直肠癌是最常见的消化道肿瘤之一。磁共振成像由于具有较高的软组织分辨率及多方位、多序列、多参数成像等优点,可直观显示肿瘤,准确判定肿瘤部位、浸润深度、侵犯范围及淋巴结转移等情况,是目前能够准确判断病变进展程度及决定手术切除范围的检查方法。　　 血氧水平依赖磁共振成像(blood oxygen level dependent magnetic resonance imaging,BOLD-MRI)属于功能磁共振成像的一种,通过表观自旋-自旋弛豫率(apparent spin-spin relaxation rate,R2*)变化,可以动态和非侵入性地跟踪氧代谢和血液动力学变化的成像技术,BOLD成像技术已广泛应用于头部、肾脏研究,本研究在国内首次将其应用于直肠癌乏氧和放化疗疗效评估。　　 在肿瘤组织内,氧分压情况影响肿瘤生长、侵袭、转移能力以及肿瘤对放化疗的敏感性。HIF-1α是机体适应缺氧的一种核心转录调节因子,HIF-1α的表达作为肿瘤内源性乏氧标志物。HIF-1a通过激活VEGF基因的表达进而促进肿瘤血管的形成,从而促进肿瘤的侵袭和转移。CD105又名Endoglin(内皮糖蛋白),大量研究证实CD105的强表达,是内皮细胞增殖的标志之一,其表达程度可以反映肿瘤不成熟的新生血管情况。　　 目的：　　 本课题通过对直肠癌BOLD影像研究,探讨BOLD-MRI评价直肠癌乏氧、血管生成情况及其浸润、转移的应用价值,以及对直肠癌放化疗疗效早期预测和评估的应用价值,为临床治疗提供依据。　　 材料和方法：　　 1、临床资料　　 (1)、收集2011年3月～2012年2月就诊直肠癌患者56例,所有患者均有完整手术病理结果,于术前2周内行磁共振常规平扫及BOLD成像,其中有7例患者于前、后两天分别行二次BOLD成像,所有患者均未进行放化疗。其中男性32例,女性24例。年龄47岁～82岁,平均61.6±9.4岁,中位年龄61.0岁。56例患者病理结果均为腺癌。　　 (2)、收集2011年6月-2012年1月在中国医科大学附属第一医院就诊的临床诊断直肠癌患者17例,男11例,女6例,中位年龄55.3岁(39-81岁)。入选患者l临床分期为临床分期为Ⅱ、Ⅲ期,即T3-4N0-2M0患者,所有均有术前活检证实。入组患者于术前接受联合放化疗。于放化前一周内、放化疗开始2周行BOLD-MRI检查。　　 2、BOLD成像扫描方法、图像后处理及分析　　 (1)BOLD成像扫描方法　　 采用美国GE公司Signa HDx3.0T磁共振扫描仪,8通道体部相控阵线圈。患者检查前禁食、水6小时;检查前40分钟口服山莨菪碱20mg;患者仰卧位,自由呼吸并部分充盈膀胱。先完成矢状位T2WI,再完成横轴位T1WI和T2WI及冠状位T2WI扫描。最后利用采用多梯度回波序列(mutiple gradient-echosequence,mGRE)进行BOLD图像扫描,扫描时选取病灶最大层面扫描层面尽量垂直病变段肠管完成BOLD图像扫描。　　 (2)图像后处理及分析　　 将BOLD原始图像传送到GE公司的AW4.4图像后处理工作站,采用R2STAR软件自动生成R2*和T2*图像,首先由两个观察者分别评价BOLD图像质量级别,选取轴位或矢状位病灶最大层面,根据病变的大小、形态手动绘制感兴趣区(Region of Interest,ROI),每个病灶经3次测量取其平均值作为感兴趣区的R2*值。　　 3、病理标本处理及免疫组织化学方法　　 (1)切片制作　　 对所选病例的石蜡包埋组织行连续切片,切片厚5μm,连续切片5张,第一张切片行HE染色,其余4张用于免疫组化染色。　　 (2)免疫组织化学实验方法　　 采用链霉亲和素-生物素-过氧化物酶复合物法(SABC)染色。HIF-1α、CD105抗体及SABC试剂盒均购自武汉武汉博士德生物工程有限公司。已知的阳性直肠癌切片作为阳性对照,阴性对照用PBS缓冲液代替-抗染色。　　 (3)免疫组织化学结果判断　　 HIF-1α阳性结果判定标准:HIF-1α在石蜡切片中阳性染色主要定为于细胞质,部分胞核着色,呈现棕黄色颗粒,根据肿瘤细胞显色的比例及染色强度进行评分。1-3分为弱阳性(+),4-6分为阳性(++),≥7分为强阳性(+++)。CD105表达的染色结果判定:阳性细胞着色部位主要位于血管内皮细胞的胞膜和胞浆,胞膜着色强于胞浆。每张切片记录5个“热点”,取其平均数作为该病例的CD105表达计数,即MVD。　　 4、术前放化疗疗效判定　　 缓解组定义为联合放化疗后直肠癌降期;未缓解组定义为联合放化疗后直肠癌未降期,或因无手术指征从而未接受手术治疗。　　 5、统计学处理　　 所有数据用SPSS13.0统计学软件包及分析处理。以P＜0.05作为具有显著性差异的标准。　　 结果：　　 1、两观察者一致认为BOLD原始图像质量较好可以满足测量要求,融合图像使直肠癌病变突出显示,并能精确选取感兴趣区。56例直肠癌R2*值的平均值为34.65±10.62Hz,R2*值呈正态性分布。　　 2、HIF-1α表达及CD105表达计数与肿瘤浸润深度、淋巴结转移、Dukes分期相关(P＜0.05)。HIF-1α表达强度与CD105表达计数间呈正相关相关(r值为0.592,P＜0.05)　　 3、BOLD图像R2*值与HIF-1α表达强度与CD105表达计数的的相关性分析:直肠癌R2*值与HIF-1α表达强度及CD105表达计数呈正相关(r值分别为0.497,0.208,P＜0.05)。　　 4、缓解组治疗前R2*值低于未缓解组治疗前的平均R2*值,差异有统计学意义(P＜0.05)。　　 结论：　　 1、3.0TMR行直肠癌BOLD成像图像质量较高;所测数据稳定、可靠,可重复性较好,能够用来进行直肠癌功能成像研究。　　 2、直肠癌BOLDMRI基线R2*图像在无创性地检测直肠癌缺氧、判断肿瘤侵袭能力有一定价值。　　 3、直肠癌R2*值可以反映肿瘤对放化疗的敏感性,可以预测直肠癌术前放化疗疗效。