Y Học Hạt Nhân 2005 Câu hỏi ôn tập: 01. Nêu phơng pháp ghi hình khối u theo nguyên tắc tơng phản âm tính ? 02. Nêu phơng pháp ghi hình khối u theo nguyên tắc tơng phản dơng tính (ghi hình không đặc hiệu ? 03. Trình bày ứng dụng lâm sàng của phơng pháp ghi hình không đặc hiệu đối với các khối u hệ thần kinh trung ơng, đầu mặt cổ, tuyến nội tiết, tuyến thợng thận, tuyến cận giáp ? 04. Trình bày ứng dụng lâm sàng của phơng pháp ghi hình không đặc hiệu đối với ung th phổi, ung th gan nguyên phát ? 05. Trình bày ứng dụng lâm sàng của phơng pháp ghi hình không đặc hiệu đối với ung th xơng, bệnh Hodgkin và Non Hodgkin lymphoma ? 06. Trình bày nguyên lý của ghi hình miễn dịch phóng xạ ? 07. Nêu một số đặc điểm của kháng nguyên, kháng thể và dợc chất phóng xạ dùng trong ghi hình RIS ? 08. Trình bày một số ứng dụng của RIS trong lâm sàng ? 09. Nêu nguyên lý chung của ghi hình khối u bằng PET ? 10. Nêu một số biến đổi sinh lý trong khối u ? 11. Trình bày một số đặc điểm của ghi hình khối u bằng PET ? 12. Nêu một số giá trị của ghi hình PET trong lâm sàng ? Hình 4.105 : Ung th phổi ghi bằng PET và CT Click to buy NOW! P D F - X C h a n g e V i e w e r w w w . d o c u - t r a c k . c o m Click to buy NOW! P D F - X C h a n g e V i e w e r w w w . d o c u - t r a c k . c o m . Y Học Hạt Nhân 2005 Chơng 5 Định lợng miễn dịch phóng xạ Mục tiêu: 1. Nắm đợc nguyên lý của phơng pháp định lợng miễn dịch phóng xạ (ĐLMDPX). Nêu đợc những u, nhợc điểm của phơng pháp RIA và IRMA. 2. Nắm đợc cách đánh giá kết quả RIA, IRMA và một số phạm vi ứng dụng trong các bệnh tuyến giáp và một số bệnh ung th thờng gặp. Định lợng miễn dịch phóng xạ (Radioimmunoassay: RIA) là một trong những kỹ thuật chẩn đoán y học hạt nhân in vitro (không cần đa đồng vị phóng xạ vào cơ thể ngời bệnh) mà chỉ lấy bệnh phẩm (máu, nớc tiểu, dịch cơ thể) thêm chất đồng vị phóng xạ thích hợp qua đó xác định bệnh. Những ngời đầu tiên xây dựng kỹ thuật này là Rosalyn S. Yalow và A. Berson (năm 1956) khi dùng insulin đánh dấu phóng xạ để xác định thời gian tồn lu của chúng trong máu tuần hoàn ở bệnh nhân đái tháo đờng. Kết quả nghiên cứu cho thấy insulin đánh dấu không bị phân huỷ nhanh nh giả thuyết của Misky mà tồn tại lâu hơn so với ngời bình thờng. Từ những kết quả trên, các tác giả đ sáng tạo ra kĩ thuật miễn dịch phóng xạ và đ nhận đợc giải thởng Nobel năm 1977. Với độ đặc hiệu và độ chính xác rất cao kỹ thuật này có thể định lợng đợc hầu hết các nội tiết tố trong cơ thể, góp phần quan trọng trong chẩn đoán các bệnh nội tiết nh đái tháo đờng, lùn, các rối loạn chức năng tuyết giáp, rối loạn chuyển hoá, rối loạn sinh dục Ngày nay phơng pháp này ngày càng đợc cải tiến và mở rộng trong nhiều lĩnh vực nh: nghiên cứu miễn dịch học, đánh giá tình trạng dinh dỡng, ung th học. Đặc biệt việc sản xuất đợc kháng thể đơn dòng đ làm tăng hơn nữa độ nhạy của kỹ thuật để có thể định lợng những chất có nồng độ cực thấp trong huyết thanh. Và nh một số tác giả đ đánh giá Phơng pháp định lợng miễn dịch phóng xạ đ dẫn đến một cuộc cách mạng trong nghiên cứu y học và sinh học. 