第 468 期

研究發展
腫瘤微細血管系統的全方位剖析
NHRI researcher and team develop an integrated synchrotron-based methodology for complete microscale profiling of tumor microangiogenesis

本院癌症研究所蔡坤志醫師及中央研究院物理研究所胡宇光研究員、李定國研究員與瑞士École Polytechnique Fédérale de Lausanne（EPFL）G. Margaritondo教授與法國Centre National de la Recherche Scientifique（CNRS）Cyril Petibois研究員研究團隊，利用高空間（約1 微米）、高時間解析度（約1毫秒）之同步輻射為基準之整合方式和奈米粒子加強微血管對比，以體內動態探討及電腦三度空間追蹤量化血管特徵，完整描繪腫瘤血管新生之血管結構，將加速對腫瘤血管新生及抗血管新生治療之瞭解。對於腫瘤微細血管系統的全方位剖析（complete profiling）可以促進對腫瘤血管新生過程（angiogenesis）的根本瞭解，同時也可以藉此作為抗血管生成（anti-angiogenesis）治療方式的評估依據。

研究顯示超過80%介於3-10微米的微血管構成腫瘤血管以及多處顯示血管結構不正常之現象。此研究成功應用於包括異體移植腫瘤之微血管分析、監控抗血管新生藥物之治療成效、體內偵測腫瘤血液流變之特性。此研究已發表於Biotechnology Advances期刊（doi:10.1046/j.biotechadv.2011.12.001；IF: 9.646）。





















圖一：（a）–（c）X光顯微影像顯示不同天數（3、6、15天）之皮下腫瘤，其孳生不規則之腫瘤血管於第6天趨於顯著。（d）X光斷層掃描重建影像顯示正常組織與腫瘤之血管形態具有很大的差異，4.59公厘× 3.43公厘。（e與f）正常肝組織及肝癌組織之血管影像，924微米×684微米。（g）為（c）方格中之單位面積之微血管大小分布圖。（h）單一截面之X光斷層掃描重建影像之胰臟癌血管，單位影像之面積為702微米×507微米（左）；區域放大影像顯示之胰臟癌血管可偵測尺寸至9、5 以及3微米單位影像之面積為50微米×50微米（右）。


















圖二：二種小鼠胰臟癌動物模型之微血管孳生之X光三維微血管顯微造影結果（b與c）與正常胰臟完整血管系統（a）之比較。（d-f）為完整3D血管追蹤及影像分析所得到的部分數值結果：血管內徑之分佈分析（d）、血管分叉點間長度分佈（e）及微血管彎曲程度（相對於直線長度）之分佈（f），顯示本影像技術可以取得3種不同血管分布統計上的差異。（g-j）示範此影像技術可用於直接觀察受到化療藥物（bevacizumab）處理後微血管孳生所受到的影響。
《文/圖：癌症研究所蔡坤志醫師》