新型材料介导的肿瘤动脉栓塞磁感应热疗

铁磁颗粒/碘油混悬液介导的动脉栓塞磁感应热疗是在栓塞癌肿营养血供的基础上辅以局部热疗的双重疗法。目前研究采用的热疗介质多为实验室化学共沉淀法合成的纳米级铁氧体或辅以高分子材料包覆，纳米尺度的磁性颗粒会渗入静脉回流而影响热疗的疗效，高分子表面修饰需考虑其在临床应用中的安全性问题。因此具有良好发热性能、安全、适合尺度的磁性介质成为影响磁感应栓塞热疗疗效的关键因素。本研究采用已获美国FDA批准用于人体补铁的微米级羰基铁粉，创新性地将其应用范围拓展至肿瘤动脉栓塞磁感应热疗，系统地完成羰基铁粉作为医疗器械的生物学评价，并对其作为肿瘤磁感应栓塞热疗介质的可行性进行深入研究，建立磁感应动脉栓塞热疗的治疗参数（治疗时间、治疗温度等）及治疗效果的量效关系，为磁感应热疗的临床热剂量学提供基础研究依据。在上述研究基础上，进一步对磁感应栓塞多次热疗、磁感应栓塞热化疗的治疗模式进行创新性探索。

目的：研究微米级羰基铁粉作为肝肿瘤动脉栓塞热疗介质的可行性和有效性。.方法：将羰基铁粉与碘化油混悬液置于交变磁场下研究其感应升温性能，遵循中华人民共和国国家标准GB/T16886.5（医疗器械生物学评价第5部分）的相关规定，以小鼠平滑肌细胞L929为研究对象，对羰基铁粉进行体外生物安全性评价。VX2细胞悬液注射法建立兔肝肿瘤模型，荷瘤兔分为对照组、碘油栓塞组、碘油/羰基铁粉栓塞组、碘油/羰基铁粉栓塞热疗组和直接注射热疗组，检查治疗过程中血常规、肝肾功能、肿瘤体积变化、组织病理切片观察等指标评价其疗效，并对比直接注射热疗和动脉栓塞热疗两种方法的疗效。采用Super vision二步免疫组化法检测肿瘤组织内的VEGF和CD34的表达，并根据CD34阳性血管数量计算MVD。.结果：羰基铁粉/碘化油混悬液在交变磁场下具有良好的升温性能，且升温与铁粉含量、磁场参数呈正相关性。羰基铁粉的浸提液和成纤维细胞共孵育后，其细胞毒级为0或I级，满足国家标准医疗器械生物学评价的相关要求。羰基铁粉/碘化油介导的肝动脉栓塞热疗可有效抑制VX2肝肿瘤的生长，荷瘤兔接受羰基铁粉-碘油混悬液单纯肝动脉栓塞组治疗效果显著优于对照组，而肝动脉栓塞热疗组的治疗效果显著优于单纯栓塞组，肿瘤明显缩小，体积均值较治疗前有所缩小，其中有1只动物的肿瘤近于消失，而单纯碘油栓塞组及单纯接受羰基铁粉-碘油混悬液栓塞组的荷瘤兔其肿瘤体积均值均较治疗前增长，肺转移及肾转移出现频率也较单纯栓塞组低。栓塞后当天羰基铁粉-碘油混悬液肝动脉栓塞组和栓塞热疗均出现了肝功能的损害，与对照组相比具有显著性差异(P ＜0.01)，但羰基铁粉-碘油栓塞热疗组及羰基铁粉-碘油栓塞组与碘油栓塞组之间的术后肝功能无差异(P >0.05)，说明羰基铁粉材料本身未导致肝功能损害。经肝动脉灌注后，微米级羰基铁粉极少见回流到体循环，体现出较好的安全性。从抑制肿瘤生长的角度分析，羰基铁粉介导的动脉栓塞热疗优于直接注射热疗。动脉栓塞热疗可有效破坏兔VX2肿瘤的微血管并抑制VEGF的表达。.结论：本研究较为系统地完成了项目所规定的研究任务。羰基铁粉为微米级介质，具有良好的交变磁场感应升温性能，生物相容性好，满足国家标准医疗器械生物学评价的相关要求。其介导的动脉栓塞热疗也显著抑制兔VX2肝肿瘤的生长，羰基铁粉是一种安全、有效的肝动脉栓塞热疗介质。