何学红 游箭 蒲洪波 陈竹 李蓉芬
(川北医学院第二临床医学院·南充市中心医院 影像科/介入放射科, 四川 南充 637000)
·论著·
携带诺帝的聚乙烯醇颗粒治疗兔VX-2肝移植肿瘤的疗效研究*
何学红游箭蒲洪波陈竹李蓉芬
(川北医学院第二临床医学院·南充市中心医院 影像科/介入放射科, 四川 南充 637000)
【摘要】目的探讨经导管肝动脉注射携带诺帝的PVA颗粒治疗兔VX2肝移植肿瘤的短期疗效。方法采用开腹直接种植法制备兔VX2肝移植肿瘤模型;随机选出30只VX2瘤兔进行介入治疗,分为对照组(注射生理盐水5ml)、TACE组(注射碘化油乳剂0.2ml/kg+顺铂1mg/kg)、实验组(注射携带诺帝的PVA颗粒1mg/kg)三组,每组10只;术前1d及术后1、3、7d观察血清谷丙转氨酶(ALT)、谷草转氨酶(AST)及肌酐(Cr)水平的变化,术前及术后7、14d分别行CT扫描,测量肿瘤大小计算肿瘤体积增长率、统计转移部位;术后7d采用ELISA方法检测血清VEGF蛋白含量。 结果 TACE组、实验组术后1、3d血清ALT、AST显著升高,两组无明显差异,但与对照组相比有显著性差异(P<0.01),两组术后1、3d血清Cr没有显著性差异;ALT、AST、Cr术后 7d基本降至术前水平;TACE组、实验组术后14d肿瘤体积增长率均小于对照组,差异显著(P=0.000),同时实验组肿瘤体积增长率低于TACE组,也有显著性差异,转移部位少于TACE组;术后7d血清 VEGF蛋白含量以TACE组最高,与对照组、实验组相比,具有显著性差异;实验组高于对照组,也有显著性差异。结论携带诺帝的PVA颗粒短期内具有一定的抑制肿瘤生长效果,可为临床治疗肿瘤提供一种新的思路。
【关键词】诺帝;VX2肿瘤;介入治疗;血管内皮生长因子;肿瘤体积增长率
诺帝(Nordy,相对分子量为308)是天然脂氧化酶抑制剂去甲二氢愈创木酸(Nordihydroguaiaretic Acid,NDGA)经人工改良合成的化合物,具有明显抑制各种肿瘤细胞生长、促进凋亡、诱导分化和抑制肿瘤血管生成等作用[1,2]。聚乙烯醇(Polyvinyl alcohol,PVA)颗粒是由聚乙烯醇泡沫与甲醛合制而成[3],为非水溶性,遇水溶性液体即可膨胀,体积将增加20%,在体内不被吸收,是一种永久性栓塞剂。鉴于张琳[4]报告TACE联合诺帝初步应用获得抑制肿瘤生长、减低转移而具有抗肿瘤生长、抑制肿瘤血管生成的作用,故我们考虑能否将具有抑制肿瘤生长、新生血管生成的诺帝与长效栓塞剂PVA颗粒相结合作为一种新型抗肿瘤药物,拟解决化疗药物所引起的肝衰竭及栓塞剂致缺血、缺氧及新生血管生成导致肿瘤复发、转移的问题,目前尚无相关文献报道。本实验拟使用经导管肝动脉注射携带诺帝的PVA颗粒治疗兔VX2肝移植肿瘤,观察不同时间生化指标、肿瘤生长率及血管内皮生长因子来判断其总体疗效。
1材料与方法
1.1健康新西兰大白兔40只,体重2.5~3.0kg,雌雄不限,由重庆市渝达实验兔场提供。兔VX2荷瘤模型由第二军医大学动物研究所惠赠(种植成功的兔VX2荷瘤模型)。选出30只肿瘤直径为1~2cm的瘤兔作为实验对象,筛选标准为:病灶必须位于肝实质内,最大直径不能超过2.5cm。按照文献[5]报道制备1~2mm3大小的瘤块,于剑突下1/3略偏左作1.0~1.5cm纵行切口,采用“夹心饼干”植入法种植;所有实验兔均采用以上方法接种并进行编号、记录接种情况。
1.2方法将30只VX-2瘤兔分为对照组10只,注射生理盐水5ml;TACE组10只,注射碘油乳剂0.2ml/kg+顺铂1.0mg/kg;实验组10只,注射携带诺帝的PVA颗粒1.0mg/kg三组。栓塞剂剂量的选择,碘化油0.2ml/kg、顺铂1mg/kg、PVA颗粒1mg/kg(参照张波等[6]文献报道,1mg/kg为安全剂量)、携带诺帝的PVA颗粒1mg/kg(相当于诺帝0.51mg/kg)并参照张琳[4]的实验研究。将选中的30只VX2荷瘤兔依次麻醉,固定于自制实验台行上腹部CT灌注扫描,测量各组瘤兔肿瘤最大直径和最小直径,计算肿瘤体积(V=1/2axb2);治疗前1d及治疗后1、3、7d检测血清ALT、AST及CR,了解肝肾功能的变化情况;术后7d每组瘤兔抽取血样2ml,采用双位点夹心酶联免疫吸附法(ELISA)检测各组瘤兔的VEGF蛋白含量;术前及术后7、14d分别行CT扫描,测量肿瘤大小计算肿瘤体积增长率。术后14d处死三组实验瘤兔,取肺、肝及肿瘤组织,常规福尔马林固定备用。
2结果
2.1肝肾功能的变化术前1d,三组两两组间ALT、AST、Cr相比,没有显著性差异;术后1d ALT、AST升高达峰值,3d后开始下降,TACE组、实验组治疗后1、3d与治疗前1d相比,具有显著性统计学意义(P<0.01),Cr治疗前后没有明显变化;术后7d ALT、AST及Cr基本下降至治疗前水平(见表1-3)。
2.2介入治疗前后肿瘤体积的变化、肿瘤体积增长率及肿瘤转移
2.2.1测量肿瘤的最大径与最小径,计算肿瘤的体积(V)=1/2ab2(其中a为最大径、b为最小径);肿瘤体积增长率=(术后14d的体积-术前的体积)/治疗前的体积×100%。三组瘤兔术前、术后14d瘤体的变化及其肿瘤体积增长率,对照组(1.42±0.24)cm3、(8.32±0.68)cm3,(527.02±138.84)%;TACE组(1.40±0.37)cm3、(3.88±0.69)cm3,(116.73±30.35)%;实验组(1.44±0.17)cm3、(2.99±0.58)cm3,(116.73±30.35)%。TACE组和实验组治疗后7d、14d肿瘤体积明显低于对照组,差异显著,具有统计学意义(P=0.01),见表4。
