近日，中國科學(xué)院自動化研究所分子影像團(tuán)隊(duì)聯(lián)合華科大同濟(jì)醫(yī)學(xué)院附屬同濟(jì)醫(yī)院教授王良團(tuán)隊(duì)開發(fā)了一種前列腺癌神經(jīng)密度可視化技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了活體評估前列腺癌的神經(jīng)密度，并可通過納米顆粒負(fù)載神經(jīng)功能阻斷藥物，抑制前列腺癌進(jìn)展。該研究為臨床前列腺癌神經(jīng)的成像和治療提供了潛在的依據(jù)，相關(guān)成果已發(fā)表在Science Advances上。
前列腺癌是我國男性常見的惡性腫瘤之一，近年來發(fā)病率和死亡率呈明顯上升趨勢。雖然血管系統(tǒng)和免疫系統(tǒng)已經(jīng)被證明對腫瘤的影響，但越來越多的證據(jù)表明神經(jīng)系統(tǒng)在促進(jìn)腫瘤的發(fā)生發(fā)展中發(fā)揮了作用。前列腺癌的周圍神經(jīng)侵犯(Perineural invasion，PNI)，即腫瘤圍繞神經(jīng)纖維或侵犯神經(jīng)束膜，沿著神經(jīng)周圍間隙侵襲轉(zhuǎn)移，呈現(xiàn)親神經(jīng)性的腫瘤蔓延。PNI與前列腺癌不良預(yù)后有關(guān)。近年來，多篇文獻(xiàn)報(bào)道前列腺癌與神經(jīng)的關(guān)系密切，腫瘤內(nèi)有新生的神經(jīng)元，腫瘤內(nèi)及其周圍自主神經(jīng)會促進(jìn)前列腺癌的發(fā)生和進(jìn)展，前列腺癌的神經(jīng)密度會增加，前列腺癌的神經(jīng)密度與前列腺癌的侵襲性和預(yù)后相關(guān)。然而，到目前為止，還沒有開發(fā)出理想的可視化方法來評估活體前列腺癌的神經(jīng)密度。
當(dāng)前，前列腺癌的神經(jīng)密度可視化面臨著成像靈敏度和特異性的挑戰(zhàn)。磁共振成像 (Magnetic resonance imaging，MRI)是臨床診斷前列腺癌的較好無創(chuàng)性方法，但對于前列腺癌旁神經(jīng)密度的顯像還存在挑戰(zhàn)性。磁粒子成像技術(shù)(magnetic particle imaging，MPI)是一種新興的成像技術(shù)，可以有效降低組織的背景噪聲，不產(chǎn)生干擾信號，同時具有高靈敏度和高分辨率的優(yōu)點(diǎn)，為神經(jīng)密度顯像提供了可能。更加便捷的是，MRI和MPI兩種成像技術(shù)可以使用同一個造影劑(超順磁性氧化鐵(SPIO)納米顆粒)，通過結(jié)合兩種技術(shù)的成像優(yōu)勢提高前列腺癌神經(jīng)密度可視化的靈敏度。此外，為準(zhǔn)確評估前列腺癌的神經(jīng)密度，提高神經(jīng)密度可視化特異性，研究人員設(shè)計(jì)并偶聯(lián)靶向神經(jīng)結(jié)合肽NP41，合成了能特異性靶向前列腺癌神經(jīng)的探針。它通過MRI和MPI評估前列腺癌的神經(jīng)密度和侵襲性，實(shí)現(xiàn)了高靈敏度和高特異性的前列腺癌神經(jīng)密度可視化。
在實(shí)現(xiàn)前列腺癌神經(jīng)密度可視化的同時，研究人員還利用神經(jīng)受體阻斷劑普萘洛爾進(jìn)行靶向性阻斷前列腺癌的神經(jīng)功能，促進(jìn)前列腺癌的靶向治療。數(shù)據(jù)顯示，與對照組相比，PSN NPs使原位前列腺癌小鼠的存活率提高到83.3%，腫瘤神經(jīng)密度和增殖指數(shù)降低2倍以上。在成像和治療的同時，研究人員不僅對小鼠的各重要臟器開展毒性研究，還對小鼠自主神經(jīng)支配的各重要器官的神經(jīng)功能進(jìn)行了安全性驗(yàn)證。研究表明，他們合成的PSN NPs在成像和治療的同時對小鼠無明顯的毒副作用，對正常組織的神經(jīng)功能和神經(jīng)標(biāo)志物的表達(dá)無影響。該研究開發(fā)了一種新技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了活體評估前列腺癌的神經(jīng)密度，并促進(jìn)神經(jīng)藥物靶向遞送至腫瘤以有效抑制前列腺癌的進(jìn)展。該研究為臨床前列腺癌神經(jīng)的成像和治療提供了潛在的依據(jù)。
??分子影像研究團(tuán)隊(duì)由研究員田捷帶領(lǐng)，多年致力于腫瘤成像的可視化研究。已與全國多家醫(yī)院深度合作，針對乳腺癌、肝癌、膀胱癌等多種腫瘤，在人體層面實(shí)現(xiàn)了術(shù)中腫瘤的可視化及指導(dǎo)術(shù)中精準(zhǔn)切除腫瘤。神經(jīng)密度可視化的工作為癌癥的精準(zhǔn)診療提供新策略。
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