成像技术可以代替组织活检来评估癌症的耐药性

剑桥大学的研究人员说，成像技术可以代替对侵入性组织活检的需求，以帮助快速确定癌症治疗是否有效。

在《癌症细胞》杂志上发表的一项研究中，英国英国剑桥癌症研究所(CRUK)的研究人员展示了如何使用一种称为超极化的新技术-包括在强磁场中有效磁化分子-可以用来监测癌症的有效程度。药物正在减缓肿瘤的生长。

在健康组织中，细胞增殖是严格控制的过程。当这个过程出错时，细胞增殖会自行消失，导致不受控制的生长和肿瘤的发展。

所有组织都需要“喂食”。作为该过程的一部分(称为新陈代谢)，我们的细胞分解葡萄糖和其他糖类以产生丙酮酸，然后将其转化为乳酸。这对于产生能量和制造新电池的基础很重要。

肿瘤与健康细胞的代谢不同，通常会产生更多的乳酸。该代谢途径受到称为FOXM1的蛋白质的影响，该蛋白质控制将丙酮酸转化为乳酸的代谢酶的产生。FOXM1还控制许多其他与细胞生长和增殖有关的蛋白质的产生。

在所有乳腺癌病例中，约有70%是一种​​称为雌激素受体(ER)阳性的类型。在许多ER阳性乳腺癌病例中，一种称为PI3K?的酶。被激活。这导致了FOXM1的丰富，使癌细胞无法控制地生长-肿瘤细胞的特征性标志。

抑制PI3K的药物?目前正在对乳腺癌患者进行测试。这类药物应能够减少FOXM1的量并检查肿瘤的生长。但是，患者的肿瘤可能对PI3K具有先天性抵抗力?抑制剂，或者随着时间的推移会获得抗药性，使药物的疗效越来越差。

CRUK剑桥研究所的第一作者Susana Ros博士说：“由于癌症治疗的进步，我们的药物变得越来越具有针对性，但并不是所有的药物都能在每种情况下都起作用-有些肿瘤对特定药物有抗药性。我们需要的是生物标志物-生物标志物-可以告诉我们药物是否有效。”

研究人员从患者身上获取了乳腺癌细胞，并在小鼠的“化身”中进行了生长，以使他们能够详细研究肿瘤。他们发现在对PI3K有抵抗力的肿瘤中?癌细胞继续产生FOXM1抑制剂，这意味着该分子可用作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-因此是否还有PI3K?抑制剂仍在起作用-通常会涉及侵入性组织活检。但是，研究人员已经使用了一种新的成像技术来实时，无创地对其进行监视。

团队开发和使用的技术称为超极化。首先，研究小组生产了一种丙酮酸形式，其碳原子比正常的碳原子重(它们带有一个额外的中子，因此被称为碳13分子)。然后，研究人员将碳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，从而使其“超极化”或磁化。然后将冷冻的材料解冻并溶解到可注射溶液中。

给患者注射溶液，然后接受常规MRI扫描。超极化碳13丙酮酸分子的信号强度比正常丙酮酸的信号强度强10,000倍，使这些分子在扫描时可见。研究人员可以使用扫描来查看丙酮酸被迅速转化为乳酸的速度-只有持续存在FOXM1才能使这种情况发生，这表明这些药物无法正常工作。

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