新型超順磁性碘油用于經導管動脈栓塞治療兔VX2肝癌模型

譚家鋮,由慧敏,林印勝,郭堅東,李揚揚,劉玉龍,李王海,李承志*

(1.暨南大學附屬第一醫(yī)院介入血管外科,廣東 廣州 510630;2.廣州醫(yī)科大學附屬第五醫(yī)院內分泌科,廣東 廣州 510700)

肝細胞癌(hepatocellular carcinoma, HCC)患者確診時多已失去手術治療機會[1-3],對此類患者行TACE可延長生存時間、提高生活質量[4-5]。目前TACE多以常規(guī)碘油(conventional lipiodol, C-LIP)作為栓塞劑,但隨時間推移,LIP沉積量會逐漸減少[6],需要加以隨訪;而受C-LIP干擾,CT和MR均難以準確地直接顯示腫瘤殘留或復發(fā)[7-8]。本研究制備新型栓塞劑——超順磁性碘油(superparamagnetic lipiodol, SPLIP),觀察其用于經導管動脈栓塞(transcatheter arterial embolization, TAE) 治療兔VX2肝癌模型的安全性和有效性及MRI顯示其栓塞腫瘤效果。

1 材料與方法

1.1 制備SPLIP并評估其穩(wěn)定性 將10 mg超順磁性氧化鐵顆粒(superparamagnetic iron oxide, SPIO)(中山大學生物化學院)置于500 μl氯仿溶液中,并滴入5 ml C-LIP(煙臺魯銀藥業(yè)有限公司),攪拌30 min,之后采用旋轉蒸發(fā)器去除有機溶劑并獲得SPLIP。

將SPLIP置于常溫避光環(huán)境下,于制備當日及其后第7、15、30天觀察并記錄其顏色和分層變化。以30支1 ml注射器分別抽取10 ml SPLIP、C-LIP及生理鹽水,采用Siemens Artis Zeego數字減影血管造影(digital subtraction angiography, DSA)機及GE Signa Infinity Twinspeed 1.5T MR儀于制備當日及第30天行透視及采集MR T1WI及T2WI,對比SPLIP T1、T2信號值。

1.2 動物實驗

1.2.1 實驗動物及分組 20只3月齡雄性新西蘭大白兔(10只健康兔,10只VX2肝癌模型兔)由廣東省醫(yī)學動物實驗中心提供,體質量2.3～2.5 kg。將10只健康兔隨機分為SPLIP組和C-LIP組,將10只VX2肝癌模型兔隨機分為SPLIP-A組和C-LIP-A組,每組各5只。本研究獲得暨南大學實驗動物福利倫理委員會批準(20230316-0012)。

1.2.2 TAE 將兔仰臥位保定于檢查床,經耳緣靜脈注射3%戊巴比妥鈉1 ml/kg體質量予以麻醉,之后備皮、消毒,暴露右側腹股溝區(qū)域,穿刺右股動脈置入4F血管鞘(Terumo),將2.4F微導管(Terumo)經腹腔動脈插至肝左動脈,之后對SPLIP組和SPLIP-A組緩慢注入0.6 ml SPLIP,對C-LIP組和C-LIP-A組注入等量C-LIP(圖1)。術后監(jiān)測并記錄生命體征和存活情況。

圖1 TAE治療SPLIP- A組兔VX2肝癌 A.腹腔動脈干造影圖示肝中葉腫瘤,可見圓形腫瘤染色(箭); B.以微導管超選擇至肝中動脈造影,明確腫瘤范圍; C.于透視下緩慢注入SPLIP

1.2.3 實驗室及影像學檢查 于治療當日及第3、7、14天采集兔靜脈血檢測谷丙轉氨酶(glutamic-pyruvic transaminase, GPT)、谷草轉氨酶(glutamic-oxaloacetic transaminase, GOT)、血尿素氮(blood urea nitrogen, BUN)、肌酐(creatinine, Cr),對比觀察各組治療后14天肝腎功能變化;繪制SPLIP-A組及C-LIP-A組肝腎功能指標變化趨勢,評估SPLIP的安全性。

于治療2周后以Philips MX 4000螺旋CT機及前述MR儀對SPLIP-A組和C-LIP-A組兔行上腹部平掃CT、采集MR T1WI、T2WI及T2*WI,觀察腫瘤表現,評估SPLIP用于TAE治療VX2肝癌模型兔效果。

1.3 統計學分析 采用SPSS 26.0統計分析軟件。以±s描述符合正態(tài)分布的計量資料,行t檢驗;以中位數(上下四分位數)描述不符合正態(tài)分布者,行Mann-WhitneyU檢驗。P<0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 SPLIP穩(wěn)定性 常溫下SPLIP為淺黑色到黑色透明油狀液體(圖2),氣味類似大蒜;制備當日及第7、15及30天,其顏色和氣味均無明顯變化,無渾濁和沉淀現象。制備當日及第30天,透視下SPLIP均不透X線;MR T1WI和T2WI中,SPLIP均無信號(圖2)。制備當日及第30天,SPLIP的T1及T2信號值差異均無統計學意義(P均>0.05,表1)。

