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目的: 超声介导微泡空化效应(Ultrasound Mediated Microbubble Destruction, UMMD)治疗肿瘤技术目前已广泛应用于肿瘤治疗的细胞实验和动物实验中,通过微泡介导的空化效应可以靶向给药、基因转染等,降低全身化疗药的副作用,显著提高肿瘤中的药物浓度,从而达到肿瘤治疗的目的。但是目前文献报道的超声空化效应常常利用稳态空化的生物学效应而实现,其对细胞或组织的作用往往是可逆的,而且涉及的动物模型均以小鼠模型为主。因此,利用超声惯性空化是否能对肿瘤细胞直接产生不可逆的损伤;低频低强度聚焦超声介导微泡空化效应对于较大动物模型是否有治疗效果尚未明确。基于此,本研究目的是评价低频低强度聚焦超声介导微泡空化效应抑制兔VX2肿瘤生长的效果。 方法: ⑴所使用的超声空化治疗仪是由浙江大学创新技术研究院有限公司自主研发,委托无锡海鹰电子设备有限公司生产的低频可聚焦脉冲式超声空化治疗仪,是一种新型的、自主研发的、数字化的超声空化治疗装置。超声彩色多普勒诊断仪:由百胜公司生产的超声诊断仪,型号为Mylab90,具有CnTI低机械(Mechanical Index, MI)指数CEUS的功能,配备有LA332线阵探头,探头频率范围为4-11MHz。声造影声学定量分析软件:TOMTEC公司的SonoLiver软件,对超声造影的动态过程进行分析。⑵意大利BRACCO公司生产的SonoVue,其内微泡组成成分是由磷脂包裹的六氟化硫微泡,微泡平均粒径为2.5μm,90%的微泡直径<6μm,99%的微泡直径<11μm,其微泡浓度为1~5×108个/ml,PH值为4.5~7.5,配制后微泡混悬液稳定时间约为6h;使用的超声造影剂的单次注射剂量为0.6ml。⑶新西兰健康大白兔共30只,由浙江省医学科学院提供并通过健康检疫,每只兔子平均体重均为2.0~2.5kg,均为雄性,饲养环境均为清洁级。VX2荷瘤兔一只,由江苏南京源端公司提供。⑷成功建模的24只VX2原位肝肿瘤兔模型随机分为四组(每组6只):对照组,微泡+超声组,单纯超声辐照组,单纯微泡组。各组在治疗前、三天治疗后即刻行超声造影检查,分析VX2原位肝肿瘤的造影资料。成功建模的24只VX2原位肝肿瘤兔模型分别在治疗前和治疗后0d、7d、14d、21d对肿瘤行普通超声检查,测量并记录肿瘤长、短径,计算相应的肿瘤体积。⑸21天后处死肿瘤兔,剥离出肝脏的肿瘤组织,一部分肿瘤组织固定于10%中性福尔马林溶液中,常规进行石蜡包埋,切片,对肿瘤组织进行染色,观察其组织病理情况。一部分肿瘤组织固定于电镜液中,固定24h后行脱水,包埋等步骤,观察其肿瘤细胞结构的改变。一部分肿瘤组织放置于液氮中,提取蛋白,行蛋白质免疫印迹(Western Blot,WB)。 结果: ①用超声造影声学定量分析软件分析血流灌注情况,治疗前四组肿瘤间的IMAX未见明显差异(P>0.05),对照组和单纯微泡组治疗后3天IMAX与治疗前相比未见明显改变(P>0.05),微泡+超声组、单纯微泡组第21d的平均体积小于其他各组肿瘤体积(P<0.05),对照组、单纯超声辐照组第21d平均体积比较无统计学意义(P>0.05)。②WB检测结果显示,超声+微泡组Ki67表达量最低,单纯超声辐照组、单纯微泡组、对照组Ki67依次增加。第21d剥离VX2移植瘤发现,超声+微泡组VX2移植瘤平均体积最小,对照组和单纯微泡组VX2移植瘤平均体积最大,(P<0.05)。HE染色肿瘤中央可见大量坏死癌组织,可见红细胞大量堆积,周边肿瘤细胞核大深染,异型性明显。 结论: ⑴低频低强度聚焦超声介导微泡的空化效应对兔VX2肿瘤血管有一定的破坏作用并短期内对其生长产生抑制作用。⑵低频低强度聚焦超声介导微泡空化效应对肿瘤细胞的结构产生一定的不可逆性的破坏作用。