兔VX2肝癌模型的建立及其影像学特点

曹雪峰，董国礼

(川北医学院附属医院放射科，四川南充 637000)

原发性肝癌是临床上最常见的恶性肿瘤之一，大多数不能进行早期诊断而丧失手术机会［1］，早期发现、早期诊断、早期治疗和预防工作显得尤为重要。现代影像医学为肝癌的定位、定性、定量、定制治疗方案提供了可靠的依据。兔VX2肝癌动物模型与人类原发性肝癌类似，是肝癌影像诊断及介入治疗等研究较为理想的动物模型［2］。

1 种植部位的选择

兔肝左叶位置较固定、表浅，体积明显大于右叶，且为了避免损伤胆囊或栓塞材料等进入胆囊动脉引起不必要的并发，研究兔VX2肝癌模型多选择将悬液或组织块种植于肝左叶［3］。Lee等［4］研究表明肝左叶组超选择置管成功率明显高于肝右叶组，肝左叶组肿瘤供血动脉直径粗于肝右叶组，这更加证明了选择肝左叶种植的优越性。

2 兔VX2肝癌模型的建立方法

目前常用的兔VX2肝癌模型的建立方法主要分为瘤细胞悬液接种法与瘤块接种法［5］，包括开腹及经皮穿刺两种途径［6-7］。虽然有学者报道在种植兔肝VX2肿瘤细胞悬液后使用琼脂糖封堵针孔有效减少了肿瘤的异位种植［7-8］，但瘤细胞悬液无论经何种途径种植均不可避免的引起肿瘤异位种植，且造价昂贵、费时、费力，目前逐步被瘤组织块接种法所代替。瘤组织块接种法包括经皮肝穿刺瘤组织块注入法、开腹直视下瘤组织块注入法、开腹直视下肝组织内包埋法。经皮肝穿刺瘤组织块注入法较少应用。国内学者曾报道开腹直视下瘤组织块注入法和开腹直视下肝组织内包埋法的成瘤率无明显差异［9］。

2.1 开腹直视下瘤组织块种植

2.1.1 模型制作的方法 ①开腹直视下肝组织内包埋法:实验兔全麻后仰卧位固定，上腹部术区脱毛，常规消毒铺巾，无菌条件下取剑突下偏左1 cm处逐层开腹，暴露肝脏，盐水纱布保护下用镊子将肝左叶轻轻拉出体外，选择肝左叶较厚处用眼科镊刺破入肝内1 cm形成窦道，将备用瘤块2～3块植入窦道底部，并用明胶海绵填塞窦口。确认无出血后回纳肝脏，逐层关腹。②开腹直视下瘤块注入法:开腹同①，通过腹部切口将0.1 mL瘤组织块悬液注入肝左内叶包膜下实质内［10］，拔针后立即用大小约为1 cm×1 cm明胶海绵块压迫约20 s后回纳肝脏，逐层关腹。

2.1.2 模型制作的注意事项 首先，要尽量做到无菌操作及术后抗感染治疗;其次，取出瘤块后，应选取边缘生长旺盛呈鱼肉样组织，并尽量除去肌肉及坏死组织。开腹直视下肝组织内包埋法以明胶海绵填塞窦口，既可避免瘤块溢出造成腹腔种植，又可使瘤块种植在靠近较大血管支的肝左叶深部以易于获得血供。而开腹直视下瘤块注入法种植，要求注入瘤块时进针在肝左叶深部，同样达到使瘤灶易于获得血供的目的［4］。

2.2 经皮肝穿刺瘤组织块注入法

2.2.1 模型制作的方法 实验兔禁食8 h以上，全麻后仰卧位固定，术野剪毛，B超或CT扫描实验兔肝脏，确定接种部位为肝左叶，并标记穿刺点，消毒铺巾，刀尖挑开穿刺点皮肤，B超或CT引导穿刺针到达设定位置，固定针鞘，拔出针芯，缓慢注入VX2肿瘤组织块或瘤组织块悬液，然后将明胶海绵碎块置入针鞘内推送填塞窦口。杨国华等［11］用1 mL的琼脂糖凝胶封堵进针口，有效防止了瘤块脱离至腹腔或残留于皮下各层组织。确定接种成功后拔出针具，局部压迫止血。陈松旺等［12］实验结果显示，在超声引导下经皮穿刺瘤组织块接种组成瘤体积大于组织块悬液接种，因此应更多选用组织块穿刺注入。