表1 SPLIP和C-LIP的MRI信號值(ms)

圖2 SPLIP理化性質 A.室溫下第30天SPLIP與C-LIP實物圖對比; B.DSA顯示SPLIP、C-LIP和生理鹽水對比; C.MR T1WI和T2WI顯示SPLIP與C-LIP對比 (A為SPLIP;B為C-LIP;C為生理鹽水)

2.2 SPLIP安全性 所有實驗兔均存活,治療后第7天食欲均降低,大小便量明顯減少;2周后兔食欲逐漸恢復、大小便量逐漸增加,至30天,所有兔進食和排便恢復正常。治療后2周,各組兔GPT、GOT、BUN、Cr與治療前差異均無統計學意義(P均>0.05),見表2、3;治療后當日至第3天,SPLIP-A組及C-LIP-A組肝腎功能變化較大,之后逐漸接近治療前。見圖3。

表2 經導管肝動脈注射SPLIP或C-LIP健康兔治療前后肝腎功能指標

表3 TAE治療 VX2腫瘤兔前后肝腎功能指標

圖3 SPLIP-A組及C-LIP-A組TAE前、后兔肝腎功能變化趨勢圖 A.GPT; B.GOT; C.BUN; D.Cr

2.3 SPLIP用于TAE治療兔VX2腫瘤模型效果 TAE后2周MRI所示SPLIP-A組及C-LIP-A組碘油沉積范圍及栓塞腫瘤效果與CT相符。見圖4。

圖4 SPLIP-A組TAE后2周CT及MRI表現 A.上腹部CT圖示圓形腫瘤內見SPLIP沉積(黃箭),殘余腫瘤等低密度影(藍箭); B.上腹部MR T2*WI示圓形腫瘤呈混合信號(藍箭),SPLIP沉積處無信號(黃箭)范圍與CT所見相符; C、D.上腹部MR T1WI(C)及T2WI(D)示注入SPLIP后腫瘤均呈偏低混雜信號(藍箭)

3 討論

研究[9]表明,MRI可作為HCC術后隨訪的首選檢查方法。LI等[10]發(fā)現碘油與化療藥物混合可增強其對癌細胞的殺傷作用。CT為評價TACE治療HCC效果的常用方法[11],碘油在其中表現為顆粒狀高密度影,可能掩蓋腫瘤殘留或復發(fā)。MRI顯示肝臟腫瘤具有獨特優(yōu)勢,但殘留HCC與碘油相似,T1WI和T2WI均呈等-高信號,導致MRI難以有效區(qū)分碘油與殘留腫瘤或腫瘤復發(fā)[12-13]。

梁琪等[14]通過將超順磁性氧化鐵對比劑制成包裹阿霉素的納米外殼而合成的一種新的栓塞材料,具有靶向病灶、持續(xù)緩釋、選擇性保留等特點。肝損害是TACE常見并發(fā)癥;降低藥物細胞毒性對正常肝組織的損傷有利于保護肝功能。本研究以SPIO、氯仿及C-LIP制成的新型栓塞劑SPLIP穩(wěn)定性好,以之行TAE后2周,SPLIP組兔GPT、GOT、BUN、Cr與治療前差異均無統計學意義;SPLIP-A組GPT和GOT水平于TAE當日升高并于第3天達峰,1周后肝功能逐漸恢復正常,2周后肝腎功能與治療前無差異,表明SPLIP 造成的肝功能損傷屬一過性,其安全性較好。

LEE等[15]將99Tcm標記的葡聚糖包被超順磁氧化鐵(99Tcm-SPIO)納米顆粒用于VX2肝癌兔模型,經SPECT/CT和MRI證實SPIO在肝癌組織中沉積良好,尤其是與碘油混合后,對VX2腫瘤兔模型具有良好的腫瘤定位效果。本研究以氯仿為有機溶劑,使SPIO與C-LIP均勻結合而制備成功的SPLIP不透X線,MR T1WI和T2WI中無信號,有利于區(qū)分碘油與腫瘤殘留或復發(fā);而MR T2*WI可顯示腫瘤中的SPIO分布,其范圍與CT所示碘油沉積區(qū)域相符,進而可間接反映碘油沉積。以上結果提示,本研究所獲新型栓塞劑SPLIP可用于TAE治療VX2腫瘤兔模型,且可利用MRI清晰顯示栓塞效果。

綜上所述,新型栓塞劑SPLIP用于TAE治療VX2腫瘤兔模型安全、有效,且可利用MRI清晰顯示TAE栓塞腫瘤效果。但本研究樣本量較小,且未行增強CT及MR觀察,有待后續(xù)進一步完善。