PET/CT圖像SUV值評估復方藤梨根制劑抑制小鼠結腸癌細胞肺轉移的研究

郭 勇 浙江中醫藥大學附屬第一醫院 杭州 310006

徐玉芬 郭青戈 浙江中醫藥大學第一臨床醫學院

楊樹業 趙 葵 浙江大學醫學院附屬第一醫院

PET/CT圖像SUV值評估復方藤梨根制劑抑制小鼠結腸癌細胞肺轉移的研究

郭 勇 浙江中醫藥大學附屬第一醫院 杭州 310006

徐玉芬 郭青戈 浙江中醫藥大學第一臨床醫學院

楊樹業 趙 葵 浙江大學醫學院附屬第一醫院

目的：采用PET-CT動態評價復方藤梨根制劑抑制小鼠結腸癌細胞肺轉移的作用。方法：30只BALB/c小鼠，尾靜脈注射小鼠結腸腺癌細胞（Colon-26）形成人工血行轉移模型，隨機分成5組，復方藤梨根高劑量組，灌胃濃度2.24g/mL；中劑量組，灌胃濃度1.12g/mL；低劑量組，灌胃濃度0.56g/mL；荷瘤模型組和空白對照組，均以生理鹽水灌胃。所有小鼠均在造模后第2天開始按照0.2mL/10g進行灌胃，連續21天。于實驗第1、7、14和第21天進行PET掃描，依據計算機自動生成的PET-CT融合圖像，對瘤體平均SUV值進行定量分析。結果：①各荷瘤組SUV值較空白組明顯升高；②復方藤梨根制劑用藥第3周顯示出抗腫瘤活性抑制轉移作用，高、中、低劑量SUV值比較顯示抗腫瘤轉移作用可能無明顯劑量相關性。結論：復方藤梨根制劑在體內對小鼠結腸癌細胞肺轉移模型有一定的抑制作用。

小鼠 結腸癌肺轉移 PET/CT 復方藤梨根制劑

復方藤梨根制劑由我院七十年代自制的“三根糖漿”發展而來，用于治療消化道惡性腫瘤，體內外研究[1-3]表明，復方藤梨根制劑具有抗腫瘤轉移的作用。正電子發射斷層成像/X線計算機體層成像（positronemission computed tomography，PET/CT）以18F-氟代脫氧葡萄糖（18F-Fluorodeoxyg-lueose，18F-FDG）作為顯像劑，在生理條件下檢測標記藥物及其代謝物在活體內的空間分布、數量及其時間變化，從而在分子水平上反映活體內的病理生理變化，是目前唯一用解剖形態方式精確定位進行功能、代謝和受體顯像的技術。FDG-PET顯像在腫瘤診斷及治療評價中具有良好背景，已應用于動物模型的藥物療效研究[4-7]。本研究擬建立小鼠結腸癌人工血行轉移模型，用高、中、低劑量復方藤梨根制劑進行干預，采用PET-CT動態評價其抑制小鼠結腸癌細胞肺轉移的作用。

1 材料與方法

1.1 動物模型建立 Balb/c小鼠30只（中國醫學科學院上海實驗動物中心提供），雄性，8周齡，體質量（20±2）g。SPF條件下飼養于浙江中醫藥大學動物實驗中心，滅菌水及飼料供動物自由攝入。75%酒精消毒，除空白對照組外，每只小鼠經尾靜脈注射小鼠結腸腺癌細胞（Colon-26）（密度：4×106/mL）0.1mL形成人工血行轉移模型。

1.2 復方藤梨根制劑配置 復方藤梨根制劑（藥物組成：藤梨根、水楊梅根、虎杖根、薏苡仁各30g，黨參、茯苓各15g，白術12g，炙甘草6g）藥材購自浙江省中醫院中藥房，符合國家藥典標準（2000版）。依據《中藥藥理實驗方法學》計算藥量，高、中、低劑量分別為2.24g/mL、1.12g/mL、0.56g/mL，由浙江中醫藥大學藥學院制藥中心配置。

1.3 動物分組及處理 將30只BALB/c小鼠隨機分成5組，每組6只。即復方藤梨根高劑量組，灌胃濃度2.24g/mL；復方藤梨根中劑量組，灌胃濃度1.12g/mL；復方藤梨根低劑量組，灌胃濃度0.56g/mL；荷瘤模型組、空白對照組，均以生理鹽水灌胃。所有小鼠均在造模后第2天開始按照0.2mL/10g體質量進行灌胃，連續21天。

1.4 PET顯象及檢測 所有小鼠分別于實驗第1、7、14天和第21天進行PET掃描，檢測前禁食。檢測時采用異氟烷吸入式麻醉后，尾靜脈注射18F-FDG，將小鼠固定掃描床上，先行CT掃描，再以三維采集方式采集發射數據，進行PET圖像重建和圖像融合處理。依據計算機自動生成的PET-CT融合圖像，對瘤體平均SUV值進行定量分析。

2 結果

2.1 一般情況 結腸癌人工血行轉移造模1周后，模型組和各劑量組小鼠逐漸出現形體消瘦，體質量下降，蜷縮不動、食欲下降、行動遲緩等臨床表現。模型組和低劑量組更為明顯。

