论文部分内容阅读
研究目的：通过构建能稳定表达荧光素酶及绿色荧光蛋白的人肺癌A549-LUC2-GFP细胞株，建立了A549-LUC2-GFP人肺癌细胞裸鼠移植瘤模型，在该动物模型基础上分别进行裸鼠micro活体生物发光成像、micro18F-FDG PET亲肿瘤显像、micro CT断层扫描、X线摄影和99mTc-MIBI放射性扫描，然后处死成像裸鼠，快速制成冰冻切片，对切片分别进行微距拍摄、绿色荧光和放射性扫描成像。利用图像处理软件，参照病理切片对各种获得图像及边界进行对比分析，为肺肿瘤放疗照射野的方案制定提供影像学实验依据。 研究方法: 1、A549-LUC2-GFP细胞株的构建 将慢病毒载体PLenti-LUC2-GFP与辅助质粒共同转染293T细胞，制备好慢病毒，用此慢病毒感染人肺腺癌A549细胞，继续经嘌呤霉素筛选出持续表达较强荧光信号的细胞，冻存备用。 2、A549-LUC2-GFP移植瘤裸鼠模型的构建、成像及图像处理分析。 将A549-LUC2-GFP细胞按5×106个/只接种在裸鼠臀部皮下，4周后可成瘤。裸鼠动物模型注射适量的18F-FDG核素显像剂后对小鼠进行micro PET成像和micro CT断层扫描，二者的图像进行融合并三维重建，利用活体成像系统对该小鼠模型进行活体荧光成像和生物发光成像，并对小鼠模型进行X光拍摄。对不同影像设备拍摄的图像进行对比分析。 3、肿瘤组织切片扫描成像 同一动物模型麻醉后，尾静脉注射99mTc-MIBI显像剂，2h后取肿瘤组织，快速制成冰冻切片，微距拍摄后，利用荧光/化学发光及同位素影像分析仪分别对切片进行荧光成像和放射性扫描成像，分析几种图像。 4、病理组织学检查 将肿瘤块剥离后固定，制成石蜡组织切片，常规HE染色后在光镜下观察肿瘤的病理特点，参照病理图片对所有的图像进行分析。 研究结果： 1、成功构建了A549-LUC2-GFP细胞株，荧光信号较强，发光稳定，96孔板最低可检测到100个荧光细胞，荧光发光光子数与细胞数成正相关，相关系数 R2为1.00。肿瘤生长过程中，荧光发光的强度与肿瘤生长的大小相一致，荧光发光光子数与肿瘤生长的天数成正相关，相关系数R2为0.93。 2、裸鼠 A549-LUC2-GFP肿瘤模型显像，几种成像方法对同一肿瘤模型的显示不尽相同，X线和CT显示肿瘤部位呈低密度影，其边界不如PET和生物发光成像显示的肿瘤边界清晰，生物发光成像对肿瘤细胞有较精确的定位和定量，而 PET能更准确的显示肿瘤的生长状态、进展情况和功能代谢。肿瘤生长第15天，PET所示肿瘤面积为121（像素点2），周长为35（像素点）；生物发光成像所示肿瘤面积为59（像素点2），周长为23（像素点）；肿瘤生长第55天，PET所示肿瘤的面积为1840（像素点2），周长为168（像素点）；生物发光所示肿瘤面积为3200（像素点2），周长为236（像素点）。3D图能展示肿瘤的区域、位置和形态。合成图对肿瘤的特性有更全面和准确的指示。肿瘤组织切片完整，能清楚的看到肿瘤组织及其边界、包膜，绿色荧光扫描成像和放射性扫描成像效果良好，分别对肿瘤图像进行了进一步的补充。利用图像软件对图像分析后得到，绿色荧光扫描成像肿瘤切片的面积为：4554.6±240.8，放射性扫描成像肿瘤切片的面积为：4344.0±294.6，两者的差异性无统计学意义，t=1.24，P=0.25；绿色荧光扫描肿瘤切片的周长为：304.0±53.0，放射性扫描肿瘤切片的周长为：291.4±64.6，两者的差异性无统计学意义，t=0.34，P=0.75。 结论： 1、慢病毒介导的A549-LUC2-GFP细胞荧光信号较强，发光稳定，构建裸鼠A549-LUC2-GFP模型能有效动态的监测A549细胞的生长过程。 2、A549-LUC2-GFP细胞裸鼠移植瘤模型的影像对比分析，其中X光片和CT对肿瘤主要起定位作用。PET和生物发光成像能清晰的显示肿瘤的区域和边界，生物发光对肿瘤细胞的数量有较精确的定量，而 PET在肿瘤早期诊断以及提示肿瘤细胞的生长状态和进展情况方面有其独特的优势。PET/CT结合的3D图像直观的显示了肿瘤的大小、部位和代谢旺盛区。PET/CT成像与生物发光成像结合更全面的描述了肿瘤的边界、生长情况和生理病理特性。 3、通过多种影像方法，从活体到切片分别展示了肿瘤的形态、大小和特点，不同的影像学方法联合应用，弥补了单一影像信息的缺失和不足，对临床诊断和治疗以及疗效监测和预后评定提供了一定的指导作用。