新型反应性化学栓塞术在猪肝模型中的应用:从分子水平揭示组织架构的根本性变革 —— 一项探索性研究

【字体: 时间:2025年05月20日 来源:Scientific Reports 3.8

编辑推荐:

  肝细胞癌(HCC)治疗面临挑战,现有经动脉化疗栓塞术(TACE)等疗效有限。研究人员开展反应性化学栓塞研究,使用二氯乙酸酐的碘化油溶液在猪肝模型中验证,发现其可致凝固性坏死及分子水平改变,为肝癌治疗开辟新方向。

  
肝癌,这一严重威胁人类健康的恶性肿瘤,其发病率和死亡率近年来呈上升趋势,尤其是肝细胞癌(HCC)。对于直径>3 cm 的不可切除肝癌,经动脉化疗栓塞术(TACE)是主要治疗手段,但近二十年来患者总体生存率改善甚微。传统 TACE 依赖机械栓塞和药物释放,常出现肿瘤残留,且影像学完全缓解与病理坏死的相关性不足,50-90% 的切除标本中仍存在存活肿瘤细胞。免疫治疗、放疗等新兴疗法虽有进展,但受限于成本、安全性和疗效等问题,难以广泛应用。在此背景下,亟需一种突破传统机械栓塞和药物递送模式的全新治疗策略,从根本上提升肿瘤杀伤效果。

美国德克萨斯大学 MD 安德森癌症中心的研究人员开展了一项开创性研究,旨在探索反应性化学栓塞术在肝癌治疗中的潜力。他们在猪肝模型中应用二氯乙酸酐的碘化油溶液,通过多模态影像学、组织病理学和分子生物学分析,评估这种新型栓塞剂的疗效和作用机制。研究结果表明,反应性化学栓塞可在局部引发缺血、高热和 pH 骤降等多重应激,导致广泛的凝固性坏死,甚至引起组织分子架构的根本性改变,为肝癌治疗提供了极具前景的新方向。该研究成果发表在《Scientific Reports》。

研究主要采用了以下关键技术方法:选取 3 头雌性杂种猪作为实验对象,在超声引导下通过股动脉穿刺置入鞘管,将微导管送至肝左动脉,注入 700 μL 浓度为 2 mol/L 的二氯乙酸酐碘化油溶液进行栓塞。术后通过数字减影血管造影(DSA)观察血管闭塞情况,利用 CT 进行三维重建评估栓塞剂分布稳定性。24 小时后进行尸检,取肝组织进行 HE 染色、多重免疫荧光(检测 DAPI、CD31、CD45 等标志物)和基质辅助激光解吸电离质谱成像(MALDI-MSI)分析。

结果


血管造影与 CT 成像


DSA 显示,栓塞剂注入后肝左动脉血流迅速停滞,对比剂在血管残端终止,证实了栓塞的有效性。CT 三维重建显示,栓塞剂在术后即刻与 24 小时的分布一致,稳定存留在肝左动脉分支内,无明显移位或流失,表明其在靶区具有良好的滞留性。

大体病理与组织学分析


大体观察可见,治疗区域肝表面呈斑驳状,伴多发包膜下出血。CT 扫描显示治疗区域无灌注,与正常肝组织分界清晰。HE 染色显示,治疗区域出现大面积凝固性坏死,边界锐利,周边伴出血。坏死区域内细胞骨架结构完全破坏,而边缘区域仍保留部分组织结构,证实了反应性化学栓塞的强烈细胞毒性。

多重免疫荧光分析


多重免疫荧光结果显示,坏死区域内 DAPI 及 5 种抗体(CD31、平滑肌肌动蛋白、CD45、波形蛋白、 cleaved caspase-3)信号显著缺失,仅肝细胞标志物精氨酸酶 1 保留微弱信号。DAPI 信号的丢失提示 DNA 结构被破坏,可能与局部酸性环境和高热有关。CD45 + 细胞在坏死边缘聚集,表明早期炎症反应的启动。

质谱成像(MSI)


MSI 分析发现,坏死区域内多种分子离子信号减弱或消失,同时出现新的分子离子,提示栓塞剂与组织成分发生化学反应,导致分子组成改变。部分分子离子(如 m/z 778.5082)在治疗前后均稳定存在,可能成为反应性化学栓塞的潜在标志物。

研究表明,反应性化学栓塞通过二氯乙酸酐的水解反应,在局部产生二氯乙酸,引发蛋白质变性和凝固性坏死,同时释放的二氯乙酸盐可抑制丙酮酸脱氢酶激酶,阻断肿瘤细胞的有氧糖酵解,发挥双重抗肿瘤作用。其疗效显著优于传统 TACE,仅需少量栓塞剂即可产生大面积坏死,且作用深度和范围远超传统药物洗脱微球(DEB-TACE)。

该研究首次在动物模型中证实了反应性化学栓塞的可行性和有效性,其通过化学反应从分子水平重塑组织架构的机制,为肝癌治疗开辟了 “图像引导体内化学” 的全新领域。尽管仍需解决栓塞剂均匀分布、临床给药方案优化等问题,但这项突破为克服传统治疗的局限性提供了新策略,有望推动肝癌介入治疗进入精准化学干预的新时代。未来研究可进一步探索不同反应试剂的组合及在大型动物模型中的疗效,为临床转化奠定基础。

相关新闻
生物通微信公众号
微信
新浪微博
  • 急聘职位
  • 高薪职位

知名企业招聘

热点排行

    今日动态 | 人才市场 | 新技术专栏 | 中国科学人 | 云展台 | BioHot | 云讲堂直播 | 会展中心 | 特价专栏 | 技术快讯 | 免费试用

    版权所有 生物通

    Copyright© eBiotrade.com, All Rights Reserved

    联系信箱:

    粤ICP备09063491号