2.2 PET-CT掃描結果 第1、7、14、21天的高、中、低劑量組、空白對照組及模型組的PET-CT掃描結果見圖1（封二）。

2.3 各組SUV值 結果顯示，第7、14、21天高、中、低劑量組、模型組SUV值均較空白對照組明顯增高（P＜0.01）。第7、14天各劑量組SUV值與模型組比較差異無統計學意義（P＞0.05），第21天高、低劑量組SUV值與模型組比較，差異有統計學意義（P＜0.01，P＜0.05）；各組間比較，第7天各劑量組SUV值差異無統計學意義（P＞0.05）。第14天，各劑量組間差異有統計學意義（P＜0.05）。第21天高劑量組SUV值顯著低于中、低劑量組（P＜0.05），而中、低劑量組間差異無統計學意義（P＞0.05）。結果表明：①各荷瘤組SUV值較空白組明顯升高；②復方藤梨根制劑用藥第3周顯示出抗腫瘤活性抑制轉移作用，高、中、低劑量SUV值比較顯示抗腫瘤轉移作用可能無明顯劑量相關性。見表1，圖2（封二）。

表1 各組小鼠PET靶/非靶區域SUV比值結果（x±s）

3 討論

轉移是惡性腫瘤的基本特征之一，控制轉移是決定癌癥患者預后的關鍵因素。抗腫瘤轉移藥物的研究已成為熱點，但動物試驗中如何進行活體抗腫瘤轉移療效評估是研究中的難點。

正電子發射型計算機斷層掃描儀（PET）以解剖形態方式精確定位，利用正電子核素標記的示蹤劑進行活體顯像，能夠實現無創傷、動態、定量地觀察活體生理病理變化特點的目前最為成熟的一種活體生化顯像技術，可對實驗動物進行動態評估，在分子水平反映活體病理生理變化，為解決試驗藥物活體抗腫瘤轉移療效評估提供了可能[8-10]。惡性腫瘤細胞具有高代謝特點，其異常增殖需要大量能量，往往表現為葡萄糖代謝活躍，18F-氟代脫氧葡萄糖（18FFDG）是葡萄糖的類似物[11-12]，是目前臨床上應用最多的腫瘤代謝顯像劑。采用18F-FDG作為顯影劑，選擇不同時間點進行PET顯像，可動態顯示腫瘤轉移情況，并可從分子水平了解腫瘤組織代謝狀態，在評價腫瘤治療效果方面具有優勢[6，13]。

復方藤梨根制劑由“三根糖漿”與四君子湯加減組成，以往研究表明，其具有抑制原位胃癌移植瘤裸鼠動物模型的腫瘤細胞轉移[14-16]。本研究結果顯示，通過SUV值的比較可以較為客觀的評價復方藤梨根制劑抗腫瘤轉移的療效。對小動物進行PET掃描，由于無法對實驗動物進行連續多次取血和較長時間采集18FDG攝取動態曲線，為了更簡便客觀評價病灶的18FDG攝取值，本實驗采用SUV值作為評價指標。SUV（標準化攝取值）是病灶的比活度和全身平均比活度之比，又稱為差示攝取比（differential uptake ratio，DUR）或差示吸收比（differential absorption ratio，DAR），是臨床更為常用的評估數值。SUV=病灶比活度（MBq/g）/［靜脈注入活度/體質量（MBq/g）］，本實驗分別計算小鼠股四頭肌和肺部組織的SUV值。

與傳統試驗方法比較，采用PET/CT成像技術對腫瘤動物模型可大大減少動物使用量，符合實驗方法替代、減少以及優化原則。但18F-FDG并非特異性的腫瘤現象劑，一些良性病變也可攝取，可出現假陽性和假陰性現象，同時PET/CT檢測價格較為昂貴，這是其不足之處。本實驗選取4個時間點對小鼠進行活體動態PET掃描，通過計算SUV值評估藥物抑制腫瘤轉移的作用，結果顯示運用小動物PET可有效地對同一實驗動物在不同時間點進行無損傷的重復實驗，觀察藥物對疾病的治療效果，具有客觀簡便的動態評價意義。為評估抗腫瘤轉移藥物療效，研究腫瘤轉移機制以及藥物開發提供了活體觀察技術和新的觀察工具。

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Role of SUV Values of PET-CT Images in Evaluating Inhibitory Effect of Fufang Tangligen Mixture on MetastaticLung Cancer from Colon Cancer in Mice

GUO Yong，XU Yufen，GUO Qingge，et al.The First Affiliated Hospital of Zhejiang Traditional Chinese Medicine University，Hangzhou（310006），China

Objective：To evaluate the effect of Fufang Tengligen mixture on mouse lung cancer metastasized from colon cancer with PET-CT dynamic in vivo.Methods：Thirty BALB/c mice with intravenous injection of murine colon adenocarcinoma cells（Colon-26）to form the artificial blood metastasis model were randomly divided into 5 groups：Fufang Tengligen high-dose group，2.24 g/ml q.d.intragastric administration；the middle-dose group,1.12 g/ ml；low dose-group，0.56 g/ml；tumor-bearing model group and control group，with normal saline.All the mice were administered intragastrically with 0.2ml/10g on day 2 after modeling，for 21 consecutive days.PET scanning was performed on day 1，7，14，and 21 after modeling and the average SUV value of computer generated PET-CT images of the tumor was calculated for quantitative analysis.Results：The SUV values of tumor-bearing groups were significantly increased compared with control group；on day 21,Fufang Tengligen groups showed anti-tumor activity,but no correlation was noted between the anti-tumor effect and the dosage.Conclusion：Fufang Tengligen mixture may have anti-tumor effect on lung metastasis of mouse colon cancer cell in vivo.

mice lung metastasis of colon cancer PET/CT Fufang Tengligen mixture

2013-06-10

浙江省中醫藥科研基金（No.2010B501677）；浙江省教育廳科研基金（No.Y200907435）

趙葵，Tel：13819180021；E-mail:xk905@hotmail.com