放射性核素示踪技术在临床显像治疗及药物研发的应用前景
摘要
关键词
放射性核素示踪技术、医学影像学、临床治疗、放射性药物研发
正文
1 放射性核素示踪技术在影像学的应用前景
1.1 在PET和SPECT中的应用前景 影像显像
放射性核素显像技术在影像学的应用主要有单光子发射断层显像技术(SPECT)和正电子发射断层显像技术(PET)。许多PET和SPECT示踪剂已经被批准用于临床诊断,以及其他示踪剂药物正在积极开发中,用于潜在的临床应用。由于PET成像具有准确的衰减校正、更高的空间分辨率、更低的辐射剂量、更快的成像时间,因此通常认为PET优于SPECT[4]。新的PET示踪剂的开发在过去的多年中一直在进步,有很好的应用前景。理想情况下,示踪剂被组织吸收并被保留或者捕获。在示踪剂给药后数分钟到一个小时进行成像,为示踪剂提供足够的时间,使其从血液中清除并在组织中积累[1]。
放射性核素显像技术在PET和SPECT中的应用不断的在发展进步。值得注意的是,Yiu Ming Khor[5]等人的研究对使用各种PET和SPECT示踪剂成像肌肉灌注的文献有创新性的补充,首次表明小腿肌肉灌注储备与运动能力和心血管健康指标的相关性。除了检查成像,周围四肢成像也进行了PET成像。使用的放射性示踪剂包括用于测量上肢灌注的N-13 ammonia和用于小腿肌肉血流的O-15水。这表明下肢血流方面成像的研究是还有着很好的发展空间。此外,Filip Gemmel[6]等人的一项研究发现[18F]Fluoro-2-deoxy-D-glucose (FDG) PET针对脊柱感染诊断并优于一般放射性核素。这研究也同样显示了放射性核素显像技术在PET和SPECT有广阔的发展前景。
1.2 在局部现象诊断中的应用前景
放射性核素示踪技术在影像学的主要应用还包括局部显像,能够用于心、脑、肺、肝、脾、骨、睾丸和肿瘤等的显像,以辅助相关疾病的诊断[7]。例如,在近期的一项心肌灌注成像(MPI)的研究中[2],示踪剂就起到了至关重要的作用。该项研究显示,放射性标记示踪剂成像结合血管扩张剂药物被证明是一种强大的检测局部心肌缺血和梗死的联合方法。具有放射性核素成像的MPI继续发展,这在很大程度上是基于新的示踪剂的发展。另一项研究显示,放射性核素显像联合超声可以应用于甲状腺结节性质诊断鉴别中[8],放射性核素显像、超声联合诊断灵敏度较放射性核素显像、超声单独诊断高,特异度较超声诊断低。这种方法准确度高,可显著提高诊断灵敏度,有助于促进患者及早得到有效治疗。放射性核素显像联合超声已然成为甲状腺结节诊断的主要研究方向之一。此外,相关研究表明[9],放射性核素肝胆显像通过计算胆汁中的放射性核素计数来评估胆囊收缩功能,反映胆汁分泌、储存、排泄的全过程。其优点是在预定显像时间内,可连续不断地进行肝胆显像,GBEF的计算不受胆囊几何形状的影响。放射性核素肝胆显像也已经成为研究的重点之一。以上研究表明,放射性核素示踪技术在局部显像诊断中拥有很大的发展空间。
2 放射性核素示踪技术在临床治疗的应用前景
利用放射性核素示踪技术靶向治疗相关疾病已然成为近年来研究的热门方向。其治疗的原理是通过放射性核素高度选择性聚集在病变部位进行照射,受到特定剂量照射的细胞会出现代谢紊乱、失去分裂能力,进而抑制病变部位,从而达到治疗的目的。常用放射性核素有131I 治疗甲状腺疾病和32P治疗血液疾病等等[1]。
随着新分子被发现,放射性核素示踪技术发展正在加速。目前,针对癌症和肿瘤的治疗一直是医学领域急需攻破的课题之一。在癌症和肿瘤学领域中,其诊断和治疗的相关研究正在如火如荼的进行中。临床适应症的扩大源于新的放射性标记化合物的发展,以及随机临床试验对治疗的反应证据[10]。同时,相对灵敏和可靠的检测肿瘤组织对于预防复发和提高手术结果至关重要。Hathi DK团队对于癌症的研究显示出示踪技术在影像学的应用是有很大的发展前景[11]。他们发现成纤维细胞激活蛋白(FAP)在多种肿瘤实体的癌症相关成纤维细胞中过表达,该项研究基于PET示踪剂作为成纤维细胞激活蛋白抑制剂(FAPIs),显示了良好的临床结果。
而在肿瘤领域,相关的研究热点主要集中在使用放射性核素上,以帮助医生识别恶性肿瘤并给予辅助治疗。值得注意的是,结合放射性核素和近红外荧光(NIRF)成像的双模态方法在临床前研究有着很难被忽视的实用性 [12],这也是放射性核素示踪技术的又一应用前景。Caiyun Xu的一项研究表明[13],大多数神经内分泌肿瘤(neuroendocrine tumors, NETs)具有高表达水平的Somatostatin receptors (SSTRs),针对这一发现,许多科研工作者深入研究了使用放射性标记的Somatostatin (SST)类似物进行肿瘤成像和治疗的可能性。许多示踪剂也应运而生,广泛应用于诊断和治疗中。特别的是,这一研究方向为治疗SSTR阴性或弱阳性肿瘤的管理提供一种新的方法。同时,也不断的在推进放射性核素示踪技术在临床治疗上的应用。
由此可见,放射性核素示踪技术在临床治疗的应用正处于蓬勃发展的阶段。
总结
放射性核素示踪技术在影像学显像诊断、临床治疗和药物研发中得到了快速发展,与传统的医学检测与治疗手段相辅相成。作为常规检测技术的有效补充,放射性核素示踪技术如今也被广泛应用于影像诊断及药物研发过程中的各个阶段。特别是其高灵敏性、适用范围广的特点使其不可被取代。综上,同位素示踪技术在临床显像及治疗和药物研发等领域有着广阔的应用前景。
参考文献
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