兔VX2肾癌模型的建立及其影像学表现

来源:岁月联盟 作者: 时间:2010-07-12

                               作者:佘军军,王子明,程伟,戴社教,白芝兰,车向明

【关键词】  磁共振成像

    Establishment of rabbit VX2 renal carcinoma model and its manifestations in imaging examination

  【Abstract】 AIM: To establish rabbit VX2 renal carcinoma model and observe its manifestations in spiral CT, MRI and DSA. METHODS: VX2 renal carcinoma was induced in 20 New Zealand rabbits through VX2 carcinoma block transplantation, and then the carcinoma was examined through CT, MRI and angiography in different periods. RESULTS: Carcinoma formation rate was 100%. All the carcinomas were shown to be isointense or hypointense lesions through normal spiral CT. The carcinomas presented hypointense nodules and the enhanced edges through contrastenhanced spiral CT.  The carcinomas presented comparatively uniform hypointense lesions in T1WI MR images and hyperintense lesions in T2WI MR images. Three weeks later, the carcinomas showed mixed nodules of hypointense and hyperintense because of liquefaction and necrosis. In renal artery angiography VX2 carcinoma showed hypervascular. CONCLUSION: The best stage for experimental researches of rabbit VX2 carcinoma model is 2-3 weeks after tumor transplantation. Spiral CT is suit to observe dynamicly and evaluate curative effect. The rabbit VX2 carcinoma model is fit for intervention research.

  【Keywords】 VX2 kindey neoplasms; spiral CT; MRI; DSA; rabbit

  【摘要】 目的:建立兔VX2肾癌模型,观察模型动物在螺旋CT,MRI及肾动脉造影的影像学表现. 方法:新西兰大白兔20只,采取VX2瘤块种植法成瘤,分别在不同时段行螺旋CT,MRI及肾动脉造影检查. 结果:实验组成瘤率100%. 肿瘤在螺旋CT平扫时呈等密度或低密度灶,增强后呈低密度结节,边缘环形强化. MRI平扫时,肿瘤在T1 WI和T2 WI上分别为较均匀低信号和稍高信号灶,3 wk后肿瘤因坏死、液化而表现为高低密度混合型结节. 肾动脉插管造影,VX2肾癌呈丰富血供表现. 结论:兔VX2肾癌模型的最佳干预期是植瘤后2~3 wk,螺旋CT筛检精确可靠,可作动态观测.

  【关键词】 VX2肾癌;螺旋CT;磁共振成像;肾动脉造影;兔

  0引言

  裸鼠移植瘤常被用于肾癌的实验研究,但因动物体型小,抗干预能力差,不适宜进行肿瘤介入研究. 我们建立兔VX2肾癌模型,利用螺旋CT,MRI及肾动脉造影动态监测瘤灶变化,不同时段移植瘤的生长特征,为制定实验动物筛检标准和选择最佳实验干预期提供理论依据.

  1材料和方法

  1.1材料新西兰大白兔20只,体质量2.0~2.5 kg,雌雄不限,由西安大学动物实验中心提供;VX2瘤株由第四军医大学提供;PQ6000超高档螺旋CT,Philips NT5型核磁共振,Philips Allura monoplane型数字减影仪;3FSP微导管.

  1.2方法取冰冻VX2瘤细胞悬液,培养成1010/L,将2 mL注入兔双侧后腿皮下即成为荷瘤种兔. 2 wk后形成直径2 cm大小包块,完整切取肿瘤,去除包膜及坏死组织,剪取肿瘤边缘生长旺盛部分,在Hanks液中尽量剪碎成直径1 mm,制成瘤细胞悬液. 30 mg/kg戊巴比妥钠兔耳缘静脉麻醉,俯卧位固定,取右12肋缘下切口3~4 cm,暴露右肾下级后用眼科镊穿刺1.5 cm隧洞,将前述剪碎后瘤组织植入其中,明胶海绵压迫止血后用生物蛋白胶填塞. 全部操作1.5 h内完成,术后青霉素40万U/d,im,3 d. 造模后7,9,11,13,15,17,19,21,23,25及27 d各处死1只兔子. 取新鲜瘤组织标本,戊二醛固定,备透射电镜观察. 取原发瘤灶及淋巴结,肝脏、肺脏可疑转移灶,40 g/L多聚甲醛溶液固定48 h,石蜡包埋,连续5 μm切片,HE染色,光学显微镜观察.

  1.2.1螺旋CT及MRI检测瘤细胞种植后7,9,11,13,15,17,19,21,23,25,27 d,实验动物在耳缘静脉麻醉后行螺旋CT及MRI平扫及增强扫描. 增强CT造影剂选用欧乃派克5 mL,经耳缘静脉以0.5 mL/s速度[1]注射. 扫描条件:电压120 kV,电流200 mA,螺距1.25,层距5 mm,层厚5 mm. MRI采用头线圈,常规定位后获取冠状位、轴位T1 WI和T2 WI的平扫图像.

  1.2.2右肾动脉造影肿瘤最大直径增至约3 cm时,行DSA检查. 30 mg/kg戊巴比妥兔耳缘静脉麻醉,仰卧位固定,在右腹股沟区分离并固定股动脉,远端7号丝线提起后剪口植入3FSP微导管,间断注入300 g/L泛影葡胺,显示导管顶端,插至双侧肾动脉开口处,行右肾动脉DSA.

