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研究背景原发性肝癌(hepatocellular carcinoma, HCC)在临床诊断癌症病例中呈现极强的增长趋势,其死亡率更是高居各类癌症死亡率的第三位,目前世界各地的每年发病数量已经超过一百万,严重危及人类健康,给全球经济造成了重大损失。传统影像学方法及实验室检查很难实现肝癌的早诊断,转移提示及疗效检测。分子影像学及纳米材料技术的飞速发展为之提供了新的思路。其中,靶点是分子影像学研究的关键。寻找有效的靶点,并开发新的靶向药物是当前医学界研究的焦点。CD 147 (Cluster of differentiation 147)分子是一种能在肝癌细胞膜表面高表达的跨膜糖蛋白,可以调节肝癌细胞生长、诱导基质金属蛋白酶(matrix metalloprotei-nase, MMP)分泌、促进HCC细胞侵袭与转移,并且参与肝癌血管生长和耐药性的形成。本实验拟通过在低浓度二乙基亚硝胺(Diethylnitrosamine, DENA)诱导Wistar大鼠肝癌模型基础上, 在大鼠使用CD147-USPIO (Cluster of differentiation 147-Ultrasmall Superparamagnetic Iron Oxid)靶向对比剂后,对其肝脏进行MR (Magnetic Resonance Image)分子成像、增强后的动态观察和病理对照,研究CD147分子在HCC中的特异性靶向成像和大致分布规律。目的建立Wistar大鼠肝癌模型,在MRI扫描中,对大鼠使用CD147-USPIO靶向对比剂,观察大鼠肝癌磁共振靶向成像的能力、肝癌组织切片的病理对照及CD147-USPIO靶向对比剂在大鼠肝癌组织中随时间的大致分布变化情况。方法隔日新鲜配制二乙基亚硝胺(DENA)溶液(浓度为0.1mg/ml),分别给18只Wistar大鼠(雄性)自由饮用,喂养16周后改成空白饮用生理盐水。待大鼠肝癌模型建立后,从中选取成型较好且有利于实验观察研究的10只大鼠肝癌模型,随机分为2组,每组5只,并相应标记为实验组、对照组。首先将两组的所有大鼠先做MR平扫,然后实验组注入CD147-USPIO(实验组),对照组注入USPIO(对照组),而后在注射入药物后的1h、2h、4h、12h、24h行T2WI的增强扫描,观察病灶图像上的信号强度变化情况,测量增强后图像上肝癌组织、肝脏组织的信号强度,基于测量数据计算其增强前后肿瘤-肝脏的相对噪声比(Contrast Noise Ratio, CNR)、肝癌组织在各个时间点的信号强度值(SingnalIntensity, SI),观察肿瘤区信号强度随时问如何变化；扫描结束后处死大鼠,取肝癌标本切片做HE染色后观察肝癌细胞形态分布情况、普鲁士蓝染色后验证组织中的铁含量分布和CD147免疫组化查看肝癌组织中CD147表达情况。结果MRI平扫T2WI序列上示肝实质内见多发大小不等的高、稍高信号及混杂信号结节影。选取直径≥3mm的结节作为研究对象。病灶境界清楚,大部分信号较均匀。(1)在注射CD147-USPIO对比剂前后,即平扫与注射后1h MR扫描,实验组大鼠肝脏-肿瘤的CNR为2.78±0.35和2.16±0.15,差异具有统计学意义(P<0.05)；而对照组大鼠注射USPIO前后肝脏-肿瘤的CNR为3.49±0.61和3.72±0.56,差异不具有统计学意义(P>0.05)。(2)从各个时间点看,实验组注射CD147-USPIO对比剂后1-2h肿瘤组织T2WI信号强度下降不太明显,在2-4h肿瘤信号随着时间的推移而渐渐变低,肿瘤在4h出现一个强化高峰,而12-24h肿瘤信号呈上升趋势。对照组注射USPIO后,在各个时间点肿瘤组织的信号走势平缓,无明显减低。实验组肿瘤的信号强度差异较为明显,具有统计学意义(F=4.38,P<0.05)。对照组肿瘤的信号强度值相差不明显,没有统计学意义(F=0.42,P>0.05)。病理结果HE染色显示,作为MRI观察的病灶均证实为肝细胞癌。普鲁士蓝铁染色结果显示,实验组肿瘤细胞间隙及胞浆内见蓝染颗粒沉积,对照组肿瘤细胞胞浆内蓝染颗粒沉积很少。CD147免疫组织化学染色结果显示肝癌细胞胞浆及胞膜内大量表达CD147。结论1) Wistar大鼠使用DENA诱发法进行建模,操作简易方便,成瘤率较高。2)增强后CD147-USPIO靶向造影剂在大鼠肝癌组织有聚集,可见肿瘤组织信号显著降低,虽然肿瘤肝脏的对比噪声比降低,病灶边缘模糊,但有助于肝癌的靶向成像及定性诊断。3)通过MR动态扫描各个时间点观察CD147-USPIO增强后肿瘤的信号变化,推断其在肿瘤组织中的分布变化情况。增强后2h-4h瘤体随着时间推移,呈持续性强化,4h纳米颗粒在肿瘤靶区的积累达到峰值,12h后逐步退出。