1. Nguyên lí chung 1.1. Nguyên lý Phơng pháp định lợng miễn dịch phóng xạ RIA dựa trên tính đặc hiệu cao của phản ứng miễn dịch, trong đó chất cần định lợng đóng vai trò là kháng nguyên (KN) cùng với kháng nguyên đồng nhất về miễn dịch nhng đợc đánh dấu bằng đồng vị phóng xạ (KN*) liên kết với một kháng thể (KT) đặc hiệu để tạo thành các phức hợp (KN*-KT) và (KN-KT). Nếu trong phản ứng miễn dịch này ta cho một lợng d thừa KN* và một lợng hạn chế KT mà khả năng liên kết của KN và KN* với KT là nh nhau thì sẽ có sự cạnh tranh giữa KN* và KN trong việc kết hợp với KT. Vì vậy phơng pháp này còn đợc gọi là phơng pháp định lợng phóng xạ cạnh tranh (Radiocompentitive assay). Sơ đồ phản ứng xảy ra nh sau: KN + KT (KT - KN*) + (KT - KN) + KN* + KN (B) (F) KN* Click to buy NOW! P D F - X C h a n g e V i e w e r w w w . d o c u - t r a c k . c o m Click to buy NOW! P D F - X C h a n g e V i e w e r w w w . d o c u - t r a c k . c o m . Y Học Hạt Nhân 2005 Trong đó: KN: Kháng nguyên (chất cần định lợng) KN*: Kháng nguyên đánh dấu KT: Kháng thể KT- KN*: Phức hợp kháng thể - kháng nguyên đánh dấu KT- KN: Phức hợp kháng thể - kháng nguyên không đánh dấu B (Bound): Dạng liên kết F (Free): Dạng tự do - Nếu nồng độ KN tham gia phản ứng càng tăng thì lợng KN* gắn với KT tạo liên kết KT- KN* (B) càng giảm, lợng KN* ở dạng tự do (F) càng tăng. - Nếu nồng độ KN tham gia phản ứng càng giảm thì lợng KN* gắn với KT tạo liên kết KT- KN* (B) càng tăng, lợng KN* ở dạng tự do (F) càng giảm. Nh vậy hoạt độ phóng xạ của phức hợp (B) sẽ tỉ lệ nghịch với nồng độ của KN cần định lợng. Xây dựng đồ thị chuẩn (Standard curve) ta sẽ xác định nồng độ chất cần định lợng. Hình 5.1 : Một số dạng đồ thị chuẩn A: Đồ thị tổng quát của Berson và Yalow (1959) B: Đồ thị của Hales và Randles (1963) C: Đồ thị của Ekins (1968) D: Đồ thị của Jorgensen (1969) A B C Hình 5.2: Đồ thị chuẩn của RIA A: Dạng đồ thị kinh điển của RIA với trục hoành và trục tung theo thang tuyến tính (Linear). B: Dạng đồ thị chuẩn có trục tung (Y) theo thang tuyến tính (Linear) và trục hoành (X) theo thang logarit. C: Dạng đồ thị chuẩn có trục tung (Y) theo thang logit và trục hoành (X) theo thang logarit. Click to buy NOW! P D F - X C h a n g e V i e w e r w w w . d o c u - t r a c k . c o m Click to buy NOW! P D F - X C h a n g e V i e w e r w w w . d o c u - t r a c k . c o m . Y Học Hạt Nhân 2005 1.2. Đồ thị chuẩn Đồ thị chuẩn là đờng cong biểu diễn mối tơng quan giữa hoạt độ phóng xạ các thành phần (trên trục tung) và nồng độ chất cần định lợng (trên trục hoành). Để xây dựng đồ thị chuẩn cần tách riêng phần liên kết (B) và phần tự do (F), sau đó đo hoạt độ phóng xạ của từng phần. Hoạt độ phóng xạ có thể biểu thị theo các tỷ số B/F, F/B, B/B 0 hoặc B/TC trong đó: - B 0 : hoạt độ phần B khi không có chất cần định lợng. - TC (Total count) : hoạt độ tổng của cả hai phần B + F. Đồ thị sẽ có các dạng khác nhau tuỳ thuộc vào các tỷ số biểu diễn và thớc đo trên trục tọa độ. Hiện nay để tiện cho việc tính toán và xử lý các kết quả bằng các chơng trình trên computer ngời ta đ biểu