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Nat Com:华人学者发表突破性癌症成果

标签:癌转移 MRI
摘要 : 乳腺癌很容易扩散到骨骼、肺部、肝脏、淋巴结和大脑。抗癌药物对早期癌症的治疗效果最好,因此早期检测技术是非常关键的。目前用于乳腺癌检测的成像技术(包括MRI)既不能反映癌症类型,也无法检测出早期的癌细胞生长。

 凯斯西储大学的研究人员开发了一种磁共振成像(MRI)技术,可以检测到乳腺癌复发初期的生物学指标,这一成果发表在近期的Nature Communications杂志上。

“我们这一技术可以检测到只有几百个细胞的微小肿瘤,”领导这项研究的吕正荣(Zheng-Rong Lu)教授说。该技术突破了现有临床成像设备的成像极限,“能够区分侵袭性肿瘤和低风险肿瘤,有望对癌症治疗产生很大的影响。”

据统计,三分之一的乳腺癌患者会发生癌转移。乳腺癌很容易扩散到骨骼、肺部、肝脏、淋巴结和大脑。抗癌药物对早期癌症的治疗效果最好,因此早期检测技术是非常关键的。目前用于乳腺癌检测的成像技术(包括MRI)既不能反映癌症类型,也无法检测出早期的癌细胞生长。

微转移是癌症扩散最早的标志之一,但标准方法难以检测到这么微小的变化。为此,吕教授等人开发了一种新化学造影剂,并将其与MRI联合使用。

这种造影剂含有一种连有微小磁铁的多肽,该多肽倾向于结合癌细胞周围的纤维蛋白-纤连蛋白复合体。这个复合体的纤连蛋白部分在细胞癌变的时候表达,而且与细胞生长、迁移和分化有关。此外,纤连蛋白也和乳腺癌预后差有关。在MRI成像过程中,造影液中的金属分子被磁化并聚集到目的蛋白上,这大大提高了目的蛋白的成像质量。

研究人员将乳腺癌细胞植入小鼠体内,两周后对其注射造影液并进行MRI成像。他们通过这种方法,在肺部、肝脏、淋巴结、肾上腺、骨骼和大脑检测到了包括微转移在内的转移瘤。

研究显示,造影液中的多肽只与纤维蛋白-纤连蛋白复合体结合,增强了对微转移和肿瘤的成像效果。这一技术可以检测到直径不到0.5mm的微转移。

研究人员此前就进行过测试,证明这种显影剂很容易从体内清除,在组织中的残留水平很低。他们计划在三年内完成这一试剂的所有安全性测试,随后展开相应的临床试验。

推荐原文:Molecular MRI of Breast Cancer Micrometastases

metastasis is the primary cause of death in breast cancer patients. Early detection of high-risk breast cancer, including micrometastasis, is critical in tailoring appropriate and effective interventional therapies. Increased fibronectin expression, a hallmark of epithelial-to-mesenchymal transition, is associated with high-risk breast cancer and metastasis. We have previously developed a penta-peptide CREKA (Cys-Arg-Glu-Lys-Ala)-targeted gadolinium-based magnetic resonance imaging (MRI) contrast agent, CREKA-Tris(Gd-DOTA)3 (Gd-DOTA (4,7,10-tris(carboxymethyl)-1,4,7,10-tetraazacyclododecyl gadolinium), which binds to fibrin–fibronectin complexes that are abundant in the tumour microenvironment of fast-growing breast cancer. Here we assess the capability of CREKA-Tris(Gd-DOTA)3 to detect micrometastasis with MRI in co-registration with high-resolution fluorescence cryo-imaging in female mice bearing metastatic 4T1 breast tumours. We find that CREKA-Tris(Gd-DOTA)3 provides robust contrast enhancement in the metastatic tumours and enables the detection of micrometastases of size <0.5 mm, extending the detection limit of the current clinical imaging modalities. These results demonstrate that molecular MRI with CREKA-Tris(Gd-DOTA)3 may facilitate early detection of high-risk breast cancer and micrometastasis in the clinic.

来源: Nature Communications 浏览次数:1

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