应用磁共振扩散峰度成像(MR-DKI)观察食管癌放疗疗效的动物实验相关研究

应用磁共振扩散峰度成像（MR-DKI）观察食管癌放疗疗效的动物实验相关研究第一部分应用磁共振扩散峰度成像(MR-DKI)观察食管癌放疗疗效的动物实验研究目的:从动物模型层面探讨DKI在预测食管癌放疗疗效方面的应用价值,为其合理应用于临床提供理论依据。方法:建立Eca-109裸鼠模型40只,随机分成实验组(24只)和对照组(16只),实验组给予6MV-X线15Gy单次剂量放射治疗。对照组不进行任何治疗。两组裸鼠均在麻醉状态下于实验组放疗前第1天及放疗后第1、3、5、7、9、11、13、15、17、19、21、23、25、27、29天进行T1WI、T2WI及多b值DWI扫描。比较两组裸鼠移植瘤体积及ADC值、MD值及MK值的变化。结果:1.放疗后第5天对照组移植瘤体积增长了一倍,而实验组则为第17天。放疗前第1天两组移植瘤体积V0大小无统计学差异(P=0.282),放疗后第1、3天两组移植瘤体积大致相等,至第5天时对照组移植瘤体积稍大于实验组,但仍不具有统计学差异(P=0.320),从放疗后第7天开始,两组移植瘤体积开始出现显著性差异,且实验组移植瘤体积明显小于对照组(P均<0.05)。2.实验组裸鼠移植瘤ADC值于放疗后第1天有所下降,第3天迅速升高,于第7天升至最高点,此后ADC值逐渐下降,至第17天时保持在较稳定且近似于疗前的水平。对照组裸鼠移植瘤ADC值从第1天开始逐渐下降,从第9天开始保持于较低水平。3.实验组裸鼠移植瘤MK值于放疗后第1天开始下降,至第9天时降至最低点,之后MK值逐渐上升,至第17天后升至疗前水平,此后基本稳定于较疗前稍高的水平。对照组MK值从第1天开始逐渐上升,至第17天开始保持于较高水平。4.裸鼠移植瘤MD值变化趋势与ADC值较为相似。本研究结果显示实验组于放疗后第1天裸鼠移植瘤的MD值有小幅度的下降,第3天迅速升高,到第7天时升至峰值,后MD值逐渐下降,至第19天后保持在较稳定且稍高于疗前的水平。对照组移植瘤MD值第1天开始逐渐下降,至第9天降至最低点,此后有所上升且保持在较疗前稍低水平。第二部分磁共振扩散峰度成像(MR-DKI)与食管癌组织中AQP表达相关研究目的:通过研究放疗前后食管癌移植瘤组织中AQP表达情况,探讨AQP与ADC值、MD值以及MK值之间是否具有相关性,及其如何影响DKI各参数的变化。方法:制作Eca-109裸鼠模型84只,根据前期实验结果选取7个时间点(放疗前第1天以及放疗后第1、3、5、7、15、29),进行病理对照研究。实时荧光定量-PCR(RT-PCR)检测食管癌移植瘤组织中AQP的表达情况,蛋白印记(Western-Blot)检测食管癌移植瘤放疗前后AQP3表达量的变化,以及从基因、蛋白两种水平分析AQP3表达量与ADC、MK以及MD之间的相关性。结果:1.RT-PCR结果显示,食管癌移植瘤组织中AQP3基因的相对表达量较高,且放疗后第1天AQP3基因的相对表达量开始下降,于第5天降至最低点,此后表达量逐渐上升,且保持于较高水平。2.Western-Blot结果显示,放疗前第1天及放疗后第1天、第29天两组移植瘤AQP3蛋白的相对表达量无统计学差异(P=0.868、0.337、0.228),放疗后第3、5、7、15天两组别AQP3蛋白的相对表达量具有显著统计学差异(P均<0.05)。实验组AQP3蛋白相对表达量于放疗后第1天开始降低,至第7天降至最低,第15天表达量升高,于最后一个观察点升至近似疗前升水平,对照组AQP3蛋白的相对表达量从放疗后第1天开始上升,至放疗后第7天升至最高点,此后保持在较高水平。3.放疗前后AQP3在两种水平上的表达量与MK值、MD值及ADC值存在相关性(P均<0.05),即ADC值、MD值与AQP3基因表达水平呈负相关;MK值与AQP3基因的表达水平呈正相关。ADC值、MD值与AQP3蛋白表达水平呈负相关;MK值与AQP3蛋白质表达水平呈正相关。结论:1.本研究从动物模型层面表明,单次大剂量放射治疗可以抑制荷瘤裸鼠肿瘤生长,ADC、MD以及MK值均可以先于肿瘤形态学变化而发生改变,与ADC相比,MD值具有与前者相同的敏感性与特异性,磁共振扩散峰度成像技术具有早期预测食管癌放疗