2020年8月24日
这项研究挑战了对新诊断成像技术信号的传统理解
克莱顿·博尔特博士
诊断成像是临床医生和研究人员观察体内癌症的有力工具,使他们能够区分良性和恶性区域,发乐动体育LDsports中国现转移,或观察肿瘤对肿瘤的反应治疗.MD安德森的研究人员一直乐动体育LDsports中国在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应用新技术具有重要意义。
某些成像技术,如计算机断层扫描(CT)或磁共振成像(MRI),在提供肿瘤解剖信息方面很有用,解释道David Piwnica-Worms医学博士,癌症系统成像主席。这些图像通常用于确定疾病分期以及对治疗的反应。
另一方面,他说,正电子发射断层扫描(PET)和磁共振波谱(MRS)等技术可以提供有关肿瘤的重要分子信息,如代谢活动。这对于发现任何小面积的癌转移或区分正常组织和恶性组织都很有价值。
一种使用磁共振波谱(MRS)的新技术与众所周知的PET扫描相比具有潜在的优势,但Piwnica Worms团队领导的一项研究发现,传统的对该技术信号的解释是不正确的。这个调查结果《美国国家科学院院刊》今天发表了一篇文章,这篇文章对于确保这项技术能够被适当地用作诊断成像工具至关重要。
通过成像更好地了解癌症的代谢增加
代谢活动增加是癌症的标志。通过一种称为糖酵解的过程,将大量的糖转化为细胞构造块和能量,有助于促进癌症不受控制的生长。PET扫描利用了这一点,使用放射性标记的葡萄糖类似物(氟脱氧葡萄糖;FDG),它具有少量的放射性(F-18),使肿瘤“发光”,以便在扫描中可见。
Piwnica-Worms说:“正常细胞以同样的方式处理葡萄糖,但癌细胞却以异常高的水平处理葡萄糖。”“所以,与正常组织背景相比,体内的肿瘤或转移物在PET扫描上看起来非常明亮,因为那里有痕量的放射性物质。”
使用MRS成像也有可能突出增加的代谢活动,但它没有使用放射性化合物。相反,它能够检测化学化合物的特殊磁性,从而可视化我们细胞中的活动。
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。
通过使用一种被称为丙酮酸酯和一种特殊形式的碳(C-13)的糖代谢物的超极化形式,MRS能够跟踪丙酮酸酯通过糖酵解的化学转化,并观察体内的代谢活动。
Piwnica-Worms解释说,虽然PET的少量放射性并不危险,但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体内代谢更详细信息的机会。
挑战了关于信号含义的传统思维
随着超极化C-13丙酮酸MRS的应用向临床迈进,传统的想法是,该技术将类似于F-18 FDG PET成像:高代谢活动区域将随着信号增加而发光。因此,较高的信号表明癌症更活跃或侵袭性更强。
然而,直到现在,还没有研究证实这确实是事实。
Piwnica-Worms说:“我们的科学已经挑战了关于信号真正含义的传统正统观念。”“我们提出,我们的工作改变了这个签名的含义,这很重要,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,你可能会有侵袭性肿瘤,在这个病例中是转移性肿瘤乳腺癌Piwnica-Worms说。
诊断成像的意义
Piwnica-Worms说,虽然这项研究确实挑战了传统思维,但并没有表明这项技术有缺陷或不起作用。“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。
这项研究得乐动体育LDsports中国到了美国国立卫生研究院、Gerald Dewey Dodd Jr.捐赠杰出主席、UT STARs奖、胰腺癌行动网络、德克萨斯癌症预防和研究所以及Barbara Cox Anthony/Koch基金会的支持。请提供资助和合作作者的完整列表参见全文.
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观察体内癌症的有力工具,使他们能够区分良性和恶性区域,发乐动体育LDsports中国现转移,或观察肿瘤对肿瘤的反应治疗.MD安德森的研究人员一直乐动体育LDsports中国在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应用新技术具有重要意义。
某些成像技术,如计算机断层扫描(CT)或磁共振成像(MRI),在提供肿瘤解剖信息方面很有用,解释道David Piwnica-Worms医学博士,癌症系统成像主席。这些图像通常用于确定疾病分期以及对治疗的反应。
另一方面,他说,正电子发射断层扫描(PET)和磁共振波谱(MRS)等技术可以提供有关肿瘤的重要分子信息,如代谢活动。这对于发现任何小面积的癌转移或区分正常组织和恶性组织都很有价值。
一种使用磁共振波谱(MRS)的新技术与众所周知的PET扫描相比具有潜在的优势,但Piwnica Worms团队领导的一项研究发现,传统的对该技术信号的解释是不正确的。这个调查结果(NR1),今天发表在美国国家科学院院刊,对于确保该技术可适当用作诊断成像工具至关重要。
通过成像更好地了解癌症的代谢增加
代谢活动增加是癌症的标志。通过一种称为糖酵解的过程,将大量的糖转化为细胞构造块和能量,有助于促进癌症不受控制的生长。PET扫描利用了这一点,使用放射性标记的葡萄糖类似物(氟脱氧葡萄糖;FDG),它具有少量的放射性(F-18),使肿瘤“发光”,以便在扫描中可见。
Piwnica-Worms说:“正常细胞以同样的方式处理葡萄糖,但癌细胞却以异常高的水平处理葡萄糖。”“所以,与正常组织背景相比,体内的肿瘤或转移物在PET扫描上看起来非常明亮,因为那里有痕量的放射性物质。”
使用MRS成像也有可能突出增加的代谢活动,但它没有使用放射性化合物。相反,它能够检测化学化合物的特殊磁性,从而可视化我们细胞中的活动。
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。
通过使用一种被称为丙酮酸酯和一种特殊形式的碳(C-13)的糖代谢物的超极化形式,MRS能够跟踪丙酮酸酯通过糖酵解的化学转化,并观察体内的代谢活动。
Piwnica-Worms解释说,虽然PET的少量放射性并不危险,但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体内代谢更详细信息的机会。
挑战了关于信号含义的传统思维
随着超极化C-13丙酮酸MRS的应用向临床迈进,传统的想法是,该技术将类似于F-18 FDG PET成像:高代谢活动区域将随着信号增加而发光。因此,较高的信号表明癌症更活跃或侵袭性更强。
然而,直到现在,还没有研究证实这确实是事实。
Piwnica-Worms说:“我们的科学已经挑战了关于信号真正含义的传统正统观念。”“我们提出,我们的工作改变了这个签名的含义,这很重要,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,你可能会有侵袭性肿瘤,在这个病例中是转移性肿瘤乳腺癌Piwnica-Worms说。
诊断成像的意义
Piwnica-Worms说,虽然这项研究确实挑战了传统思维,但并没有表明这项技术有缺陷或不起作用。
“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。
这项研究得乐动体育LDsports中国到了美国国立卫生研究院、Gerald Dewey Dodd Jr.捐赠杰出主席、UT STARs奖、胰腺癌行动网络、德克萨斯癌症预防和研究所以及Barbara Cox Anthony/Koch基金会的支持。有关资助和合作作者的完整列表,请参阅全文在这里(NR2).
在网上推荐一个病人到MD安德森或拨打1-877-632-6789。