表1 各组术前1d及术后1、3、7d ALT的变化
注:TACE组、实验组治疗后1d、3d与术前1d比较P=0.000
表2 各组术前1d及术后1、3、7d AST的变化
注:TACE组、实验组治疗后1d、3d与术前1d比较P<0.01
表3 各组术前1d及术后1、3、7d Cr的变化
注:三组治疗后1d、3d与术前1d比较P>0.05
Table 4The changes of tumor volume at 1 day before and 7, 14 day after treatment
n术前1d术后7d术后14d对照组101.42±0.244.89±0.778.32±0.68TACE组101.40±0.372.98±0.693.88±0.69实验组101.44±0.172.58±0.712.99±0.58F0.03729.0187.98P0.9640.0000.000
2.2.2肿瘤转移情况的观察转移部位为肝、肺、淋巴结、肾,其中对照组转移涉及4个部位,肿瘤转移部位数为40个中有31个,占77.5%,TACE组肿瘤转移涉及4个部位,转移部位数40个中有20个,占50%,实验组肿瘤转移涉及3个部位,转移部位数30个中有10个,占33.3% ,见表5。
2.3血清VEGF蛋白水平的变化介入治疗后7d测量三组实验兔血清VEGF分别为:对照组为(1.11±0.08)ng/ml、TACE组为(1.42±0.10)ng/ml、实验组为(1.24±0.08)ng/ml。三组两两相比较:TACE组与对照组相比较(T=7.3933,P<0.001)、实验组与对照组相比较(T=3.9770,P<0.001)、实验组与TACE组相比(T=4.1986,P<0.001),均具有统计学显著差异,见图1。
图1各组术后7d VEGF的蛋白含量变化
Figure 1The changes of VEGF protein level at 7 day after treatment in each group
表5 各组肿瘤转移情况比较[n(×10-2)]
3讨论
Zhang[7]等研究显示,VEGF在HCC细胞的增殖和转移过程中发挥了重要的作用,表明VEGF是HCC患者非常重要的预后因子;然而,TACE导致肿瘤组织坏死缺氧促使VEGF 生成增加 和促进肿瘤血管新生是引起肿瘤复发的原因,故使 TACE疗效受到影响,有学者报道TACE联合诺帝[4]、TACE联合恩度[8]、TACE联合索拉菲尼[9-11]等抗血管生成药物来提高肝癌介入治疗的疗效和预后,本文采用携带诺帝的PVA颗粒治疗兔VX2肝移植肿瘤以期分析其安全性、机制和疗效。
3.1携带诺帝的PVA颗粒的安全性张波等[6]采用粒径为130~300μm、不同剂量的PVA颗粒栓塞肝动脉,研究结果显示实验兔出现肝功能出现一过性损害且与剂量呈正比关系,表明PVA颗粒栓塞肝动脉安全有效。此外,据文献报道[12]PVA颗粒栓塞急性复杂性大咯血,认为PVA颗粒是安全、有效。刘丹宁等[13]分别采用0.025%、0.1%的诺帝滴眼液治疗Long-Evans大鼠角膜碱烧伤后新生血管的研究显示,诺帝滴眼液局部滴眼是安全的。本研究中的实验组治疗后1、3、7d肝功能出现一过性损害,与上述文献报道相似,表明携带诺帝的PVA颗粒通过肝动脉治疗兔VX2肝移植肿瘤是安全的。
3.2携带诺帝的PVA颗粒的抗肿瘤生长作用国外学者就NDGA具有抑制多种肿瘤细胞、诱导其凋亡的作用进行了相关报道[1,2]。王斌等[14]研究显示诺帝具有抑制胶质瘤干细胞自我更新、诱导分化等作用 ,从而达到控制肿瘤细胞生长的目的。本实验通过CT观察瘤体大小的变化及对病理形态学进行观察来评估携带诺帝栓塞药物的抑瘤作用,实验组治疗14d后肿瘤体积增长程度最低,瘤兔处死后大体标本显示肿瘤坏死成分多,镜下瘤细胞大片坏死,周围较多纤维结构,表明携带诺帝的PVA颗粒同样具有抑制肿瘤细胞增殖、诱导其凋亡的作用,与上述文献的观点相同。
3.3携带诺帝的PVA颗粒的抗血管生成作用Wang B等[15]研究证实NDGA抑制花生四烯酸(arachidonic acid)代谢过程中脂氧化酶( lypoxygenase, LOX)的活性,诱导肿瘤细胞凋亡,以此途径实现抗肿瘤血管的生成;较早的研究显示[16]将诺帝作用于人恶性胶质瘤裸鼠原位移植瘤血管内皮细胞,发现血管内皮细胞产生凋亡、甲酰化肽受体(FPR)、VEGF表达降低,血管生成明显减少;Yoysungnoen[17]实验结果同样显示诺帝对其VEGF和/或血管生成的抑制作用显著。本研究实验组瘤兔治疗后7d血清VEGF蛋白含量、肿瘤转移例次和部位明显低于TACE组,表明携带诺帝的PVA颗粒在一定程度上抑制了新生血管的生成、减少并延缓了肿瘤的转移,与以上文献观点一致。另外本文实验组肿瘤转移例次和部位明显低于TACE组,优于张琳[4]报告TACE联合诺帝初步应用中抑制肿瘤转移不明显的结果,说明携带诺帝的PVA颗粒释放诺帝的作用更持久,与王志军[18]在研究携带索拉菲尼的载药微球时发现小颗粒的载药微球携带药物性能更好的观点一致。
4结论
携带诺帝的PVA颗粒具有一定的抑制兔VX2肝移植肿瘤瘤灶的生长和新生血管生成的作用。但本组实验仅是初步探索,尚需大量的基础研究及临床实践来证实。
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Intra-tumoral injection with polyvinyl alcohol particles containing nordy for treatment of transplanted vx-2 tumor in rabbits
