目的脑胶质瘤由于高致残、致死率,严重危害着人类健康。研究证实脑胶质瘤的发生发展是涉及细胞代谢、信号传导、乏氧、新生血管形成以及肿瘤细胞的侵袭等多种机制异常的病理过程。胶质瘤治疗前的准确鉴别及正确判定其恶性程度和生物学特征对患者治疗方案的选择、疗效的评价及预后的估计都至关重要。正电子发射计算机断层显像(PET)作为一种非侵入性的分子影像学检查方法,借助不同的显像剂,可以从分子水平反映活体的生理生化改变,从而更好、更全面地体现肿瘤的生物学特性。本研究分为以下三个部分：一、通过动物实验,对比FDG, MET和CHO PET/CT在肿瘤和不同炎性病变中的鉴别诊断价值,并检验三种显像剂反映肿瘤细胞增殖、乏氧及血管生成等多种生物学特征的效能；二、通过对一组临床拟诊为胶质瘤患者治疗前的FDG, MET和CHO PET/CT检查进行回顾性分析,探讨胶质瘤的大小、不同病理类型、级别及MRI强化程度及增殖活性对FDG,MET与CHO摄取程度的影响,比较不同显像剂的半定量指标对胶质瘤分级和鉴别的诊断效能；三、探讨C6胶质瘤对PD153035的摄取程度及其与EGFR表达水平,细胞增殖指标Ki67和侵袭指标MMP-2、MMP-9的关系,为有效监测EGFR靶向治疗疗效提供影像学依据。资料与方法一、(1)52只SD大鼠随机分成7组：A-F组,每组8只；G组4只。A、B组构建同时右腹股沟C6胶质瘤、左上肢松节油诱导急性炎症的大鼠模型；C、D组构建同时右腹股沟C6胶质瘤、左上肢松节油诱导慢性炎症的大鼠模型；E、F组构建同时右腹股沟C6胶质瘤、左上肢BCG诱导炎性肉芽肿的大鼠模型；G组为空白对照组。(2)A、C及E组行MET和FDG PET/CT检查；B、D及F组行CHO和FDG PET/CT检查,G组行3种显像剂的PET/CT检查,分别计算3种显像剂的4个病变与正常肌肉摄取比值：肿瘤/肌肉(Tu/Mu)、急性炎症/肌肉(AI/Mu)、慢性炎症/肌肉(CI/Mu)和肉芽肿/肌肉(Gr/Mu),同时计算3种显像剂在不同模型中的肿瘤选择指数SI=(肿瘤-肌肉)/(炎症或肉芽肿-肌肉)。(3)手术取出肿瘤及炎性病变标本,一部分做常规病理HE染色和免疫组化检查,另一部分用于Western blot,分别检测GLUT-1、CD98、VEGF、MVD及Ki67的表达。(4)单因素方差分析每种病变(肿瘤、急性炎症、慢性炎症和肉芽肿)的FDG、MET和CHO摄取的差异、每种显像剂在3种不同炎性病变中的摄取差异；独立样本t检验每种显像剂对肿瘤和不同炎性病变的鉴别诊断价值及肿瘤选择指数SI的差异；多重线性回归分析不同显像剂在肿瘤中的摄取程度与肿瘤大小、细胞密度、HIF-1α、GLUT-1、CD98、VEGF、MVD及Ki67等多种生物学指标的相关性。二、(1)159例临床怀疑脑胶质瘤患者,行FDG PET/CT检查131例,行MET PET/CT检查95例,行CHO PET/CT检查44例。其中87例同时行MET及FDG PET/CT检查,44例同时CHO及FDG PET/CT检查,有8例行3种显像剂的PET/CT检查。另22例多发病变者加行FDG PET/CT体部扫描以除外脑转移瘤。最终诊断胶质瘤108例,其他类型高度恶性肿瘤18例,非肿瘤性病变33例。Ⅰ级3例,均为毛细胞型星形细胞瘤；Ⅱ级42例,包括弥漫性星形细胞瘤20例,少突胶质细胞瘤11例,少突—星形细胞瘤11例；Ⅲ级42例,包括间变性星形细胞瘤30例,间变性少突胶质细胞瘤7例,间变性少突—星形细胞瘤5例；Ⅳ级21例,均为胶质母细胞瘤。