Establishment of a [18F]-FDG-PET/MRI Imaging Protocol for Gastric Cancer PDX as a Preclinical Research Tool

doi:10.5230/jgc.2020.20.e7

.2020年3月；20(1):60-71.

doi:10.5230/jgc.2020.20.e7。 Epub 2020年2月21日。

成立[¹⁸F] -作为临床前研究工具的胃癌PDX的FDG-PET/MRI成像协议

附属公司

¹韩国首尔国立大学医学院癌症研究所。
²韩国首尔国立大学医院外科。
^三德国美因茨美因茨大学普通外科、内脏外科和移植外科。
⁴韩国首尔国立大学医学院病理学系。
⁵韩国首尔国立大学医院核医学系。

PMID： 32269845
预防性维修识别码： PMC7105419号
内政部： 10.5230/jgc.2020.20.e7

成立[¹⁸F] -作为临床前研究工具的胃癌PDX的FDG-PET/MRI成像协议

Seong-Woo-Bae（郑文培）等。胃癌杂志. 2020年3月.

.2020年3月；20(1):60-71.

doi:10.5230/jgc.2020.20.e7。 Epub 2020年2月21日。

附属公司

¹韩国首尔国立大学医学院癌症研究所。
²韩国首尔国立大学医院外科。
^三德国美因茨美因茨大学内脏和移植外科学系。
⁴韩国首尔国立大学医学院病理学系。
⁵韩国首尔国立大学医院核医学系。

PMID： 32269845
预防性维修识别码： PMC7105419号
内政部： 10.5230/jgc.2020.20.e7

摘要

目的：18-氟代葡萄糖正电子发射断层显像的应用([¹⁸F] -FDG-PET）结合计算机断层扫描或磁共振成像（MRI）在胃癌中的应用仍存在争议，需要为患者选择提供理论依据。本研究旨在建立一种基于临床前患者衍生异种移植物（PDX）的[¹⁸F] -胃癌的FDG-PET/MRI协议，并比较不同PDX模型对肿瘤生长和FDG摄取的影响。

材料和方法：将雌性BALB/c nu/nu小鼠原位和皮下植入胃癌PDX。[¹⁸F] -FDG-PET/MRI扫描方案评估包括不同肿瘤大小、FDG剂量、扫描间隔和器官特异性摄取。比较了类似PDX患者的原位和异位肿瘤植入方法的FDG亲和力。进行显微镜和免疫组织化学研究以确认肿瘤生长，并将糖酵解标记物葡萄糖转运蛋白1（GLUT1）和己糖激酶2（HK2）与FDG摄取相关联。

结果：器官特异性摄取分析显示肿瘤组织的特异性FDG亲和力。标准扫描方案确定为包括150μCi FDG注射剂量和1小时后扫描。对异位和原位移植小鼠的比较显示，原位模型的生长间隔较长，在类似PDX组织中具有较高的摄取率。肿瘤细胞中GLUT1和HK2表达的H评分与测量的最大标准化摄取值相关（GLUT1:Pearson r=0.743，P=0.009；HK2:Pearson r=0.605，P=0.049）。

结论：这种基于PDX的临床前胃癌[¹⁸F] -FDG-PET/MRI协议显示肿瘤特异性FDG摄取，并显示与葡萄糖代谢蛋白的相关性。我们的发现提供了一个PET/MRI PDX模型，可用于平移胃癌研究。

关键词：胃癌；糖酵解；PET扫描；异种移植。

PubMed免责声明

利益冲突声明

利益冲突：未报告与本文相关的潜在利益冲突。

数字

图1。胃癌原位异种移植模型PDX。照片建模示意图。（A）暴露粘膜的胃切开小袋。（B） PDX组织的制备。（C）放置在胃切开袋中。（D）在组织上缝合。
PDX=患者衍生异种移植物。

图2。选择最佳肿瘤大小和剂量[¹⁸F] -FDG-PET成像协议。（A）在建模后54天（第一次成像）、61天（第二次成像）和72天（第三次成像），异位模型中的连续PET/MRI图像。绿色椭球表示肿瘤。（B）评估[¹⁸F] -不同大小肿瘤的FDG摄取。（C）携带异位PDX肿瘤小鼠1、3和5小时后的连续PET/MRI图像[¹⁸F] FDG注入（n=4）。黄色箭头表示肿瘤。（D）[¹⁸F] -肿瘤和正常背景组织中的FDG摄取。带有误差条的方框图显示了小鼠的平均摄取量和标准偏差。（E）根据F-18的理论衰减曲线选择PET成像方案的注射剂量。
[¹⁸F] -FDG-PET=18-氟异氧葡萄糖正电子发射断层扫描；PET=正电子发射断层扫描；MRI=磁共振成像；PDX=患者衍生异种移植；SUVmax=最大标准摄取值；ns=不显著。^*P值≤0.05。

**图3。原位模型的炎症PET信号方面。（A）[¹⁸F] -正常（n=2）和假小鼠模型的FDG-PET/MRI图像。绿色椭球表示胃。（B）使用SUVmax在胃中定量分析FDG摄取。**
[¹⁸F] -FDG-PET=18-氟异氧葡萄糖正电子发射断层扫描；PET=正电子发射断层扫描；MRI=磁共振成像；FDG=氟代葡萄糖；SUVmax=最大标准化摄取值。

图4。异位和原位模型中相应PDX组织的比较。（A）建立模型中肿瘤生长的代表性H&E染色图像（H&E着色，×200）。（B）[¹⁸F] -异位和原位小鼠模型的FDG-PET/MRI图像。（C）定量分析[¹⁸F] -在携带PDX肿瘤的异位和原位模型中使用SUVmax摄取FDG。
PDX=患者衍生异种移植；H&E=苏木精和曙红；[¹⁸F] -FDG-PET=18-氟异氧葡萄糖正电子发射断层扫描；PET=正电子发射断层扫描；MRI=磁共振成像；FDG=氟代葡萄糖；SUVmax=最大标准摄取值；ns=不显著。

图5。FDG摄取与糖酵解相关蛋白水平的相关性。（A） PET扫描肿瘤中GLUT1和HK2的典型免疫组化结果（IHC染色，×200）。（B）之间的比较分析[¹⁸F] -FDG摄取和免疫组织化学染色评分。
FDG=氟代葡萄糖；GLUT1=葡萄糖转运蛋白1；HK2=己糖激酶2；PET=正电子发射断层扫描；IHC=免疫组织化学；[¹⁸F] -FDG=18-氟代葡萄糖；MRI=磁共振成像；SUVmax=最大标准摄取值。GLUT1和HK2的皮尔逊r=0.743，P值<0.01，皮尔逊r=0.605，P值<0.05。

**图6。胃癌PDX模型PET成像协议流程示意图。所有手术均在2%异氟醚麻醉下进行，并使用加热垫加热。**
PET=正电子发射断层扫描；PDX=患者衍生异种移植；[¹⁸F] -FDG=18-氟代葡萄糖。

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