PET/CT图像SUV值评估复方藤梨根制剂抑制小鼠结肠癌细胞肺转移的研究

郭 勇 浙江中医药大学附属第一医院 杭州 310006

徐玉芬 郭青戈 浙江中医药大学第一临床医学院

杨树业 赵 葵 浙江大学医学院附属第一医院

PET/CT图像SUV值评估复方藤梨根制剂抑制小鼠结肠癌细胞肺转移的研究

郭 勇 浙江中医药大学附属第一医院 杭州 310006

徐玉芬 郭青戈 浙江中医药大学第一临床医学院

杨树业 赵 葵 浙江大学医学院附属第一医院

目的：采用PET-CT动态评价复方藤梨根制剂抑制小鼠结肠癌细胞肺转移的作用。方法：30只BALB/c小鼠，尾静脉注射小鼠结肠腺癌细胞（Colon-26）形成人工血行转移模型，随机分成5组，复方藤梨根高剂量组，灌胃浓度2.24g/mL；中剂量组，灌胃浓度1.12g/mL；低剂量组，灌胃浓度0.56g/mL；荷瘤模型组和空白对照组，均以生理盐水灌胃。所有小鼠均在造模后第2天开始按照0.2mL/10g进行灌胃，连续21天。于实验第1、7、14和第21天进行PET扫描，依据计算机自动生成的PET-CT融合图像，对瘤体平均SUV值进行定量分析。结果：①各荷瘤组SUV值较空白组明显升高；②复方藤梨根制剂用药第3周显示出抗肿瘤活性抑制转移作用，高、中、低剂量SUV值比较显示抗肿瘤转移作用可能无明显剂量相关性。结论：复方藤梨根制剂在体内对小鼠结肠癌细胞肺转移模型有一定的抑制作用。

小鼠 结肠癌肺转移 PET/CT 复方藤梨根制剂

复方藤梨根制剂由我院七十年代自制的“三根糖浆”发展而来，用于治疗消化道恶性肿瘤，体内外研究[1-3]表明，复方藤梨根制剂具有抗肿瘤转移的作用。正电子发射断层成像/X线计算机体层成像（positronemission computed tomography，PET/CT）以18F-氟代脱氧葡萄糖（18F-Fluorodeoxyg-lueose，18F-FDG）作为显像剂，在生理条件下检测标记药物及其代谢物在活体内的空间分布、数量及其时间变化，从而在分子水平上反映活体内的病理生理变化，是目前唯一用解剖形态方式精确定位进行功能、代谢和受体显像的技术。FDG-PET显像在肿瘤诊断及治疗评价中具有良好背景，已应用于动物模型的药物疗效研究[4-7]。本研究拟建立小鼠结肠癌人工血行转移模型，用高、中、低剂量复方藤梨根制剂进行干预，采用PET-CT动态评价其抑制小鼠结肠癌细胞肺转移的作用。

1 材料与方法

1.1 动物模型建立 Balb/c小鼠30只（中国医学科学院上海实验动物中心提供），雄性，8周龄，体质量（20±2）g。SPF条件下饲养于浙江中医药大学动物实验中心，灭菌水及饲料供动物自由摄入。75%酒精消毒，除空白对照组外，每只小鼠经尾静脉注射小鼠结肠腺癌细胞（Colon-26）（密度：4×106/mL）0.1mL形成人工血行转移模型。

1.2 复方藤梨根制剂配置 复方藤梨根制剂（药物组成：藤梨根、水杨梅根、虎杖根、薏苡仁各30g，党参、茯苓各15g，白术12g，炙甘草6g）药材购自浙江省中医院中药房，符合国家药典标准（2000版）。依据《中药药理实验方法学》计算药量，高、中、低剂量分别为2.24g/mL、1.12g/mL、0.56g/mL，由浙江中医药大学药学院制药中心配置。

1.3 动物分组及处理 将30只BALB/c小鼠随机分成5组，每组6只。即复方藤梨根高剂量组，灌胃浓度2.24g/mL；复方藤梨根中剂量组，灌胃浓度1.12g/mL；复方藤梨根低剂量组，灌胃浓度0.56g/mL；荷瘤模型组、空白对照组，均以生理盐水灌胃。所有小鼠均在造模后第2天开始按照0.2mL/10g体质量进行灌胃，连续21天。

1.4 PET显象及检测 所有小鼠分别于实验第1、7、14天和第21天进行PET扫描，检测前禁食。检测时采用异氟烷吸入式麻醉后，尾静脉注射18F-FDG，将小鼠固定扫描床上，先行CT扫描，再以三维采集方式采集发射数据，进行PET图像重建和图像融合处理。依据计算机自动生成的PET-CT融合图像，对瘤体平均SUV值进行定量分析。

