基于磁共振弥散加权成像的分子影像技术预测鼻咽癌放射敏感性的价值及作用机制研究

鼻咽癌是我国常见恶性肿瘤之一，由于特殊的解剖结构和临床生物学行为，鼻咽癌的治疗模式以放疗为主。鼻咽癌的疗效与肿瘤的异质性和放射敏感性相关，但目前缺乏预测鼻咽癌放射敏感性的简便有效方法。我们近期发现，MR-DWI技术具有分子影像的特征，而且动态、无损性，适于进行预测放射敏感性的研究。研究发现鼻咽癌放疗前的平均ADC值和放疗初期的平均ADC值变化情况（与放疗前的ADC值比较）与治疗后病灶是否残留具有一定的相关性。提示ADC值有可能成为预测鼻咽癌放射敏感性的指标。本项目通过在荷人鼻咽癌裸鼠的动物模型和鼻咽癌患者两个层面上确认MR-DWI预测鼻咽癌的放射敏感性的价值，并研究放疗前的ADC值以及放疗初期的ADC值变化情况与HIF-1α、细胞密度、微血管密度、凋亡和乏氧组织空间分布情况的相关性，探讨MR-DWI预测鼻咽癌放射敏感性的作用机制，寻找简便、无创、可应用于临床的鼻咽癌放射敏感性的预测方法。

本项目按原定计划开展了研究，并取得了预期的研究成果，已完成了预期的考核指标。本项目共培养博士研究生1名，硕士研究生5名。在国内外核心期刊发表研究论文4篇，其中SCI收录2篇；国际学术会议专题报告1次，国内学术会议专题报告3次。本研究基于鼻咽癌患者和荷人鼻咽癌裸鼠移植瘤模型两个层次，采用磁共振弥散加权成像（MR-DWI）技术及其提供的定量参数表观弥散系数（ADC）、SPECT乏氧显像技术、组织病理学技术，研究发现：（1）高放射敏感性的CNE-2组移植瘤照射后第2天ADC值下降较低放射敏感性的CNE-1组明显，提示照射后的ADC值早期变化可以区分不同放射敏感性的肿瘤；（2）照射后第2天鼻咽癌移植瘤ADC值变化程度（△ADC）与肿瘤照射相关体积变化（δVX）二者之间即存在负相关关系，提示照射后第2天ADC值下降明显者，移植瘤照射相关体积变化越大，即对照射的敏感性越高；（3）134例初诊鼻咽癌患者原发灶放疗两周时ADC值升高明显者，放疗结束时鼻咽局部残留率较低，提示鼻咽原发灶放疗两周时ADC值的变化程度有可能可以预测放疗近期疗效；（4）裸鼠移植瘤的ADC值和注射药物后4h移植瘤与对侧正常组织放射性计数的比值（T/NT）呈负相关关系，ADC值越低的肿瘤，其组织乏氧程度越严重，提示肿瘤组织的ADC值有可能可以代表其乏氧程度；（5）不同放射敏感性荷人鼻咽癌裸鼠移植瘤组织初始ADC值及照射后不同时间点（照射后1d、2d、3d、5d、7d）ADC值的变化存在显著差异；裸鼠移植瘤组织ADC值与移植瘤细胞密度呈负相关、与组织坏死呈正相关、与KI67积分呈负相关、与HIF-1α表达呈负相关关系。（6）局部晚期鼻咽癌放疗2周时ADC值变化与肿瘤细胞密度呈负相关；与微血管密度成正相关；与核增殖指数无明显相关。上述结果证实了MR-DWI技术有应用于预测鼻咽癌放射敏感性的潜在能力，其作用机制可能与乏氧有关。