2.2.2 模型制作的注意事项 首先，为提高穿刺接种成功率，要求准确测量穿刺点、穿刺的角度及深度，并注意避开血管和胆管。其次，进针要求快，防止瘤块接种于肝叶之间的空隙中［12］;注射器回吸，体会有无负压，并观察有无胆汁及血液成分;注射过程要慢，压力尽可能小。最后，操作过程中注意无菌纱布反复擦拭针体，确保针体未黏附肿瘤细胞。

2.3 瘤组织块接种法制作模型比较

开腹直视下瘤组织块包埋法具有较高的成瘤率及原位种植率，但需要一定的外科手术技术和无菌条件。而采用直视下瘤组织块注入法则明显减小了手术切口，缩短了手术时间，对兔肝脏创伤较小，且减少了切口出血及腹壁粘连、感染的几率，但经注射器推注或用导丝推送肿瘤组织块等方法，易致瘤块进入肝动脉或门静脉而形成肝内播散或早期转移，鲁东等［13］选用了经皮肝穿扩展鞘管代替穿刺针，斜行钝性刺破肝脏后以针芯推入瘤块及明胶海绵条，可确保瘤块大小并完全避免了因穿刺而导致的肝脏破裂出血，并使瘤块种植于肝叶深部而易于获得血供，保证了模型制作的成功率。

相较于开腹制模，采用超声或CT引导下经皮穿刺组织块注射法复制出的兔VX2肝癌模型无开腹接种法常伴的出血多、损伤大、易麻醉意外致动物死亡等缺点，且具有接种简便、创伤小及并发症少等优点。Lee等［14］报道在超声引导下经皮穿刺注射瘤组织块组和开腹组的成功率均为100%，但是前者肿瘤的种植率为20.8%，而后者为8.3%，Shi等［15］采用CT引导下经皮穿刺瘤组织块法建立兔VX2肝癌模型(前期9只、后期20只)，成瘤率分别为81.9%、95%。这些实验数据研究均表明，经皮穿刺瘤组织块接法种肿瘤同样具有较高成功率高，可取代剖腹手术肝肿瘤接种建立兔VX2肝癌模型。

3 兔VX2肝移植瘤的影像学特点

3.1 在CT上影像学特点

CT是肝脏疾病的最主要的影像学检查方法，目前应用的多层螺旋CT，因其具备扫描速度快、分辨率高、薄层重建等多种特点，明显提高了小病灶、早期癌症及小血管病变等疾病的检出敏感率与诊断率，且可对病灶的变化和远处转移情况进行动态检测。结合CT多期对比剂增强扫描，可确定肿瘤生长的位置、大小、形状、血供情况及中心有无坏死，用以区分病灶的良恶性、评价肿瘤血管及对疗效的反应。兔VX2肝肿瘤在接种成活后呈指数性生长，1周左右时较小，CT难以显示。2～3周生长最旺盛，体积迅速增大，切面呈实质性，肿瘤组织块边缘有大量新生血管生成，在CT平扫上表现为边缘欠清晰的低密度，少数为等密度，CT增强扫描动脉期肿瘤边缘明显环状强化，强化环多数不完整且厚薄不均，瘤体中心呈低密度灶，瘤灶与周围肝实质分界清楚，门脉期肿瘤呈低密度，周围正常肝实质强化明显。3～4周肿瘤逐渐增大，中心呈典型的低密度坏死灶，周围强化环不明显。应用动态CT研究动物肝癌模型中血管随着时间推移的发展变化情况，可以量化肿瘤生长的动态变化，并应用到为临床及研究用途的灌注功能成像中［16］。随着近年来CT灌注成像的进一步完善，通过对肝脏病变血流灌注改变的研究，可用于鉴别良恶性肿瘤，并可评估肿瘤放、化疗的疗效，可先于影像形态学的变化更准确地判断肿瘤疗效［17］。

3.2 在MRI上影像学特点

MRI扫描具有多参数成像及任意平面成像等优点，对正常和病理状态下的软组织有良好的对比度，常规T2WI图像上可清晰显示瘤灶，且MRI对瘤灶内出血、坏死区的显示较为敏感，可对其动态变化及治疗后随访提供更多信息。MRI扫描显示瘤灶主体呈长T1、短T2信号，其间可见混杂的短T1、长T2信号的瘤灶出血区和长T1、长T2信号的坏死囊变区，增强后呈边缘环状强化。弥散加权成像(diffusion weighted imaging，DWI)图像呈明显高信号，边缘显示清晰，与周围肝脏组织对比鲜明。DWI在肿瘤的早期发现、疗效评价及预测方面展示出广阔的应用前景。动态增强磁共振成像(dynamic contrast-enhanced MRI，DCE-MRI)被认为是抗肿瘤血管药物有效性评价的非常有前景的生物指标。磁共振灌注成像(magnetic resonance-perfusion weight imaging，MRPWI)能对组织微循环的血流灌注变化进行定量分析，多用来评价兔肝 VX2肿瘤的疗效［18］。但因MRI扫描成像序列多，扫描时间长，受兔呼吸运动影响干扰大，因此应特别注意扫描条件的控制。