2 结果

2.1 一般情况 结肠癌人工血行转移造模1周后，模型组和各剂量组小鼠逐渐出现形体消瘦，体质量下降，蜷缩不动、食欲下降、行动迟缓等临床表现。模型组和低剂量组更为明显。

2.2 PET-CT扫描结果 第1、7、14、21天的高、中、低剂量组、空白对照组及模型组的PET-CT扫描结果见图1（封二）。

2.3 各组SUV值 结果显示，第7、14、21天高、中、低剂量组、模型组SUV值均较空白对照组明显增高（P＜0.01）。第7、14天各剂量组SUV值与模型组比较差异无统计学意义（P＞0.05），第21天高、低剂量组SUV值与模型组比较，差异有统计学意义（P＜0.01，P＜0.05）；各组间比较，第7天各剂量组SUV值差异无统计学意义（P＞0.05）。第14天，各剂量组间差异有统计学意义（P＜0.05）。第21天高剂量组SUV值显著低于中、低剂量组（P＜0.05），而中、低剂量组间差异无统计学意义（P＞0.05）。结果表明：①各荷瘤组SUV值较空白组明显升高；②复方藤梨根制剂用药第3周显示出抗肿瘤活性抑制转移作用，高、中、低剂量SUV值比较显示抗肿瘤转移作用可能无明显剂量相关性。见表1，图2（封二）。

表1 各组小鼠PET靶/非靶区域SUV比值结果（x±s）

3 讨论

转移是恶性肿瘤的基本特征之一，控制转移是决定癌症患者预后的关键因素。抗肿瘤转移药物的研究已成为热点，但动物试验中如何进行活体抗肿瘤转移疗效评估是研究中的难点。

正电子发射型计算机断层扫描仪（PET）以解剖形态方式精确定位，利用正电子核素标记的示踪剂进行活体显像，能够实现无创伤、动态、定量地观察活体生理病理变化特点的目前最为成熟的一种活体生化显像技术，可对实验动物进行动态评估，在分子水平反映活体病理生理变化，为解决试验药物活体抗肿瘤转移疗效评估提供了可能[8-10]。恶性肿瘤细胞具有高代谢特点，其异常增殖需要大量能量，往往表现为葡萄糖代谢活跃，18F-氟代脱氧葡萄糖（18FFDG）是葡萄糖的类似物[11-12]，是目前临床上应用最多的肿瘤代谢显像剂。采用18F-FDG作为显影剂，选择不同时间点进行PET显像，可动态显示肿瘤转移情况，并可从分子水平了解肿瘤组织代谢状态，在评价肿瘤治疗效果方面具有优势[6，13]。

复方藤梨根制剂由“三根糖浆”与四君子汤加减组成，以往研究表明，其具有抑制原位胃癌移植瘤裸鼠动物模型的肿瘤细胞转移[14-16]。本研究结果显示，通过SUV值的比较可以较为客观的评价复方藤梨根制剂抗肿瘤转移的疗效。对小动物进行PET扫描，由于无法对实验动物进行连续多次取血和较长时间采集18FDG摄取动态曲线，为了更简便客观评价病灶的18FDG摄取值，本实验采用SUV值作为评价指标。SUV（标准化摄取值）是病灶的比活度和全身平均比活度之比，又称为差示摄取比（differential uptake ratio，DUR）或差示吸收比（differential absorption ratio，DAR），是临床更为常用的评估数值。SUV=病灶比活度（MBq/g）/［静脉注入活度/体质量（MBq/g）］，本实验分别计算小鼠股四头肌和肺部组织的SUV值。

与传统试验方法比较，采用PET/CT成像技术对肿瘤动物模型可大大减少动物使用量，符合实验方法替代、减少以及优化原则。但18F-FDG并非特异性的肿瘤现象剂，一些良性病变也可摄取，可出现假阳性和假阴性现象，同时PET/CT检测价格较为昂贵，这是其不足之处。本实验选取4个时间点对小鼠进行活体动态PET扫描，通过计算SUV值评估药物抑制肿瘤转移的作用，结果显示运用小动物PET可有效地对同一实验动物在不同时间点进行无损伤的重复实验，观察药物对疾病的治疗效果，具有客观简便的动态评价意义。为评估抗肿瘤转移药物疗效，研究肿瘤转移机制以及药物开发提供了活体观察技术和新的观察工具。

［1］郭勇，谢长生，冯正权.复方藤梨根制剂体外对MDR细胞株K562/ADR和K562/VCR细胞积聚和外排阿霉素（ADR）的影响研究［J］.中国现代应用药学，2002，19（4）：268-272.

［2］杨维泓，郭勇，杨庆华，等.复方藤梨根制剂对荷人肺巨细胞癌裸鼠移植瘤生长及Cx43基因表达水平的影响［J］.中华肿瘤杂志，2006，28（12）：898-899.

［3］姚庆华，郭勇，杨维泓，等.复方藤梨根制剂调节PG细胞间隙连接蛋白Cx43基因表达水平的研究［J］.中国现代应用药学，2006，23（6）：435-438.

