探秘钬微球在肝脏组织中的分布:经动脉放射性栓塞治疗的 “生存密码”

【字体: 时间:2025年04月29日 来源:EJNMMI Research 3.1

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  在经动脉放射性栓塞治疗(TARE)中,非肿瘤性肝组织(NTLT)为何能耐受较高辐射剂量存疑。研究人员探究 TARE 钬微球在 NTLT 中的分布,发现其分布不均,连续分次给药可减异,但模式不变,这为 TARE 临床应用提供依据。

  在肝脏疾病的治疗领域,经动脉放射性栓塞治疗(Transarterial Radioembolisation,TARE)逐渐崭露头角,成为治疗肝细胞癌(Hepatocellular Carcinoma,HCC)和肝脏转移瘤的重要手段。TARE 通过将放射性微球注入供应肝脏肿瘤的肝动脉分支,让微球随血流到达肿瘤部位,释放高剂量辐射来 “杀死” 癌细胞。然而,一个令人困惑的现象是,尽管 TARE 会使相邻的非肿瘤性肝组织(Non - Tumorous Liver Tissue,NTLT)也受到辐射,且其平均吸收剂量相对较高,但肝脏却往往能较好地耐受。这与传统的外照射放疗(External Beam Radiation Therapy,EBRT)形成鲜明对比,EBRT 剂量分布均匀,肝脏若接受高剂量辐射,很容易出现损伤。
此前,关于 TARE 中微球在 NTLT 中的分布及剂量分布研究存在诸多局限。多数研究基于动物模型、模拟实验,或仅聚焦于微观分布,缺乏对人体的全面研究。而且,以往研究很少关注多次连续注射微球时分布模式的变化。为了解开这些谜团,来自荷兰 Radboud 大学医学中心等机构的研究人员开展了一项极具意义的研究,相关成果发表在《EJNMMI Research》上。

研究人员运用了多种关键技术方法。他们获取了 3 个来自已故捐赠者的人类肝脏,这些肝脏因不适合临床移植而用于研究,且在获取前获得了捐赠者亲属的知情同意。通过低温机器灌注(Hypothermic Machine Perfusion)技术,为 TARE 操作创造人工循环。利用磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging,MRI)技术,以较高的空间分辨率评估宏观剂量分布。同时,给微球标记荧光染料,借助荧光显微镜(Fluorescence Microscopy)分析微观分布。此外,还分析了 2 例接受 TARE 治疗患者的临床数据,以验证实验结果。

研究结果如下:

  • TARE 处理的离体灌注人肝
    • 影像分析:MRI - 基于的剂量测定显示,NTLT 中存在多个热点,剂量分布呈异质性(异质性指数(Heterogeneity Index,HI)范围为 3.67 - 10.11)。连续分次注射钬 - 165 微球(165Ho - MS)主要增加已有的热点区域剂量,虽能降低 HI,但降低幅度有限。剂量分布模式从首次注射(25% 注入)到最后一次注射在视觉上具有可比性,剂量区间分析也证实了这种异质性分布。
    • 组织学分析:对冷冻组织切片的荧光显微镜分析表明,91.4% 的切片中存在多个微球分次。多数情况下(86.1%),不同分次的微球位于不同动脉,少数情况下(13.9%)会在同一动脉聚集形成簇。组织切片中距离微球 2.1mm 范围内的组织平均占比为 36.4%(标准差:18.2%,范围:5.4 - 84.3%)。常规光学显微镜检查显示,钬 - 165 微球存在于从较大的小动脉(最小直径 28μm)到较小的动脉中,且未发现水肿或组织损伤迹象。

  • TARE 治疗的患者:对 2 例 HCC 患者的研究发现,与离体肝脏类似,患者的 MRI - 基于的剂量图显示 NTLT 中存在异质性剂量分布(HI 范围为 2.96 - 5.94)。连续分次注射钬 - 166 微球(166Ho - MS)同样增加已有热点剂量,降低 HI,但 HI 降低有限,剂量分布模式从第二次注射(40% 注入)到最后一次注射在视觉上具有可比性,剂量区间分析也支持这种异质性分布。

研究结论与讨论:TARE 钬微球在人类 NTLT 中呈异质性分布。连续分次给药虽能降低剂量异质性,但整体分布模式保持不变。这种异质性分布使得部分 NTLT 未受到致死剂量的电离辐射,结合肝脏的再生能力,解释了为何 TARE 中 NTLT 能耐受相对较高的平均吸收剂量。同时,研究也指出多种因素,如导管尖端位置、给药技术、注射速度等,会影响微球分布和剂量异质性,未来研究应聚焦于这些因素的影响机制,以优化 TARE 治疗效果。此外,目前的治疗计划模型仍假设剂量分布均匀,未考虑剂量异质性或肿瘤与 NTLT 的比例,实际可耐受的 NTLT 吸收剂量可能高于当前认知,有待进一步研究。

这项研究意义重大,它深入揭示了 TARE 中微球在 NTLT 的分布规律,为理解肝脏对高辐射剂量的耐受性提供了关键依据,为优化 TARE 治疗方案、提高治疗效果指明了方向,推动了肝脏疾病放射性栓塞治疗领域的发展 。

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