  A: 大体标本; B: 光镜下  ×40.

  图1兔VX2肾癌病理表现(略)

  2结果

  实验动物观察期内无1例感染或死亡. 本组动物全部成瘤,病理分型为鳞癌. 植瘤后2~3 wk,肿瘤体积持续稳定增长,边缘完整、未超出肾脏轮廓,无液化、坏死,无远处转移,是施加实验干预措施的最佳时期. 3 wk后肿瘤体积迅速增大至20~25 cm3以上,中央坏死、液化,压迫周围组织并出现肝、肺、肾门淋巴结转移. 兔VX2肾癌大体标本为突出于肾脏表面的结节样包块,与周围分界清楚,有完整包膜形成,质地较硬,切面呈鱼肉样(图1A),晚期瘤体中央因缺血坏死而成豆渣样. 光镜下肾小球和肾小管结构清晰,肿瘤细胞呈弥漫性或片灶状分布,病理分型为鳞癌(图1B).

  2.1螺旋CT及MRI表现移植瘤螺旋CT平扫呈低密度或等密度结节状病变,CT值40~50 Hu. 增强扫描呈低密度,边缘薄环状强化,强化环可表现为完整型(图2A)、线条样和结节样(图2B),与周围正常肾脏组织分界清楚. 肿瘤液化、坏死区CT表现出明显低密度灶[2]. 2 wk时MRI平扫T1 WI和T2 WI像,肿瘤病灶分别为较均匀的低信号和稍高信号,3 wk后因坏死、液化,肿瘤T1 WI低信号灶内出现更低信号, 而T2 WI稍高信号灶内出现高、 低信号混杂结节(图2C).

  A, B: 螺旋CT; C: MRI.

  图2兔VX2肾癌的螺旋CT和MRI表现(略)

  2.2DSA表现3FSP导管选择性右肾动脉造影,见肾脏轮廓完整,右肾动脉主干略增粗,下极分支粗细不均,肿瘤周围有增多、紊乱的血管网包绕呈抱球状,可见细小分支深入瘤体内. 正常肾组织浓染,肿瘤区染色剂浅淡(图3).

  图3兔VX2肾癌的DSA表现(略)

  3讨论

  兔VX2肾癌模型已成功建立,但在造模方式上仍有值得改进之处,有关兔VX2移植瘤的影像学及形态学资料有待进一步完善[3]. 本研究实验动物全部成瘤,首先与采用瘤组织块整体植入有关,它提高了单位面积的瘤细胞密度,增强了对机体免疫抵抗的屏障作用. 其次,瘤块修剪在冰块上进行,手术操作无菌、轻柔、熟练,1.5 h内完成;植入后明胶海绵压迫止血并用生物蛋白胶堵塞针道,防止瘤块逆出或术野种植;术后预防感染,也与提高动物成瘤率有关. VX2瘤株种植成活后依次经历肿瘤血管形成期、肿瘤血管稳定期和肿瘤血管退化期3个阶段[4]. 成瘤初期肿瘤均呈指数性生长,推测2~3 wk时进入稳定生长期,肿瘤体积增长稳定,无液化坏死和远处转移,是施加实验措施的最佳阶段. 3~4 wk时因瘤体积过大,中央血供不足易发生坏死、液化及远处肝、肺、肾门淋巴结转移等. 4~5 wk后因肿瘤血管退化,肿瘤大片坏死,体积过度倍增而形成广泛浸润、粘连,进而影响试验疗效的准确性. 螺旋CT对种植1 wk后的肿瘤检出率为70%,2 wk后检出率达100%,分析其中可能的影响因素有:①肿瘤直径小于扫描层距,造成遗漏; ②呼吸动度影响. 故动物早期未检出肿瘤,并不能定性为造模失败,如果联合MRI技术则可明显提高检出率. MRI图像清晰,可以发现早期微肿瘤. MRI图像分辨率与扫描时间成正比,但反复在麻醉状态下进行检查,降低荷瘤兔免疫力,并可能促使肿瘤侵袭. 我们认为,只要选定适宜的技术、条件和参数,植瘤后2 wk时,螺旋CT及MRI检查的影像密度或信号均匀,肿瘤检出率为最高. 肾动脉插管操作简便、微创,适宜各类介入研究,螺旋CT用于实验动物的影像学观察具有方便、准确、无创、可重复性强的优点,值得动物实验采用.

  【】

  [1] 贾洪顺,全显跃,曾盛,等. 兔VX2肝癌CT及MRI动态评估[J].第一军医大学学报,2002,2:41-144.

  [2] 张琳,丁仕义,黄学全. 兔VX2肝移植癌模型传代的改进和螺旋CT评价[J]. 第三军医大学学报,2002,24:1125-1127.

  [3] 吕发勤,段云友,王文,等. 二维超声技术检测VX2肿瘤所致兔上腔静脉阻塞[J]. 第四军医大学学报,2004,25(19):1732-1734.

  [4] 王荞,王佚,王少春,等. 兔VX2肝癌模型的建立及超声影像监测的研究[J]. 重庆医科大学学报,2003,28(5):585-587.