成像技术可以代替组织活组织检查评估癌症的耐药性

剑桥大学的研究人员称，成像技术可能会取代侵入性组织活检，帮助快速确定癌症治疗是否有效。

在期刊发布的一项研究中癌细胞，癌症研究英国（Cruk）剑桥研究所的研究人员表明了一种新的技术，称为超极化 - 这涉及有效地磁化在强磁场中的分子 - 可用于监测有效的癌症药物如何减缓肿瘤的生长。

在健康组织中，细胞增殖是一个紧密控制的过程。当这个过程出错时，细胞增殖可以自行逃跑，导致未经检查的增长和肿瘤的发展。

所有组织都需要“喂养”。作为该过程的一部分，称为代谢 - 我们的细胞分解葡萄糖和其他糖以产生丙酮酸，进而转化为乳酸盐。这对产生能量和制造新细胞的基础非常重要。

肿瘤对健康细胞具有不同的代谢，并且通常会产生更多的乳酸盐。这代谢途径受到称为FoxM1的蛋白质的存在的影响，其控制了将丙酮酸转化为乳酸的代谢酶的产生。FOXM1还控制许多其他蛋白质的生产，所述蛋白质涉及细胞生长和增殖。

大约70%的乳腺癌病例属于雌激素受体(ER)阳性类型。在许多er阳性乳腺癌病例中，一种被称为PI3Ka的酶被激活。这导致大量的FOXM1，使癌细胞不受控制地生长——肿瘤细胞的特征标志。

抑制pi3ka的药物目前正在进行测试乳腺癌患者。这些药物应该能够减少FOXM1的数量，并检查肿瘤的生长。然而，患者的肿瘤可能对PI3Ka抑制剂具有天生的耐药性，或随着时间的推移获得耐药性，使药物的效果越来越差。

Susana Ros博士，Cruk Cambridge Institute的第一作者表示，“由于癌症治疗的进展，我们的药物越来越令人痛苦，但并非所有药物都会在每种情况下都能抵抗特定药物。我们需要的是生物标志物 - 生物签名 - 告诉我们是否a药品正在工作与否。“

研究人员服用来自患者的乳腺癌细胞，并在小鼠的“头像”中养活它们，以便他们详细研究肿瘤。他们发现，在抗PI3KA抑制剂，癌症中的肿瘤中细胞继续产生foxm1，这意味着这个分子可以作为er阳性乳腺癌患者耐药性的生物标志物。

检查肿瘤是否继续产生foxm1 -，从而判断PI3Ka抑制剂是否仍然有效，通常需要进行侵入性组织活检。然而，研究人员使用了一种新的成像技术来实时、无创地监测这一情况。

该团队开发和使用的技术被称为超极化。首先，该团队产生一种丙酮酸的形式碳原子比正常碳原子略重（它们携带额外的中子，因此称为碳-13分子）。然后，通过将其冷却至高于绝对零（-272°C）并将其暴露于极强的磁场和微波辐射，将研究人员“过分氧化 - 或磁化 - 碳-13-或磁化 - 碳-13丙酮酸氢化物。然后将冷冻材料解冻并溶解在可注射的溶液中。

患者注射溶液，然后接受常规MRI扫描。来自超极化的碳-13丙酮酸分子的信号强度比普通丙酮酸含量为10,000倍，使得在扫描上可见的分子。研究人员可以使用扫描来了解快速的柴油液被转换为乳酸盐 - 只有福索的持续存在，才能发生这种情况，这将是药物无法正常工作的标志。

ROS博士补充道，“我们已经能够通过在乳腺癌模型中使用这种新的成像技术来检测FoxM1，我们的生物标志物的存在，以寻找代理 - 即柴油状物转换为乳酸的速度。”

该研究的高级作者Kevin Brindle教授评论：“在未来，这可以为我们提供对乳房的快速评估癌症患者对治疗有反应，不需要进行侵入性活检。这一信息可以帮助结束那些无效的治疗以及伴随而来的副作用。目前，病人要等很长时间才能知道一种治疗方法是否有效。这项技术可以缩短时间，并帮助为个别患者量身定制治疗。”

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