2020年8月24日
研究挑战新诊断成像技术的传统理解
克莱顿·博尔特博士
诊断成像是临床医生和研究人员在身体中看到癌症的强大工具,使他们能够区分良性和恶性区域乐动体育LDsports中国,找到转移,或者看肿瘤是如何应对的治疗. 安德森博士的研究人员正在乐动体育LDsports中国不断努力推进新的成像技术,本周的一项新研究对正确理解和在临床上应用新技术具有重要意义。
某些成像技术,例如计算机断层扫描(CT)或磁共振成像(MRI)可用于提供有关肿瘤的解剖信息,解释说明David Piwnica Worms,医学博士,博士。,癌症系统成像的椅子。这些图像经常用于确定疾病阶段以及对治疗的反应。
另一方面,他说,诸如正电子发射断层扫描(PET)和磁共振光谱(MRS)的技术可以提供关于肿瘤的重要分子信息,例如代谢活性。这对于寻找任何小区域的癌症转移或区分正常和恶性组织之间可能是有价值的。
一种使用MRS的新技术提供众所周知的宠物扫描的潜在优势,但Piwnica-Worms团队领导的一项研究发现,传统的对来自该技术的信号解释是不正确的。这发现,今天发表于国家科学院的诉讼程序,对确保这种技术可以适当地用作诊断成像工具至关重要。
成像以更好地了解癌症的增加的新陈代谢
增加的代谢活动是癌症的标志。通过称为糖酵解的过程将大量的糖转化为细胞构建块和能量有助于促进癌症的不受控制的增长。PET扫描利用这一点,使用放射性标记的葡萄糖类似物(Fludoxy氧; FDG),其具有少量的放射性(F-18),使肿瘤“点亮”使得它们在扫描上可见。
“正常细胞以同样的方式处理葡萄糖,但癌细胞以极高的水平来处理葡萄糖,”Piwnica Worms说。“因此,与背景正常组织相比,体内的肿瘤或转移瘤在PET扫描中看起来非常明亮,因为那里有微量的放射性。”
使用磁共振成像也有可能突出增加的代谢活动,但它不使用放射性化合物。取而代之的是,它能够检测化合物的特殊磁性,以直观地观察我们细胞中的活动。
Piwnica-Worms说,MRS通常没有PET成像那么敏感,但最近使用了具有极高磁态的超极化化合物,使信号增加了1万多倍。这使得研究代谢反应成为可能,这在以前是不可能的。
通过使用超极化形式的糖代谢产物丙酮酸和特殊形式的碳(C-13),MRS能够通过糖酵解跟踪丙酮酸的化学转化,并可视化体内的代谢活动。
虽然PET产生的少量放射性并不危险,但这种MRS技术提供了一种无放射性的选择,同时也提供了一个获得有关体内代谢的更详细信息的机会,Piwnica蠕虫解释道。
挑战了关于信号含义的传统思维
随着超极化C-13丙酮酸盐磁共振波谱仪的应用向临床迈进,传统的想法是,该技术将应用于类似于F-18 FDG PET成像的领域:具有高代谢活性的区域将随着信号的增加而亮起。因此,信号越高,表明癌症越活跃或更具侵袭性。
然而,直到现在,研究还没有证实这一点。
“我们的科学已经挑战了传统的关于信号实际含义的正统观念,”Piwnica Worms说。“我们建议我们的工作改变这个签名的含义,这一点很重要,因为我们正开始将其应用于人类医学。”
通过多学科的工作,合作研究团队,饶毅,研究生Piwnica-Worms组和作者,得以澄清,这种方法不一定反映信乐动体育LDsports中国号增加,高水平的代谢活动,而高浓度的丙酮酸进入细胞。
丙酮酸必须通过细胞膜上一种叫做MCT1的蛋白质转运到细胞内。通过他们的工作,研究人员表明,癌细胞中MCT1转乐动体育LDsports中国运蛋白的水平是检测这一代谢过程的瓶颈或限速步骤。因此,MRS技术的高信号并不表明肿瘤侵袭性更强,而是表明肿瘤含有更多的MCT1蛋白。
知道了这一点,我们就很清楚,使用这种技术的传统解释,有可能会出现错误,即假阴性,也就是说,一个侵袭性肿瘤由于信号低而被认为是良性的。
“我们明确表明,你可能患有侵袭性肿瘤,在本例中为转移性肿瘤乳腺癌“这个模型具有高代谢活性,我们并没有看到来自MRS的信号,因为它的MCT1转运体含量非常低,”Piwnica Worms说。
对诊断成像的影响
Piwnica Worms说,虽然它确实挑战了传统思维,但这项研究并未表明该技术存在缺陷或不起作用。“这只是意味着我们需要在使用这项技术进行癌症诊断成像的背景下重新解释我们的数据。”
关于哪些癌症类型有高或低的MCT1水平,有很好的数据可用,所以当结合这些数据时,超极化MRS可能是有用的。这需要进一步检验。这将是Piwnica-Worms团队未来工作的重点。
这项研究是乐动体育LDsports中国由美国国立卫生研究院,杰拉尔德杜威杜威小JR授予杰出的椅子,一个UT星级奖,胰腺癌行动网络,德克萨斯癌症预防和研究所,和Barbara Cox Anthony /科赫基金会。有关资金支持和合作作者的完整列表,请见全文.
