PNAS首次证明碳13超极化成像技术可监测乳腺癌

这是研究人员首次证明这种称为carbon-13 hyperpolarised imaging（碳13超极化成像，生物通注）的扫描技术可用于监测乳腺癌。

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由英国科学家完成的一项最新研究指出，一种涉及磁化分子的新型扫描可帮助医生实时查看乳腺肿瘤的哪些部位活跃。这一成果公布在1月20日的PNAS杂志上。

这是研究人员首次证明这种称为carbon-13 hyperpolarised imaging（碳13超极化成像，生物通注）的扫描技术可用于监测乳腺癌。

由英国剑桥大学癌症研究中心和剑桥大学放射学系组成的团队在来自Addenbrooke医院的七名患有各种类型和等级乳腺癌的患者接受任何治疗之前，对他们进行了这项技术的测试。

他们使用扫描仪来测量患者的肿瘤代谢丙酮酸这一天然分子的速度，能够检测出肿瘤大小，类型和等级的差异，从而衡量癌症的发展速度或侵略性。

扫描还能更详细地揭示了肿瘤的“形貌”，检测出同一肿瘤不同区域之间的代谢变化。

英国剑桥大学癌症研究所的首席研究员Kevin Brindle教授说：“这是我们迄今为止能够获得的有关患者乳腺癌新陈代谢的最详细的图片之一。就像我们可以看到肿瘤'呼吸'一样”。

“将这种扫描技术与基因检测的进展相结合，将来可以使医生更好地为每个人量身定制治疗方案，这比目前的方法更早地检测出患者是否对诸如化学疗法这样的疗法产生了反应。”

超极化的碳13丙酮酸是分子同位素标记形式，比在我们体内由葡萄糖和其他糖类分解形成的天然丙酮酸稍重。

在这项研究中，研究员通过将碳13丙酮酸盐冷却至比绝对零温度高（-272°C）约1度，并将其暴露于极强的磁场和微波辐射中，使其“超极化”或磁化。然后将冷冻的材料解冻并溶解在可注射溶液中。

研究人员给患者注射了溶液，然后让他们在医院接受MRI扫描。将13号丙酮酸碳分子磁化会使信号强度增加10,000倍，因此它们在扫描中可见。

研究人员利用这种扫描仪来测量丙酮酸转化为乳酸的速度。作为产生能量的新陈代谢过程的一部分，我们的细胞将丙酮酸转化为乳酸，并制造新细胞。肿瘤与健康细胞具有不同的新陈代谢，可以更快地产生乳酸。该速率在肿瘤之间以及同一肿瘤的不同区域之间也不同。

研究人员表明，实时监测这种转化可用于推断乳腺癌的类型和侵袭性。

该小组现在希望在更大范围的患者中试用这种技术，看看它是否可靠，可用于医院的治疗决策。

英国癌症研究所首席临床医生Charles Swanton教授说：“这一扫描技术是令人振奋的技术进步，可以为诊断后每个患者肿瘤的代谢状况提供新的信息，帮助医生确定最佳治疗方案。

“而且，可以在治疗过程中定期重复进行简单，无创的扫描，确定治疗是否有效。最终，希望这种扫描可以帮助医生决定在需要时改用更强的治疗，或者减少治疗剂量，避免了患者不必要的副作用”。