3.3 在超声上影像学特点

超声检查是一种无放射性损伤的检查，肝脏声像图可直观的显示病变内部的回声特点，可区别占位性病变为囊性、实质性或混合性。并对病灶进行定位和测量，然而对于病变的进一步定性诊断则常需行CT或MRI检查。彩色多普勒血流显像(color doppler flow imaging，CDFI)可以直接观测到肿瘤内血供的动态变化，尤其是彩色多普勒能量图技术几乎不受血流速度、血流方向、声速探测角度的影响，增强了对血流探测的敏感性，明显提高对瘤灶的检出率。超声造影(contrast enhanced ultrasound，CEUS)因其能够反映肿瘤组织的血流灌注状态而逐渐得到应用。超声检查实验兔肝左叶内瘤灶呈偏低回声或等回声类圆形结节，边界欠清，部分可见肿瘤内出现低回声的液化坏死区及较高回声的干酪样坏死区，CEUS强化方式呈“快进快出”型。直径＜10 mm的兔肝VX2肿瘤其周边部血管较内部相对丰富，CEUS显示增强前后肿瘤内部血流信号强度差异无显著性而肿瘤边缘则呈显著性差异［19］，彩色多普勒和能量多普勒可见肿瘤周边及内部血流信号，表现为以周边血供为主的粗大血管呈弧形包绕，中央血供少，呈星点状、短条状，频谱多普勒显示瘤周的血供主要为动脉流速曲线，少数为静脉流速曲线［8］。

3.4 在DSA上影像学特点

肝血管造影是一种创伤性检查，通过观察血管狭窄、扩张、移位等改变对肝胆占位性病变进行分析诊断，临床应用较少，目前肝脏的影像学检查多采用CT、MRI和超声。然而肝血管造影在介入性放射学治疗前了解肿瘤的血供情况是非常必要的。兔肝VX2肿瘤DSA显示:供血的肝左动脉扩张，非瘤区肝内动脉分支血管显示欠清或不显示，而肿瘤供血动脉与肿瘤染色显影清晰，勾画出肿瘤的大小。肿瘤血管主干被瘤体推压呈抱拳状、握掌状，其外周可见从环绕的肿瘤主干血管上分出的肿瘤滋养血管绕行肿瘤，从周边向中心推进，形成不同厚度的环圈形周边深染、中心相对淡染的肿瘤染色结节。分支深入肿瘤内部，部分可见“血池征”。

4 组织病理学表现

大体观察，肝实质内肿瘤呈结节状，灰白色，无包膜，切面呈灰红色，鱼肉状，质地较硬，且与周围正常肝组织分界清楚，其内可见丰富的供瘤血管，随着肿瘤的生长，瘤体中央常可见黄白色或灰黄色坏死液化成分，光镜下见肿瘤呈浸润性生长，间质分界不清，瘤细胞排列紊乱、体积大、形态不规则，核大而深染，形态各异，新生毛细血管丰富。随时间的推移，瘤灶内间质成分渐增多。

5 兔VX2肝癌模型的应用

VX2肿瘤细胞株以其强侵袭转移能力，可在新西兰大白兔的任何内脏、骨骼及软组织生长，并根据实验目的及要求的不同，可以采用不同方法建立兔VX2肝癌模型，用以进行肝肿瘤的影像诊断学及治疗学的实验研究。种植2周后，肿瘤生长旺盛，适合进行肿瘤治疗学研究，可用MRI检测术前及术后肿瘤生长情况，而用CT检测术后碘油栓塞的情况则更为理想;3周后肿瘤中心出现变性坏死，可作为进展期肝癌研究模型，而此阶段可获得较为丰富的影像学;4周后可有肝、肺及远处转移，宜作为晚期肝癌动物模型研究。近年来，很多学者进一步完善了兔VX2肝癌模型，并应用兔VX2肝癌模型进行介入放射学、肿瘤治疗学、肿瘤影像学、药代动力学研究，促进了对人类肝癌的诊断及治疗［20］。

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