影像医学提升研究

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一、分子医学与影像诊断

许多研究证明,分子生物学因素如癌基因、抑癌基因、肿瘤血管生成、肿瘤黏附因子、肿瘤细胞DNA含量对肿瘤的生物学行为产生影响,决定肿瘤的生长方式、形态特征、恶性程度、复发和转移。而由肿瘤生物学行为所决定的组织病理大体形态改变是影像学表现的基础,因此,组织病理大体形态改变犹如一座桥梁,有机地把影像学和分子医学连接起来,从而使得探讨影像学与肿瘤分子生物学之间的内在联系成为可能。其最终目的是通过影像学方法,依据影像表现与分子生物学因素的关系,更准确、客观地评价肿瘤的生长、复发、转移及预后。有关这方面的研究主要集中于如下三个方面:

1•癌基因、抑癌基因与影像:癌基因多达40余种,主要包括ras、c-erb、bcl-2等。抑癌基因又称抗癌基因,具有抑制肿瘤形成的作用。一些研究证明,某些癌基因和抑癌基因的表达水平对某些恶性肿瘤的影像学表现具有重要作用,如肺鳞癌和腺癌的肿块大小、边缘清楚率、淋巴结肿大率、三级支气管受累情况等与c-erbB-2、bcl-2表达水平有不同的相关性。作为主要的抑癌基因,p53蛋白表达与周围型肺癌的瘤体大小、深分叶、棘状突起、伪足征、肿瘤强化及淋巴结肿大有关。

2•肿瘤血管生成(angiogenesis)与影像:肿瘤血管生成决定肿瘤的发生、生长及转移,肿瘤微血管密度(MVD)是肿瘤血管生成的重要指标。通过增强MRI与微血管密度的对照研究证明,乳腺癌的MRI增强方式、增强程度与肿瘤微血管密度具有密切相关,说明强化明显的肿瘤,其恶性度高、预后不良。

3•肿瘤细胞DNA含量与影像:肿瘤细胞DNA含量高低决定肿瘤细胞的增殖力、侵袭性的强弱,已为许多研究所证明,因此,测量DNA含量与影像学征象进行对照研究对于估计肿瘤的恶性程度具有重要价值。有资料显示,肿块直径>3cm的周围型肺癌其DNA含量明显高于肿块直径<3cm的肺癌,出现分叶征的DNA含量明显高于毛刺征者。

二、分子医学与介入治疗

1•经皮穿刺肿瘤基因治疗:基因治疗作为肿瘤的第4种治疗手段,已广泛地应用于动物实验并逐渐推广用于肿瘤病人的临床试验治疗。在影像学方法引导下将目的基因直接导入肿瘤局部,具有导向可靠和操作简便、直观的优点。目的基因载体,通常有病毒类载体,如逆转录病毒、腺病毒、腺相关病毒、痘苗病毒等;以及非病毒载体,如阳离子脂质体直接包裹目的基因等,而目前较多采用腺病毒重组目的基因及阳离子脂质体包裹的DNA直接注射的方法。

2•经导管肿瘤基因治疗:目前肿瘤基因治疗所要解决的问题主要在于选择有效的目的基因,高效、导向的目的基因载体的选择及选用何种途径将目的基因转入体内。目的基因主要有抑癌基因、反义基因、自杀基因、细胞因子基因、MHC(主要组织相容性复合物)基因、肿瘤抗原基因、共刺激分子基因等;载体系统如上所述;途径主要有invivo(直接体内)及exvivo(离体)两种,目前主要为基因体内途径转染。经动脉插管注入目的基因较静脉途径有明显的优势,可使目的基因在靶器官相对定向的表达,能够增强目的基因的治疗作用并减少其副作用。

3•经导管基因治疗血管性疾病:经导管动脉球囊成形术以及内支架植入术后,由于血管内平滑肌细胞增生而再发狭窄的比例很高,经导管注入反义寡核苷酸(antisenseoligonucleotides)或转录因子诱骗物(transcriptionfactordecoys)可抑制平滑肌细胞的增生及血管的再狭窄,巩固介入治疗的效果。

4•介入治疗的机理探讨:介入治疗的机理除所知的阻断肿瘤血供、化疗药物杀伤癌细胞,以及热化疗对肿瘤细胞的热杀伤作用外,近年来有关肿瘤细胞程序死亡(凋亡)的探讨正蓬勃开展,目前有关p53mutants及bcl-2等基因对凋亡所起的作用研究较多,而某些抗肿瘤药物正是通过诱导细胞凋亡而杀伤肿瘤的,进一步明确介入治疗对凋亡相关基因的影响,有利于明确介入治疗更深一层的作用机制,为介入治疗适应证的选择及推广打下基础。

5•介入治疗与肿瘤耐药:肿瘤病人的临床化疗在不同程度上受肿瘤耐药的困扰,介入治疗与肿瘤耐药的产生有否关系,是正相关还是负相关,有待进一步研究,同时对肿瘤敏感药物的选择及应用,对提高介入治疗的效果将至关重要。

6•介入治疗与生物导向治疗:导向治疗是以特异性抗体携带抗癌药、生物毒素及放射性元素攻击肿瘤本身特异性抗原,从而起到治疗肿瘤的作用。经肿瘤动脉插管将生物导弹直接释放于肿瘤局部,可最大限度地发挥其治疗作用。

尽管目前所进行的工作还是探索性的,然而随着21世纪分子医学的发展,对肿瘤发病机理研究的进一步深入,有关分子医学的研究成果必将更多地应用于肿瘤治疗的临床实践中,而这种基础与临床的跨学科合作将加快现代医学影像学发展的进程。