TRAIL基因靶向诱导鼠脑胶质瘤凋亡的功能MRI及病理机制研究

脑胶质瘤凋亡程度是判断肿瘤放、化疗疗效的直接依据。传统评价疗效的方法是依赖结构MRI观察肿瘤大小、形态及增强后变化，但结果可靠性不够，且不能早期、及时反映肿瘤治疗后细微变化。而超高场强动物专用功能MRI成像为凋亡活体无创检测及其病理机制研究提供可能。本课题通过新型纳米载药系统结合TRAIL基因建立大鼠脑胶质瘤活体高凋亡指数（30-40%）动物模型，通过功能MRI及靶向凋亡对比剂检查，并与组织学黄金标准对照，探索凋亡磁共振功能成像特征性改变及凋亡对比剂显像特点。制定出统一的脑胶质瘤凋亡功能MRI判断标准，有助于临床上肿瘤治疗计划选择、疗效检测、筛选新药及新型导向性纳米载药系统研究等。其创新点：1）利用新型纳米载药系统结合TRAIL基因提高鼠脑胶质瘤凋亡指数，提高功能磁共振活体检测凋亡的敏感性及可信度；2）通过凋亡原位直接显像、间接显像与病理学结果对照，深入探讨凋亡功能MRI特点及病理机制。

本研究通过新型纳米载药系统结合TRAIL基因建立大鼠脑胶质瘤活体高凋亡指数动物模型，采用功能MRI及靶向凋亡对比剂检查，并与组织学黄金标准对照，成功摸索出相应的序列成像参数及病灶特点，为后续实验奠定基础。本研究经大鼠脑C6胶质瘤给予转铁蛋白修饰的载阿霉素聚合物泡囊治疗后行HE染色、免疫组化及电镜检查，结果显示实验各组细胞密度及肿瘤细胞增殖活性较对照组有不同程度下降，电镜证实实验组肿瘤细胞发生凋亡，多分布在肿瘤周边，实验组中以Tf-PO-DOX组变化明显， PO-DOX组次之，DOX组变化最小，为后续动物磁共振功能成像评价纳米药物疗效提供组织学对照依据。磁共振扩散加权成像及ADC值是早期评价肿瘤疗效的敏感性工具之一，可反映肿瘤细胞的增生、坏死及凋亡情况，反映肿瘤的恶性程度及恶性区域分布。本研究经7T动物磁共振扩散加权成像（DWI）对鼠脑胶质瘤转铁蛋白修饰的载阿霉素聚合物泡囊治疗反应的评价价值并行定量探讨。结果显示随着b值增加，DWI敏感性增加，信噪比下降；同对照组比较，实验各组rADC值升高，实验组中，以阿霉素泡囊乳铁蛋白组（Tf-PO-DOX组）rADC值最高，同对照组差别有统计学意义，随着治疗次数增加，rADC值升高的幅度增加；rADC值的变化同细胞密度及肿瘤增殖指数呈负相关），同肿瘤细胞凋亡指数呈正相关。本研究中7T动物磁共振1H波谱成像分析结果显示实验各组Cho/Cr下降，NAA/Cr升高，Cho/NAA下降，Lip/Cr升高，Lac/Cr减低，随着治疗次数增加，下降和升高的幅度也增加。实验组中，以Tf-PO-DOX组上述各定量值变化最明显，同对照组差别有统计学意义）；Cho/Cr比值同肿瘤增殖指数呈正相关,Lip/Cr同肿瘤细胞凋亡指数呈正相关PWI是活体无创性检测肿瘤疗效的有一种技术,对于肿瘤疗效评估及预后有重要意义，可以及时评价治疗方案，选择新药等。本研究经7T动物磁共振灌注成像结果显示实验各组rrCBV值均不同程度下降，且以肿瘤边缘显著，随着治疗次数增加，下降程度增加。阿霉素泡囊乳铁蛋白组rrCBV下降最明显，rrCBV值的变化同VEGFR、CD31、Ki-67染色阳性百分比呈正相关、同TUNEL染色阳性率呈负相关。本研究通过新型纳米载药系统结合TRAIL基因建立大鼠脑胶质瘤活体高凋亡指数动物模型，总结磁共振功能序列的影像学特点，提供一定的影像学依据。