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目的：通过对非特异性探针Cy5.5在裸鼠体内分布及显像研究,探讨近红外荧光成像对胃癌的早期诊断及动态监测价值。
方法：用MGC-803细胞株建立胃癌动物模型,细胞在对数生长期消化离心,以磷酸盐缓冲液调整细胞浓度至2×107/ml;在无菌条件下,取细胞悬液0.2 ml(4×106个)于35只裸鼠右前肢背部皮下异位接种。待接种后的第三天开始显像实验,每24h成像一次;胃癌移植瘤的早期成像,图像采集软件为GE HealthcareeX-plore Optix TM(Version1.02.01),定位基准线与背部皮肤或瘤体上缘相切;激光能量(laser power)选用20μW,整合时间(integration time)选用1 s,扫描分辨率2mm。感兴趣区为以成肿瘤部位及相应对侧背部。15只成瘤裸鼠用于早期成像,分别在探针注入前及注入30分钟后对感兴趣区进行近红外荧光成像。借助后处理软件在感兴趣区内分别取三处对应的像素点测其荧光光子数及荧光寿命,取平均值。分别对探针注入前后的肿瘤区及探针注入30分钟后肿瘤与对侧背部的平均荧光光子数及荧光寿命行配对t检验。并测量肿瘤信号的垂直长径与宽径。成像结束后,猝死裸鼠,切取肿瘤组织用游标卡尺测定瘤体的直径,并做病理学检查。活体近红外荧光成像:25只裸鼠用于动态成像(其中5只为无瘤裸鼠),成像准备同胃癌移植瘤的早期检测。在注入荧光团后的30、45、60、90、120分钟成像,之后每24小时成像一次,直至肿瘤部位无肿瘤荧光信号,测量各时间点肿瘤部位及其对称部位的平均荧光光子数及荧光寿命,并做配对t检验。离体近红外荧光成像:用于动态成像的25只裸鼠待体内Cy5.5完全代谢后,重新注入荧光燃料,在注入探针后的上述时间点分别猝死5只裸鼠,剥离肿瘤、及主要器官(心脏、肝脏、肾脏、胃、脾脏),用磷酸盐缓冲液冲洗后(胃需清除内容物)用上述方法立即进行近红外光成像,测得平均荧光强度。以心脏的荧光信息反映循环血的荧光强度。
结果：裸鼠胃癌移植瘤模型的建立:裸鼠右前肢背部皮下MGC-803细胞异位接种后所有裸鼠均长出瘤体,成瘤率100％。胃癌移植瘤的早期成像:接种后平均5±2天,15只裸鼠接种部荧光信号强度明显高于正常组织,肿瘤部位与其对称部位荧光光子数配对t检验,t=6.673(P＜0.05)。平均荧光寿命高于对照部位,t=3.784(p＜0.05)。计算瘤体体积采用的公式为:(长×宽。)×π/6,(π取3.1415926),肿瘤的长和宽用OptiView图像后处理软件测得。因瘤体较小,游标卡尺只测得最大径作为瘤体直径。所有瘤体径线数值均为3次测量后取得的均值。用软件测得的瘤体平均大小为2.807×3.045mm,经游标卡尺测得的平均直径为2.547mm。二者呈直线相关,r=0.924(P＜0.05)。所有肿瘤经病理证实为胃粘液腺癌。活体近红外荧光成像:20只裸鼠右前肢背部皮下移植瘤成像清晰,边界清楚,瘤体荧光信号强度明显高于周围正常组织荧光信号。探针注入30分钟开始,肿瘤的荧光强度及荧光寿命始高于对照部位,差别具有统计学意义。肿瘤的平均荧光寿命为3.1376±0.9894ns,对侧背部荧光寿命为1.3022±1.0241ns(P＜0.05)。肿瘤部位的荧光强度于90分钟时达峰值,这种荧光强度平均持续20分钟;平均2.8天后,肿瘤部位浓聚的Cy5.5完全代谢,与对称部位的荧光强度差别无统计学意义。离体近红外荧光成像:注入探针60分钟后,肿瘤部位荧光强度始高于血液(P＜0.05),90分钟时,达峰值。随时间延长肾脏的荧光强度逐渐增加。
结论：近红外荧光成像可用于胃癌的早期诊断及瘤体的动态监测。