在网上推荐一个病人到MD安德森或拨打1-877-632-6789。
诊断成像是临床医生和研究人员在身体中看到癌症的强大工具,使他们能够区分良性和恶性区域乐动体育LDsports中国,找到转移,或者看肿瘤是如何应对的治疗. 安德森博士的研究人员正在乐动体育LDsports中国不断努力推进新的成像技术,本周的一项新研究对正确理解和在临床上应用新技术具有重要意义。
某些成像技术,例如计算机断层扫描(CT)或磁共振成像(MRI)可用于提供有关肿瘤的解剖信息,解释说明David Piwnica Worms,医学博士,博士。,癌症系统成像的椅子。这些图像经常用于确定疾病阶段以及对治疗的反应。
另一方面,他说,诸如正电子发射断层扫描(PET)和磁共振光谱(MRS)的技术可以提供关于肿瘤的重要分子信息,例如代谢活性。这对于寻找任何小区域的癌症转移或区分正常和恶性组织之间可能是有价值的。
一种使用MRS的新技术提供众所周知的宠物扫描的潜在优势,但Piwnica-Worms团队领导的一项研究发现,传统的对来自该技术的信号解释是不正确的。这发现[NR1],今天发表在美国国家科学院院刊,对于确保该技术可以适当地用作诊断成像工具至关重要。
成像以更好地了解癌症的增加的新陈代谢
增加的代谢活动是癌症的标志。通过称为糖酵解的过程将大量的糖转化为细胞构建块和能量有助于促进癌症的不受控制的增长。PET扫描利用这一点,使用放射性标记的葡萄糖类似物(Fludoxy氧; FDG),其具有少量的放射性(F-18),使肿瘤“点亮”使得它们在扫描上可见。
“正常细胞以同样的方式处理葡萄糖,但癌细胞以极高的水平来处理葡萄糖,”Piwnica Worms说。“因此,与背景正常组织相比,体内的肿瘤或转移瘤在PET扫描中看起来非常明亮,因为那里有微量的放射性。”
使用磁共振成像也有可能突出增加的代谢活动,但它不使用放射性化合物。取而代之的是,它能够检测化合物的特殊磁性,以直观地观察我们细胞中的活动。
Piwnica-Worms说,MRS通常没有PET成像那么敏感,但最近使用了具有极高磁态的超极化化合物,使信号增加了1万多倍。这使得研究代谢反应成为可能,这在以前是不可能的。
通过使用超极化形式的糖代谢产物丙酮酸和特殊形式的碳(C-13),MRS能够通过糖酵解跟踪丙酮酸的化学转化,并可视化体内的代谢活动。
虽然PET产生的少量放射性并不危险,但这种MRS技术提供了一种无放射性的选择,同时也提供了一个获得有关体内代谢的更详细信息的机会,Piwnica蠕虫解释道。
挑战了关于信号含义的传统思维
随着超极化C-13丙酮酸盐磁共振波谱仪的应用向临床迈进,传统的想法是,该技术将应用于类似于F-18 FDG PET成像的领域:具有高代谢活性的区域将随着信号的增加而亮起。因此,信号越高,表明癌症越活跃或更具侵袭性。
然而,直到现在,研究还没有证实这一点。
“我们的科学已经挑战了传统的关于信号实际含义的正统观念,”Piwnica Worms说。“我们建议我们的工作改变这个签名的含义,这一点很重要,因为我们正开始将其应用于人类医学。”
通过多学科合作研究团队的工作,Piwnica-Worms能够澄清,这种方法增加的信号并不一定反映高水平的代谢活乐动体育LDsports中国动,而是反映了进入细胞的高水平丙酮酸。
丙酮酸必须通过细胞膜上一种叫做MCT1的蛋白质转运到细胞内。通过他们的工作,研究人员表明,癌细胞中MCT1转乐动体育LDsports中国运蛋白的水平是检测这一代谢过程的瓶颈或限速步骤。因此,MRS技术的高信号并不表明肿瘤侵袭性更强,而是表明肿瘤含有更多的MCT1蛋白。
知道了这一点,我们就很清楚,使用这种技术的传统解释,有可能会出现错误,即假阴性,也就是说,一个侵袭性肿瘤由于信号低而被认为是良性的。
“我们明确表明,你可能患有侵袭性肿瘤,在本例中为转移性肿瘤乳腺癌“这个模型具有高代谢活性,我们并没有看到来自MRS的信号,因为它的MCT1转运体含量非常低,”Piwnica Worms说。
对诊断成像的影响
虽然它确实挑战了传统思维,但这项研究并没有表明这种技术有缺陷或不起作用,说Piwnica-蠕虫。
“这只是意味着我们需要在使用这项技术进行癌症诊断成像的背景下重新解释我们的数据。”
关于哪些癌症类型有高或低的MCT1水平,有很好的数据可用,所以当结合这些数据时,超极化MRS可能是有用的。这需要进一步检验。这将是Piwnica-Worms团队未来工作的重点。
这项研究得乐动体育LDsports中国到了美国国立卫生研究院的支持,杰拉尔德杜威多德多德授予了杰出的主席、UT明星奖、胰腺癌行动网络、德克萨斯癌症预防和研究所和Barbara Cox Anthony /科赫基金会。见全文这里[NR2].
在网上推荐一个病人到MD安德森或拨打1-877-632-6789。
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乳腺癌我们的科学挑战了关于信号实际含义的传统正统观念。
David Piwnica Worms,M.D.,Ph.D.
医师和研究员乐动体育LDsports中国