脉冲超声刺激微泡调控肿瘤血供以增强高强度聚焦超声消融血管瘤疗效的新策略

《Frontiers in Oncology》:Pulsed ultrasound-stimulated microbubbles alter the tumor blood supply to enhance the efficacy of high-intensity focused ultrasound ablation of vascular tumors

【字体: 时间:2026年01月30日 来源:Frontiers in Oncology 3.3

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  本文提出了一种治疗血管肿瘤的创新方案:通过脉冲超声刺激微泡(PUCM)在血管瘤内形成血栓,阻断富血供特性,再联合高强度聚焦超声(HIFU)进行消融。研究证实该联合疗法(PUCM+HIFU)能显著增强肿瘤细胞凋亡、促进坏死,并有效降低血管内皮生长因子(VEGF)等促血管生成因子表达,为临床治疗血管肿瘤提供了安全有效的非侵入性新思路。

  
引言
血管疾病可分为血管肿瘤和血管畸形两大类。根据国际血管异常研究学会(ISSVA)定义,血管肿瘤以异常的内皮细胞增殖为特征。其中,上皮样血管内皮瘤(EHE)是介于良性血管瘤和恶性血管肉瘤之间的肿瘤类型,具有高度异质性。其分子病理机制涉及WWTR1-CAMTA1融合基因及VEGF信号通路异常激活等问题。目前临床治疗手段(如手术、放疗、化疗)均存在局限性,而高强度聚焦超声(HIFU)虽具无创优势,但在治疗富血供肿瘤时因血流散热导致能量累积不足,消融效果较差。本研究创新性地提出通过脉冲超声联合微泡(PUCM)预处理诱导肿瘤内血栓形成,阻断血供,再联合HIFU消融,以提升疗效。
材料与方法
研究通过皮下接种EOMA细胞构建小鼠血管内皮瘤模型,采用对比增强超声(CEUS)、HE染色、CD31免疫荧光等技术验证模型。将成模小鼠分为对照组、PUCM组、HIFU组、PUCM+HIFU组及治疗后7天组(7DPUCM+HIFU)。PUCM参数为:频率1 MHz、功率20 W、占空比5%;HIFU参数为:频率1 MHz、功率120 W、作用时间1秒。通过组织病理分析、TUNEL染色、ELISA及qRT-PCR等技术评估治疗效果、细胞凋亡、血栓相关因子及血管生成相关分子表达。
结果
模型验证与血栓形成
成功建立小鼠血管内皮瘤模型,CEUS显示肿瘤呈“快进慢出”增强模式,HE和CD31染色证实其富含血管结构。PUCM处理后,CEUS显示肿瘤内灰阶值显著降低,ELISA检测到血栓标志物D2D、纤维蛋白原I(FI)、凝血因子III(FIII)及XII(FXII)表达升高(p < 0.001),表明PUCM可有效诱导血栓形成。
组织病理与细胞凋亡
HE染色显示PUCM+HIFU组肿瘤细胞广泛坏死、核碎裂;TUNEL染色中该组绿色荧光最强(p < 0.001),表明联合治疗显著促进细胞凋亡。
血管生成抑制
免疫荧光显示PUCM+HIFU组VEGF和CD31表达显著降低(p < 0.001)。ELISA和qRT-PCR进一步证实该组VEGF、VEGFR-2、Erk1/2、Fak等促血管生成因子mRNA和蛋白水平均下降(p < 0.01),说明联合治疗能有效抑制肿瘤血管生成。
治疗安全性
重要器官HE染色及血清生化指标(ALT、AST、BUN、CREA、CK、TBIL)检测显示,联合治疗未引起明显肝、肾、心功能损伤,证实其安全性。
讨论
本研究通过PUCM诱导血栓阻断肿瘤血供,解决了HIFU在富血供肿瘤中能量耗散的难题。联合治疗不仅通过热效应直接消融肿瘤,还通过下调VEGF通路抑制血管生成,诱导细胞凋亡。该策略为血管肿瘤的临床治疗提供了新方案,未来可结合在体显微成像等技术进一步量化血流动力学和血栓形成过程。
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