diễn đồ thị chuẩn bằng giá trị logit trong đó: 2. Các thành phần cơ bản trong định lợng miễn dịch phóng xạ Có 3 thành phần chủ yếu trong hệ thống định lợng phóng xạ miễn dịch: - Kháng nguyên đánh dấu. - Kháng thể (chất gắn đặc hiệu). - Hệ thống tách phần F và phần B. 2.1. Kháng nguyên đánh dấu (Tracer) 2.1.1. Kháng nguyên Protein, glucoprotein, peptit có trọng lợng phân tử 3000 Dalton hay lớn hơn là những kháng nguyên tự nhiên và có tính gây miễn dịch (tạo kháng thể). Các steroid, các hormon giáp, prostaglandin và một số thuốc có trọng lợng phân tử nhỏ tuy có tính kháng nguyên nhng không có tính gây miễn dịch (kháng nguyên không hoàn toàn) và đợc gọi là hapten. Để tạo đợc kháng thể, các kháng nguyên này cần đợc gắn với một prorotein thích hợp nh albumin, globulin, polylysin hoặc các chất có trọng lợng phân tử cao. Trong thực tế protein thờng đợc sử dụng để gắn với hapten là albumin huyết thanh bò. Sơ đồ dới đây mô tả sự liên kết của hapten với protein để tạo thành phức hợp có tính kháng nguyên hoàn toàn. + Hapten + Albumin huyết thanh bò (Hapte - albumin) = kháng nguyên 2.1.2. Kháng nguyên đánh dấu phóng xạ Các kháng nguyên đợc đánh dấu phóng xạ dùng trong kỹ thuật RIA gọi là tracer. Kháng nguyên đánh dấu phải đặc biệt tinh khiết và có hoạt độ riêng cao vì các tính chất này sẽ quyết định độ đặc hiệu và độ nhạy của phép định lợng. Các đồng vị phóng xạ (ĐVPX) thích hợp dùng để đánh dấu kháng nguyên cần có 3 đặc tính cơ bản sau đây: - Có hoạt độ riêng tối thiểu đủ cao để đảm bảo độ nhạy của phản ứng. - Gắn tơng đối dễ dàng vào chất cần đánh dấu. - Thời gian bán huỷ không quá ngắn hoặc không quá dài. Các ĐVPX thờng đợc sử dụng để đánh dấu là: 125 I, 131 I, 3 H, 57 Co, 32 P, 35 S. Trong thực tế 125 I có thời gian bán r tơng đối dài (60 ngày) nên thông dụng nhất. Các [ ] [ ] 0 0 0 /1 / log)/( BB BB BBLogit e = Click to buy NOW! P D F - X C h a n g e V i e w e r w w w . d o c u - t r a c k . c o m Click to buy NOW! P D F - X C h a n g e V i e w e r w w w . d o c u - t r a c k . c o m . Y Học Hạt Nhân 2005 ĐVPX có thể là các nguyên tố cấu trúc nên phân tử kháng nguyên, trong quá trình đánh dấu chúng có thể thay thế một nguyên tố đ có trong phân tử kháng nguyên hoặc gắn thêm vào trong cấu trúc của chúng. Đối với các hormon đa peptit, cách đánh dấu chính là dùng 125 I hoặc 131 I. Để tăng khả năng gắn iốt vào phân tử protein cần oxy hoá iốt với chất xúc tác là cloramin T để tạo I 0 từ I - (vì chỉ có iốt tự do ở mức oxy hoá cao mới có khả năng gắn chặt với protein). Phơng thức đánh dấu này cần phải đợc tiến hành thận trọng để không làm thay đổi thuộc tính sinh học của hợp chất nhất là thuộc tính miễn dịch hay các thuộc tính sinh học đặc biệt khác. Với các chất phi peptit, đánh dấu đồng vị phóng xạ vào cấu trúc phân tử bằng phơng pháp sinh tổng hợp (Ví dụ: 3 H - cortisol, 57 Co - cyanocobalamin, 125 I hoặc 131 I - triodothyronin và thyroxin). Trong quá trình bảo quản, các hợp chất đánh dấu thờng bị hai ảnh hởng sau: - Thay đổi cấu trúc do năng lợng bức xạ trong phân tử kháng nguyên, đặc biệt đối với các kháng