分子影像技术简介及其在肿瘤方面的应用

分子影像技术简介及其在肿瘤方面的应用

【摘要】分子影像技术是运用影像学手段显示组织水平、细胞和亚细胞水平的特定分子,反映活体状态下分子水平变化,对其生物学行为在影像方面进行定性和定量研究的科学[1]。分子影像技术能够可视化活体生物分子水平上正常和异常的生物进程,是一种新的生物医学方法,在活体内的细胞和亚细胞水平的生物可视化、特征化和量化细胞进程。分子影像技术在临床医学上具有重大的应用价值,本文主要对肿瘤方面的应用进行简单综述。

【关键字】分子影像技术肿瘤分子探针技术

肿瘤是威胁人类健康的重要疾病之一。肿瘤的早期诊断和治疗是提高患者生存质量和治愈率的关键。传统的X线、超声、CT、MRI 和 PET 难以发现早期阶段的肿瘤,对其定位、定性诊断相当困难,而随着纳米技术的发展及分子探针在影像学中的不断应用,影像医学已从对传统的解剖和生理功能的研究深入到分子水平成像,为肿瘤的早期诊断、治疗及生物学特性研究带来了希望[2]。

1.分子影像技术的基本概念

分子影像学是传统的医学影像技术与现代分子生物学相结合产生的一门新兴学科。分子影像技术能够从细胞、分子层面探测到疾病的初期变化,具有传统成像手段所没有的无创伤、实时、活体、特异、精细显像等优点[3]。分子影像技术是将分子生物学技术和现代医学影像学相结合的产物通过发展新的工具、试剂及方法探查疾病过程中细胞核分子水平的异常[4]。

2.分子影像技术的特点

分子影像技术主要是利用各种医学影像技术,对人体内部生理或病理过程在分子水平上进行无损伤的、实时的成像[5]。传统的医学影像技术以人体内部的物理性质或生理特性作为成像对比的源,如密度、散射、质子密度、或血流量等生理量,

这些物理量或生理量没有特异性。分子影像技术则以特异性分子探针和内在组织特征作为成像比对度的源,为早期检测和疾病定性、评价和治疗以及增进对生物学的理解提供了可能性[6]。

3.分子影像技术的基本原理

分子影像技术把分子生物学和细胞生物学探针技术与现代仪器结合,融合了分子生物化学、数据处理、纳米技术、图像处理等技术,运用分子探针对活体生物和人体内的分子和细胞事件进行实时和非侵入式的成像[7],它具有高度的灵敏度和特异性。由于分子影像的目的是建立高度特异性的无创伤性的影像方法,所以它研究的重点是:探讨细胞和特异性代谢、酶、受体及基因表达[8]。

4.分子影像技术在抗肿瘤药物研发中的应用

分子影像技术在药物研发方面,尤其是抗肿瘤药物的研发中有了广泛应用,从初期的药物筛选,到后期的临床试验,分子影像技术都发挥重要作用,带动了对各种疾病治疗新方法前期评价的迅速发展[9]。目前对肿瘤治疗研究最多的靶分子结合治疗,以达到对肿瘤的个性化治疗目的[10]。在分子病理学的基础上评价治疗效果和预后,在细胞和分子水平上观察药物的疗效。建立分子基础上药物代谢的动力学模型,建立了个性化治疗的平台[11]。

5.分子影像技术在肿瘤治疗中的应用

由于脑肿瘤组织血供丰富,代谢增强,耗能增加,核医学检查常用分子“探针”了解脑肿瘤在糖、脂肪和蛋白质方面的代谢活跃程度,从而对良、恶性脑肿瘤的鉴别诊断,脑肿瘤的分级、转移灶的探测、疗效观察、放射治疗和化疗所致坏死与脑肿瘤复发的鉴别诊断都有较高的临床价值,有助于帮助脑肿瘤患者的治疗和预后[12]。因此,分子影像的巨大临床价值和发展潜力已得到广泛的认同。分子影像技术在心血管的临床应用中,平均显像时间相对较短,X 射线显像时间相对较长。分子影像技术诊断精确度较高,值得推广[13]。

6.展望

分子影像技术能帮助开发新药,能帮助医生确定用药剂量及使用频率;可以尽量减少对正常组织的损伤;能够帮助评价基因治疗,可以用于检测基因是否被转入细胞中及是否发挥功能;能够帮助活组织检查,发现特异的细胞,做出正确的诊断[14]。能够帮助我们更好地理解致病原因,使得最终能够开发疫苗预防疾病,在未来个性化用药中将会发挥重要的作用[15]。

【参考文献】

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