分子影像学国际、国内分析进展.pdfVIP

·178· ．综述． 分子影像学国际、国内研究进展 李恩中 曹河圻董尔丹 一、分子影像学与分子医学简介 目前，分子影像学研究的前沿领域主要包括以下几个方 o提 分子影像学是1999年由美国哈佛大学Weissleder【l面，分述如下。 出的--VJ运用影像技术来显示组织水平、细胞和亚细胞水平 1．成像理论与成像技术：在光学成像方面，生物发光断 的特定分子，反映活体状态下分子水平变化，通过影像学对 层成像(biolumineseence 其生物学行为进行定性和定量研究的科学。分子影像学着 物化学反应发光的分子成像技术，主要是利用荧光素酶基因 眼于探测构成疾病基础的分子异常，而不是对分子改变所导 (1uciferase 致最终结果的成像，其突出特点是非侵入性地对活体内参与 及氧气存在下催化荧光素并产生细胞内发光现象，光的强度 生命过程的分子进行观察，因此可望在病变的早期或极早期 与标记的细胞数呈线性相关。生物发光技术可直接对活体 state)完成诊断和治疗。 (predisease 细胞活动和基因行为进行监控，常用于观测活体生物体内特 分子医学是1994年2月由美国国立卫生研究院(NIH)定基因表达、感染性疾病以及肿瘤的发生发展过程等。一般 肿瘤研究所学者提出悼1，其内容包括发现控制正常细胞行为 细胞标记是通过克隆技术将Luc插入细胞染色体，通过单克 的基本分子，弄清基因异常表达、基因相互作用的紊乱与疾 隆技术筛选，培养能稳定表达Luc的细胞株。将标记好的细 病发生的关系；通过检查和纠正这些异常基因对疾病进行诊 胞株以及荧光素注人生物(如小鼠)体内，在Luc催化下会 断、治疗和预防。分子医学概念的出现，描述了人类的个性 产生光子，通过相关设备即可检测。1985年首次公布使用 化医学的梦想。分子影像学的出现则为分子医学提供了重 要的研究手段。由于分子影像技术可以在体观察细胞、分子 像技术，随后爱荷华大学提出了BLT的概念，并且研制出相 的改变及其生理、病理过程，被美国医学会评为未来最具有 应的原型成像系统o“。该系统通过利用在生物体体表获取 发展潜力的10个医学科学前沿领域之一，亦被誉为2l世纪 的荧光信号，重建出荧光光源在生物体内的分布情况，同时 的影像医学。 数字化地在体监测体内细胞分子水平的生物过程。激发荧 二、国际研究进展与前沿领域 molecular 光断层成像(fluorescent 分子影像学及其相关技术已成为多学科交叉的热点。 组织的光学特性参数(即吸收系数和散射系数)的条件下， 各国政府和跨国公司也纷纷投入巨资推动分子影像学的研 利用激光器发出的激光激发生物体内分子探针并使其辐射 究发展。美国NIH每年投入大约2亿～3亿美元用于支持出荧光，然后在组织表面利用高灵敏度探测器测量发射光的 分子影像学方面的研究，并在某些方面取得了突破性研究成 果。2001年以来，在Nature、Science等国际著名杂志上连续 分布哺o。切伦科夫荧光断层成像(Cerenkov 有分子影像相关的综述或论文发表，包括分子探针、肿瘤检 测与治疗、心血管领域、于细胞与组织再生、基因表达以及在 能够释放高速带电粒子的放射性分子探针注射到实验动物 光学分子影像、PET分子影像、MRl分子影像等方面的研究 体内，使用科学级微光成像仪在体外即可无创地检测分子探 工作‘3刮。