nguyên có trọng lợng phân tử thấp. - Các ĐVPX có thể tách khỏi hợp chất đánh dấu làm giảm hoạt độ phóng xạ của chúng và giải phóng các ĐVPX ở dạng tự do dẫn đến sai lệch kết quả chẩn đoán. Vì vậy cần kiểm tra độ tinh khiết hoá phóng xạ của các hợp chất đánh dấu trớc khi sử dụng. Theo lí thuyết để bảo quản các hợp chất đánh dấu phóng xạ chỉ cần pha long để tránh bức xạ ion hoá. Nhng điều này không thể áp dụng cho các hợp chất đánh dấu trong RIA. Vì vậy ngời ta phải dùng các loại dung môi đặc biệt để bảo quản nhằm giảm hiệu ứng của bức xạ ion hoá. Nhiệt độ cũng rất quan trọng đối với độ bền vững của hợp chất đánh dấu. ở nhiệt độ cao, iốt phóng xạ dễ tách ra khỏi hợp chất đánh dấu, nhiệt độ thấp quá cũng dễ gây biến tính kháng nguyên và phá huỷ liên kết. Do vậy chỉ nên bảo quản ở nhiệt độ + 4 0 C. 2.2. Kháng thể (chất gắn đặc hiệu) Hầu hết các mô phát triển cao đều có thể nhận biết một vật lạ khi xâm nhập vào cơ thể nếu cấu trúc hoá học của chúng không giống cấu trúc các chất trong cơ thể. Một vật lạ nh vậy đợc gọi là kháng nguyên. Khi vào cơ thể kháng nguyên sẽ kích thích hệ thống miễn dịch tạo kháng thể. Kháng thể bản chất là protein (globulin miễn dịch), khi đó kết hợp với kháng nguyên sẽ tạo thành phức hợp kháng nguyên- kháng thể. 2.2.1. Tạo kháng thể (kháng huyết thanh) Để tạo kháng thể đặc hiệu, ngời ta thờng dùng kháng nguyên gây miễn dịch cho động vật. Súc vật thích hợp để gây miễn dịch là lợn biển, thỏ, chuột lang, khỉ và các động vật khác. Trên thực tế thỏ và lợn biển thờng đợc dùng nhiều nhất. Những súc vật để gây miễn dịch chọn ở lứa tuổi trung bình. Giới tính của súc vật không có ý nghĩ trong việc tạo miễn dịch. Có thể gây miễn dịch cho súc vật bằng cách tiêm kháng nguyên vào phúc mạc, cơ, trong da, dới da hoặc tĩnh mạch. Nhiều tác giả cho rằng mũi đầu tiên nên tiêm ở bàn chân, những mũi sau có thể tiêm ở các vị trí khác trên cơ thể. Các kháng nguyên đa vào phải đảm bảo số lợng và chất lợng nhất là tính gây miễn dịch. Lợng kháng nguyên để tạo miễn dịch trên súc vật phụ thuộc vào từng loại hormon và cá thể gây miễn dịch. Sau khi tiêm kháng nguyên, kháng thể bắt đầu đợc hình thành. Nồng độ kháng thể trong máu tăng dần và đạt mức cao nhất từ 10 đến 14 ngày sau mũi tiêm đầu tiên, và sau đó giảm dần. Để duy trì lợng kháng thể trong máu cần phải tiêm kháng Click to buy NOW! P D F - X C h a n g e V i e w e r w w w . d o c u - t r a c k . c o m Click to buy NOW! P D F - X C h a n g e V i e w e r w w w . d o c u - t r a c k . c o m . . pháp ghi hình không đặc hiệu đối với các khối u hệ thần kinh trung ơng, đầu mặt cổ, tuyến nội tiết, tuyến thợng thận, tuyến cận giáp ? 04. Trình bày ứng dụng lâm sàng của phơng pháp ghi hình. phơng pháp ghi hình khối u theo nguyên tắc tơng phản âm tính ? 02. Nêu phơng pháp ghi hình khối u theo nguyên tắc tơng phản dơng tính (ghi hình không đặc hiệu ? 03. Trình bày ứng dụng lâm sàng. chất phóng xạ dùng trong ghi hình RIS ? 08. Trình bày một số ứng dụng của RIS trong lâm sàng ? 09. Nêu nguyên lý chung của ghi hình khối u bằng PET ? 10. Nêu một số biến đổi sinh lý trong khối