HE Xuehong,YOU Jian,PU Hongbo,et al
(DepartmentofMedicalImaging,DepartmentofInterventionalRadiology,NanchongCentralHospital,TheSecondClinicalCollegeofNorthSichuanMedicalCollege,Nanchong637000,Sichuan,China)
【Abstract】ObjectiveTo explore the short-term effect of PVA particles loding nordy perfusion via hepatic artery for rabbit VX2 liver tumor. MethodsThe methods of cutting the belly open was used to make the transplanted model of VX2 carcinoma in rabbit. 30 rabbits VX2 with liver tumor model were divided into control group (injected with 5 ml NS), TACE group (injected with 0.2ml/kg lipiodol and 1 mg/kg cisplatin), experimental group (injected with 1 mg/kg PVA particles which combined with nordy ). The changes of alanine aminotransferase (ALT), aspartate aminotransferase (AST) and creatinine (Cr) at 1 day before and 1, 3, 7 day after treatment, the blood supply, necrosis and metastasis of tumor tissue were observed by CT before and 7, 14 day after treatment, the max and minimum diameter of tumor and the tumor volume growth rate, tumor metastasis and the VEGF at 7 day after treatment were observed. ResultsThe AST and ALT at 1 day and 3 day after treatment in the TACE group and the experimental group were significant higher than that of the control group (P<0.01). But Cr was no significant change at 1th day and 3th day after treatment. The three indexes decreased to the level pre-treatment at 7 day after treatment. The tumor volume growth rate in the two groups were less than that of control group at 14 day after treatment (P=0.000). The tumor volume growth rate and tumor metastasis of experimental group were less than that of TACE group, and the difference was significant. The VEGF was the highest in TACE group, and there existed significant difference compared with the other two groups. This index in experimental group was higher than control group. ConclusionThe treatment for rabbit VX-2 liver tumor with PVA microspheres loding nordy has short-term effect of inhibitory action on tumor growth and provides a new method for the treatment of tumor.
【Key words】Nordy; VX-2 neoplasm; Interventional therapy; Vascular endothelial growth factor; Gross tumor volume growth rate
(收稿日期:2015-12-01; 编辑: 陈舟贵)
【中图分类号】R 735.7
【文献标志码】A
doi:10.3969/j.issn.1672-3511.2016.04.005
通讯作者:游箭,教授,本刊编委,E-mail:cqjr1997@163.com
基金项目:四川省教育厅重点项目(11ZA188)、南充市科技支撑项目(11A0118)