18例其他类型高度恶性肿瘤中,手术病理证实淋巴瘤7例、转移瘤11例。(2)对每种显像剂的PET/CT结果均进行视觉分析和半定量分析,计算病变与对侧正常白质的SUVmax比值：L/WM。(3)免疫组化检测每例肿瘤的Ki67。(4)分别计算FDG、MET、CHO PET/CT及联合2种显像剂的PET/CT检查对脑肿瘤检测的灵敏度、特异性和准确性；采用ANCOVAs方法,比较胶质瘤的大小、级别及类型对不同显像剂摄取程度的影响；采用ROC曲线判别不同显像剂的L/WM对不同类型胶质瘤分级的效能,并得出相关闽值；单因素方差分析高度恶性脑肿瘤、低度恶性脑肿瘤和非肿瘤性病变3组间3种显像剂的L/WM差异是否有统计学意义、高度恶性脑肿瘤中胶质母细胞瘤与淋巴瘤、转移瘤3组间3种显像剂的L/WM差异是否有统计学意义；Spearman非参数相关分析不同显像剂摄取程度与MRI强化程度和Ki67的相关性。三、(1)异位荷C6胶质瘤大鼠18只随机分成3组：①ASA治疗组6只；②丙酮对照组6只；③未经治疗组6只。(2)①ASA治疗组,用2ml注射器将10mM的ASA溶液1m1缓慢多点注射入瘤体内；②丙酮对照组,给药方法与ASA治疗组相同,仅以丙酮替代ASA溶液瘤内注射；③未经治疗组,不予任何治疗。24h后所有大鼠行"C-PD153035 PET/CT显像。(3)分别用免疫组化和Western blot方法检测肿瘤组织中EGFR. Ki67和MMP-2.MMP-9表达。(4)单因素方差分析PD153035在ASA治疗组、丙酮对照组及未治疗组之间的摄取差异、分析Western blo检测EGFR、MMP-2及MMP-9表达程度在3组之间的差异；(5)非参数秩和Kruskal-Wallls H检验免疫组化方法检测EGFR、MMP-2、MMP-9及Ki67在3组之间的差异,Pearson相关分析PD 153035的摄取程度与EGFR、MMP-2及MMP-9表达程度的相关性。结果一、(1)各种病变(C6胶质瘤荷3种炎性病变)对FDG的摄取程度均明显高于MET和CHO,且差异有统计学意义；MET和CHO在各种病变之间的摄取差异无统计学意义。(2)FDG、MET在C6胶质瘤中的代谢程度均高于3种炎性病变,且差异有统计学意义,而3种炎性病变之间FDG、MET代谢无统计学差异,并且肿瘤选择指数SIMET>SIFDG。(3)CHO代谢程度由高至低依次为急性炎症>肉芽肿>肿瘤>慢性炎症,且各种病变之间的均无统计学差异。(4)FDG的摄取程度与肿瘤大小、细胞密度无关,而与HIF-1α、GLUT-1、VEGF、MVD及Ki67具有正相关性,贡献由大至小依次为：GLUT-1>HIF-1α>VEGF>MVD>Ki67.(5)MET的摄取程度与肿瘤大小、细胞密度无关,而与HIF-1α、CD98、VEGF、MVD及Ki67具有正相关性,贡献由大至小依次为CD98>VEGF>MVD>Ki67>HIF-1α。(6) CHO的摄取程度与肿瘤大小、细胞密度及HIF-1α无关,而与VEGF、MVD及Ki67具有正相关性,贡献由大至小依次为：Ki67>MVD>VEGF。二、(1)视觉分析,MET PET/CT对脑肿瘤诊断的准确性最高,大于FDG和CHO PET/CT,联合MET及FDG PET/CT或联合CHO及FDG PET/CT显像均不能比单独MET PET/CT对脑肿瘤诊断的准确性有所提高。