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來源：布魯克 2022-06-20 14:49 過去十年間，大多數(shù)醫(yī)院及專科診所常規(guī)使用的等效多模態(tài)診斷成像技術已成為研究人員腫瘤學分析工具箱的重要組成部分。 過去十年間，大多數(shù)醫(yī)院及?？圃\所常規(guī)使用的等效多模態(tài)診斷成像技術已成為研究人員腫瘤學分析工具箱的重要組成部分。臨床前研究的一個關鍵部分是構建并檢測小動物模型，使科學家能夠更深入地了解人類疾病的發(fā)展以及潛在治療方法的有效性和安全性。 如今，為患者提供更個性化癌癥治療這一目標已被廣為接受，并推動著臨床前腫瘤學研究的進步，正電子發(fā)射斷層掃描（PET）等成像技術則成為其中的重要工具。 面對眾多不同類型的腫瘤（包括那些尚未被很好描述的腫瘤），以及它們對治療的反應差異，尋找新型有效的癌癥療法的難度極大。利用PET等技術，研究人員有望更好地了解腫瘤的演化過程，并實時可視化癌癥的相關進程。 重要的是，通過將PET與計算機斷層掃描（CT）、單光子發(fā)射計算機斷層掃描（SPECT）等其它成像方式相結合，可以在單個實驗同時生成結構成像和功能成像。所謂的多模態(tài)PET/SPECT/CT系統(tǒng)能夠提供放射性示蹤劑、骨骼和軟組織的定量3D圖像，進一步加深對潛在癌癥生物學知識的了解。 工作原理 簡單而言，PET能夠描繪體內的代謝過程。通過對靜脈注射的放射性示蹤劑（一種附著于靶向特定分子或代謝途徑的分子探針上的放射性同位素，通常為氟-18，即18F）進行成像并監(jiān)測腫瘤細胞對它的攝取，從而獲得有關受體表達、能量代謝和其它腫瘤生物標記物的信息。同時，CT掃描利用由計算機處理的大量多角度X射線檢測結果組合，生成掃描對象特定區(qū)域的橫截面圖像，讓使用者無需切割即可看到對象內部。由此產生的PET/CT融合圖像為人們提供了處于研究與臨床決策邊界的基本知識。 成像洞察 臨床前PET腫瘤學研究的大部分工作都集中在三個關鍵領域；從分子到器官水平了解腫瘤發(fā)展的生物學過程、預測并監(jiān)測對癌癥療法的反應，以及認識藥物毒性機制。PET/CT等成像技術已成功應用于許多研究領域。例如，眾所周知，許多癌癥與高于正常細胞的代謝轉換相關，因此，使用PET并注射放射性標記的葡萄糖類似物示蹤劑，如18F-氟脫氧葡萄糖（18F-FDG），可以量化葡萄糖攝取，并檢測腫瘤負荷。 更具特異性的PET試劑能夠靶向一種分子或基因產物表達，有望幫助研究人員更好地理解并評估腫瘤生物學過程以及治療反應。例如，近年來，PET放射性藥物68Ga-PSMA徹底改變了前列腺癌成像。在細胞膜中發(fā)現(xiàn)的前列腺特異性膜抗原(prostate - specific Membrane Antigen)在前列腺、尤其是前列腺癌細胞中有高度表達，這使得68Ga-PSMA在成像中非常有效。 此外，利用PET/CT確定18F-FDG的聚集區(qū)域，獲得半定量標準化攝取值（SUV），這有助于診斷腫瘤惡性程度。血流是另一個重要的標志，因為腫瘤血管生成可以區(qū)分非腫瘤性病變與腫瘤性病變。 開發(fā)新的成像生物標記物 成像生物標記物的開發(fā)和表征是新型癌癥療法研究的重點，可為個體患者的癌癥治療管理提供信息和指導。例如，預測性成像生物標記物和有助于評估藥物耐藥性和腫瘤對藥物反應的生物標記物的研究，以及特異性成像探針的開發(fā)，可以指導創(chuàng)新性治療方案并快速識別潛在的反應者。 在新近的一項研究中，表皮生長因子酪氨酸激酶受體（EGFR）特異性放射配體被用于測量患頭頸部鱗狀細胞癌（HNSCC）小鼠的EGFR表達，其目的是確定一種預測性生物標記物，以便對患者進行分層治療。西妥昔單抗是目前唯一被批準用于治療HNSCC的抗EGFR單克隆抗體（mAb）。這項工作很重要，因為監(jiān)測和評估藥物療效的能力、以及西妥昔單抗介導的受體表達的任何變化都有助于了解抗EGFR抗體的適當劑量。數(shù)據(jù)通過三模態(tài)小動物PET/SPECT/CT系統(tǒng)（Bruker Albira II，Bruker Biospin GmbH）獲得，結果突顯了使用EGFR成像作為基于受體水平評估西妥昔單抗療效的工具的潛力，而不只是依靠解剖成像，這也為臨床提供了圖像引導的治療策略（圖1）[2]。
圖1：經(jīng)過、或未經(jīng)過西妥昔單抗治療的患HN5腫瘤小鼠的典型矢狀位全身PET/CT圖像（如圖中所勾勒）。這項研究最初由JNM. Burley等人發(fā)表于J Nucl Med. 2019; 60:353-361. ?SNMMI，并根據(jù)知識共享署名協(xié)議進行復制 https:///licenses/by/4.0/. （圖注：Cetuximab treated: 西妥昔單抗治療組Control :對照組） 調查聯(lián)合療法 癌癥通常采用聯(lián)合藥物療法。這些方案可以處理多分子靶點，并減少產生耐藥性的可能。在一項研究中，使用了臨床前PET/CT成像來監(jiān)測采用不同療法組合的動物模型中的18F-FDG腫瘤攝?。簡为毞暖煟?/span>Rad）、Rad+替莫唑胺（Tmz）、Rad+米非司酮（Mife）和Rad+Mife+Tmz [3]。 使用三模態(tài)小動物PET /SPECT/CT系統(tǒng)上的多動物傳輸系統(tǒng)（多動物傳輸系統(tǒng) - MATS - 和Bruker Albira II，Bruker Biospin GmbH）對實驗對象進行成像。 Rad+Tmz是針對膠質母細胞瘤的典型治療方案，但該研究發(fā)現(xiàn)，使用Mife作為誘導劑比其它治療組合更能抑制腫瘤生長（圖2）。雖然尚不能完全確定Mife的這種化療輻射敏感效應的機制，但這類研究有助于研究人員朝著改進現(xiàn)有癌癥療法邁出重要的一步。
圖2：PET/CT圖像所示為四種治療組合中，治療起始日和25天后的18F-FDG腫瘤攝取。紅色箭頭表示起始日和第25天的腫瘤位置，綠色箭頭表示棕色脂肪組織（BAT）中典型的18F-FDG攝取部位。根據(jù)知識共享協(xié)議從參考文獻[3]復制。 (https:///licenses/by/2.0/). （圖注：Baseline: 起始日Day 25: 25天） 總結 隨著研究人員不斷探索用于臨床診斷的核分子成像技術在研究腫瘤生物學過程和癌癥治療方面的優(yōu)勢時，這一技術在醫(yī)療保健鏈中的進一步應用也在不斷增加。專門面向臨床前應用的多模態(tài)PET技術的不斷發(fā)展似乎將延續(xù)這一趨勢，其優(yōu)勢已經(jīng)在改變治療癌癥的方式，朝著更具個性化醫(yī)療方法的目標邁進。 參考文獻
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