［4］杨扬，李乃卿.小鼠结肠癌远处转移模型的构建［J］.中国医药指南，2010，8（21）：52-53.

［5］Veit P，Kühle C，Beyer T，et al.Whole body positron emission tomography/computed tomography（PET/CT）tumour staging with integrated PET/CT colonography：technical feasibility and first experiences in patients with colorectal cancer［J］.Gut，2006，55（1）：68-73.

［6］Cao Q，Cai W，Niu G，et al.Multimodality imaging of IL-18-binding protein-Fc therapy of experimental lung metastasis［J］.Clin Cancer Res，2008，14（19）：6137-6145.

［7］ Mathers C，Loncar D.Projections of global mortality and burden Of disease from 2002 to 2030［J］.PLoS Medicine，2006，3（11）：e442.

［8］Kosugi C，Saito N，Murakami K，et al.Positron emission tomography for preoperative staging in patients with locally advanced or metastatic colorectal adenocarcinoma inlymphnode metastasis［J］.Hepatogastroentero logy，2008，55（82-83）：398-402.

［9］Funaioli C，Pinto C，Di Fabio F，et al.18FDG-PET evaluation correlates better than CT with pathological response in a metastatic colon cancer patient treated with bevacizumabbased therapy［J］.Tumori，2007，93（6）：611-615.

［10］Nahas CS，Akhurst T，Yeung H，et al.Positron emission tomography detection of distant metastatic or synchronous disease in patients with locally advanced rectal cancer receiving preoperative chemoradiation［J］.Ann Surg Oncol，2008，15（3）：704-711.

［11］Liu HY，Teramoto K，Kawamura K，et al.Evaluation of tumor growth in vivo in a rat model of liver metastasis,using a newly devised index obtained by positron emission tomography with[18F]FDG［J］.J Hepatobiliary Pancreat Surg，2007，14（3）：276-282.

［12］Ishiwata K，Liu HY，Teramoto K，et al.Tumor viability evaluation by positron emission tomography with[18F]FDG in the liver metastasis rat model［J］.Ann Nucl Med，2006，20（7）：463-469.

［13］Veit P，Kühle C，Beyer T，et al.Whole body positron emission tomography/computed tomography（PET/CT）tumour staging with integrated PET/CT colonography:technical feasibility and first experiences in patients with colorectal cancer［J］.Gut，2006，55（1）：68-73.

［14］林玲，王泽时，俞丽霞.三根去瘤方对DNA损伤的保护及对化疗药物减毒增效的研究［J］.浙江中医学院学报，1997，21（5）：30-33.

［15］郭勇，秦建岭，潘宏铭.复方藤梨根制剂抑制胃癌转移与MMP-9、TIMP-1和E-cad表达的关系研究［J］.全科医学临床与教育，2010，（8）：35-38.

［16］郭勇，姚庆华，戴伟春，等.复方藤梨根制剂对荷人肺巨细胞癌裸鼠移植瘤生长及CX43基因水品表达的影响［J］.中华肿瘤杂志，2006，（28）：898-899.

Role of SUV Values of PET-CT Images in Evaluating Inhibitory Effect of Fufang Tangligen Mixture on MetastaticLung Cancer from Colon Cancer in Mice

GUO Yong，XU Yufen，GUO Qingge，et al.The First Affiliated Hospital of Zhejiang Traditional Chinese Medicine University，Hangzhou（310006），China

Objective：To evaluate the effect of Fufang Tengligen mixture on mouse lung cancer metastasized from colon cancer with PET-CT dynamic in vivo.Methods：Thirty BALB/c mice with intravenous injection of murine colon adenocarcinoma cells（Colon-26）to form the artificial blood metastasis model were randomly divided into 5 groups：Fufang Tengligen high-dose group，2.24 g/ml q.d.intragastric administration；the middle-dose group,1.12 g/ ml；low dose-group，0.56 g/ml；tumor-bearing model group and control group，with normal saline.All the mice were administered intragastrically with 0.2ml/10g on day 2 after modeling，for 21 consecutive days.PET scanning was performed on day 1，7，14，and 21 after modeling and the average SUV value of computer generated PET-CT images of the tumor was calculated for quantitative analysis.Results：The SUV values of tumor-bearing groups were significantly increased compared with control group；on day 21,Fufang Tengligen groups showed anti-tumor activity,but no correlation was noted between the anti-tumor effect and the dosage.Conclusion：Fufang Tengligen mixture may have anti-tumor effect on lung metastasis of mouse colon cancer cell in vivo.

mice lung metastasis of colon cancer PET/CT Fufang Tengligen mixture

2013-06-10

浙江省中医药科研基金（No.2010B501677）；浙江省教育厅科研基金（No.Y200907435）

赵葵，Tel：13819180021；E-mail:xk905@hotmail.com