(2)半定量分析,胶质瘤的级别和类型对FDG和MET的摄取都有影响,而CHO的摄取则只受级别的影响。L/WMFDG、L/WMMET在星形细胞瘤4个级别间均有统计学差异,且少突胶质细胞瘤L/WMFDG、L/WMMET均高于同一级别内的星形细胞瘤。L/WMFDG、L/WMMET、L/WMCHO都能区别高级别与低级别胶质瘤,ROC曲线确定的最好的分级指标是L/WMCHO;(3)3种显像剂中只有L/WMMET能鉴别低级别肿瘤和非肿瘤性病变,而L/WMCHO甚至不能鉴别高度恶性肿瘤和非肿瘤性病变。(4) FDG、MET及CHO PET/CT都无法鉴别高级别胶质瘤、淋巴瘤和转移瘤,但FDG PET/CT体部显像有助于脑转移瘤的鉴别诊断；(5)胶质瘤及其中的星形细胞瘤的MRI强化程度及Ki67与L/WMFDG、L/WMMET、L/WMCHO均呈明显正相关,相关性最好的是L/WMCHO。但是3种显像剂的摄取程度与少突和少突—星形细胞瘤的MRI强化程度及Ki67无明显相关性。三、(1)PET图像显示PD153035在C6胶质瘤中有显著摄取,平均Tu/Mu为1.39±0.16,ASA治疗后代谢明显下降,平均Tu/Mu为1.04±0.02,差异有统计学意义(P<0.05)。(2)免疫组化和Western blot检测结果表明EGFR在C6胶质瘤中明显高表达,且ASA治疗后表达明显下降(P<0.05)。(3)Tu/Mu_PD153035与EGFR蛋白表达水平、肿瘤细胞的增殖指标(Ki67)和侵袭性指标(MMP-2、MMP-9)呈明显正相关,,γ分别为0.593、0.468、0.638和0.566(P均<0.05),并且EGFR、Ki67、MMP-2及MMP-9之间也两两正相关(P<0.05)。结论(1)动物及临床研究均表明,同FDG、CHO相比,MET是更具有肿瘤特异性的显像剂,因而有助于脑肿瘤和非肿瘤性病变,特别是炎性病变的鉴别。CHO特异性最低,不适用于脑肿瘤的鉴别诊断；(2)人脑胶质瘤对FDG和MET的摄取受级别和类型的影响,少突胶质细胞瘤L/WMFDG、L/WMMET均高于同一级别内的星形细胞瘤。CHO的摄取只受级别的影响,L/WMCHO是胶质瘤最好的分级指标；(3)FDG、MET及CHO在C6胶质瘤中的摄取均不同程度反映了肿瘤的生物学特性,如葡萄糖和氨基酸的转运、肿瘤乏氧状态、血管生成、增殖活性等。对FDG摄取影响因素由大至小依次为：葡萄糖转运>乏氧>血管生成>增殖,MET影响因素依次为：氨基酸转运>血管生成>增殖>乏氧,CHO影响因素依次为增殖>血管生成；(4)星形细胞瘤对FDG、MET和CHO的摄取程度与MRI强化程度及Ki67均呈正相关,相关性最好的是CHO,提示CHO较另2种显像剂可更准确的反映星形细胞瘤的血脑屏障破坏情况和增殖活性。但3种显像剂的摄取程度均不能反映少突和少突—星形细胞瘤的血脑屏障破坏情况及增殖活性；(5)ASA能有效下调C6胶质瘤中的EGFR蛋白表达水平,开拓了胶质瘤EGFR靶向治疗的新领域,值得深入研究；(6)PD153035在C6胶质瘤中的摄取程度与EGFR蛋白表达水平、Ki67和MMP-2和MMP-9呈明显正相关,表明PD153035PET/CT显像可作为检测EGFR表达水平的分子影像学手段,并在一定程度上反映肿瘤的增殖和侵袭状况,从而能有效监测EGFR靶向治疗的疗效。关键词：18F-氟代脱氧葡萄糖11C-胆碱11C-蛋氨酸11C-PD153035 PET/CTC6胶质瘤大鼠