A549-LUC2-GFP移植瘤裸鼠的幾種影像學(xué)瘤體邊界分析研究.pdf

1、研究目的：通過構(gòu)建能穩(wěn)定表達(dá)熒光素酶及綠色熒光蛋白的人肺癌A549-LUC2-GFP細(xì)胞株，建立了A549-LUC2-GFP人肺癌細(xì)胞裸鼠移植瘤模型，在該動物模型基礎(chǔ)上分別進(jìn)行裸鼠micro活體生物發(fā)光成像、micro18F-FDG PET親腫瘤顯像、micro CT斷層掃描、X線攝影和99mTc-MIBI放射性掃描，然后處死成像裸鼠，快速制成冰凍切片，對切片分別進(jìn)行微距拍攝、綠色熒光和放射性掃描成像。利用圖像處理軟件，參照病理切片對各

2、種獲得圖像及邊界進(jìn)行對比分析，為肺腫瘤放療照射野的方案制定提供影像學(xué)實(shí)驗(yàn)依據(jù)。
　　研究方法:
　　1、A549-LUC2-GFP細(xì)胞株的構(gòu)建
　　將慢病毒載體PLenti-LUC2-GFP與輔助質(zhì)粒共同轉(zhuǎn)染293T細(xì)胞，制備好慢病毒，用此慢病毒感染人肺腺癌A549細(xì)胞，繼續(xù)經(jīng)嘌呤霉素篩選出持續(xù)表達(dá)較強(qiáng)熒光信號的細(xì)胞，凍存?zhèn)溆谩?br>　　2、A549-LUC2-GFP移植瘤裸鼠模型的構(gòu)建、成像及圖像處理分析。

3、　　將A549-LUC2-GFP細(xì)胞按5×106個/只接種在裸鼠臀部皮下，4周后可成瘤。裸鼠動物模型注射適量的18F-FDG核素顯像劑后對小鼠進(jìn)行micro PET成像和micro CT斷層掃描，二者的圖像進(jìn)行融合并三維重建，利用活體成像系統(tǒng)對該小鼠模型進(jìn)行活體熒光成像和生物發(fā)光成像，并對小鼠模型進(jìn)行X光拍攝。對不同影像設(shè)備拍攝的圖像進(jìn)行對比分析。
　　3、腫瘤組織切片掃描成像
　　同一動物模型麻醉后，尾靜脈注射99mTc-

4、MIBI顯像劑，2h后取腫瘤組織，快速制成冰凍切片，微距拍攝后，利用熒光/化學(xué)發(fā)光及同位素影像分析儀分別對切片進(jìn)行熒光成像和放射性掃描成像，分析幾種圖像。
　　4、病理組織學(xué)檢查
　　將腫瘤塊剝離后固定，制成石蠟組織切片，常規(guī)HE染色后在光鏡下觀察腫瘤的病理特點(diǎn)，參照病理圖片對所有的圖像進(jìn)行分析。
　　研究結(jié)果：
　　1、成功構(gòu)建了A549-LUC2-GFP細(xì)胞株，熒光信號較強(qiáng)，發(fā)光穩(wěn)定，96孔板最低可檢測到10

5、0個熒光細(xì)胞，熒光發(fā)光光子數(shù)與細(xì)胞數(shù)成正相關(guān)，相關(guān)系數(shù) R2為1.00。腫瘤生長過程中，熒光發(fā)光的強(qiáng)度與腫瘤生長的大小相一致，熒光發(fā)光光子數(shù)與腫瘤生長的天數(shù)成正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)R2為0.93。
　　2、裸鼠 A549-LUC2-GFP腫瘤模型顯像，幾種成像方法對同一腫瘤模型的顯示不盡相同，X線和CT顯示腫瘤部位呈低密度影，其邊界不如PET和生物發(fā)光成像顯示的腫瘤邊界清晰，生物發(fā)光成像對腫瘤細(xì)胞有較精確的定位和定量，而 PET能更準(zhǔn)確

6、的顯示腫瘤的生長狀態(tài)、進(jìn)展情況和功能代謝。腫瘤生長第15天，PET所示腫瘤面積為121（像素點(diǎn)2），周長為35（像素點(diǎn)）；生物發(fā)光成像所示腫瘤面積為59（像素點(diǎn)2），周長為23（像素點(diǎn)）；腫瘤生長第55天，PET所示腫瘤的面積為1840（像素點(diǎn)2），周長為168（像素點(diǎn)）；生物發(fā)光所示腫瘤面積為3200（像素點(diǎn)2），周長為236（像素點(diǎn)）。3D圖能展示腫瘤的區(qū)域、位置和形態(tài)。合成圖對腫瘤的特性有更全面和準(zhǔn)確的指示。腫瘤組織切片完整，能清

7、楚的看到腫瘤組織及其邊界、包膜，綠色熒光掃描成像和放射性掃描成像效果良好，分別對腫瘤圖像進(jìn)行了進(jìn)一步的補(bǔ)充。利用圖像軟件對圖像分析后得到，綠色熒光掃描成像腫瘤切片的面積為：4554.6±240.8，放射性掃描成像腫瘤切片的面積為：4344.0±294.6，兩者的差異性無統(tǒng)計學(xué)意義，t=1.24，P=0.25；綠色熒光掃描腫瘤切片的周長為：304.0±53.0，放射性掃描腫瘤切片的周長為：291.4±64.6，兩者的差異性無統(tǒng)計學(xué)意義，t

8、=0.34，P=0.75。
　　結(jié)論：
　　1、慢病毒介導(dǎo)的A549-LUC2-GFP細(xì)胞熒光信號較強(qiáng)，發(fā)光穩(wěn)定，構(gòu)建裸鼠A549-LUC2-GFP模型能有效動態(tài)的監(jiān)測A549細(xì)胞的生長過程。
　　2、A549-LUC2-GFP細(xì)胞裸鼠移植瘤模型的影像對比分析，其中X光片和CT對腫瘤主要起定位作用。PET和生物發(fā)光成像能清晰的顯示腫瘤的區(qū)域和邊界，生物發(fā)光對腫瘤細(xì)胞的數(shù)量有較精確的定量，而 PET在腫瘤早期診斷以及提示