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一、分子醫(yī)學與影像診斷

許多研究證明,分子生物學因素如癌基因、抑癌基因、腫瘤血管生成、腫瘤黏附因子、腫瘤細胞DNA含量對腫瘤的生物學行為產(chǎn)生影響,決定腫瘤的生長方式、形態(tài)特征、惡性程度、復發(fā)和轉(zhuǎn)移。而由腫瘤生物學行為所決定的組織病理大體形態(tài)改變是影像學表現(xiàn)的基礎(chǔ),因此,組織病理大體形態(tài)改變猶如一座橋梁,有機地把影像學和分子醫(yī)學連接起來,從而使得探討影像學與腫瘤分子生物學之間的內(nèi)在聯(lián)系成為可能。其最終目的是通過影像學方法,依據(jù)影像表現(xiàn)與分子生物學因素的關(guān)系,更準確、客觀地評價腫瘤的生長、復發(fā)、轉(zhuǎn)移及預后。有關(guān)這方面的研究主要集中于如下三個方面:

1•癌基因、抑癌基因與影像:癌基因多達40余種,主要包括ras、c-erb、bcl-2等。抑癌基因又稱抗癌基因,具有抑制腫瘤形成的作用。一些研究證明,某些癌基因和抑癌基因的表達水平對某些惡性腫瘤的影像學表現(xiàn)具有重要作用,如肺鱗癌和腺癌的腫塊大小、邊緣清楚率、淋巴結(jié)腫大率、三級支氣管受累情況等與c-erbB-2、bcl-2表達水平有不同的相關(guān)性。作為主要的抑癌基因,p53蛋白表達與周圍型肺癌的瘤體大小、深分葉、棘狀突起、偽足征、腫瘤強化及淋巴結(jié)腫大有關(guān)。

2•腫瘤血管生成(angiogenesis)與影像:腫瘤血管生成決定腫瘤的發(fā)生、生長及轉(zhuǎn)移,腫瘤微血管密度(MVD)是腫瘤血管生成的重要指標。通過增強MRI與微血管密度的對照研究證明,乳腺癌的MRI增強方式、增強程度與腫瘤微血管密度具有密切相關(guān),說明強化明顯的腫瘤,其惡性度高、預后不良。

3•腫瘤細胞DNA含量與影像:腫瘤細胞DNA含量高低決定腫瘤細胞的增殖力、侵襲性的強弱,已為許多研究所證明,因此,測量DNA含量與影像學征象進行對照研究對于估計腫瘤的惡性程度具有重要價值。有資料顯示,腫塊直徑>3cm的周圍型肺癌其DNA含量明顯高于腫塊直徑<3cm的肺癌,出現(xiàn)分葉征的DNA含量明顯高于毛刺征者。

二、分子醫(yī)學與介入治療

1•經(jīng)皮穿刺腫瘤基因治療:基因治療作為腫瘤的第4種治療手段,已廣泛地應(yīng)用于動物實驗并逐漸推廣用于腫瘤病人的臨床試驗治療。在影像學方法引導下將目的基因直接導入腫瘤局部,具有導向可靠和操作簡便、直觀的優(yōu)點。目的基因載體,通常有病毒類載體,如逆轉(zhuǎn)錄病毒、腺病毒、腺相關(guān)病毒、痘苗病毒等;以及非病毒載體,如陽離子脂質(zhì)體直接包裹目的基因等,而目前較多采用腺病毒重組目的基因及陽離子脂質(zhì)體包裹的DNA直接注射的方法。

2•經(jīng)導管腫瘤基因治療:目前腫瘤基因治療所要解決的問題主要在于選擇有效的目的基因,高效、導向的目的基因載體的選擇及選用何種途徑將目的基因轉(zhuǎn)入體內(nèi)。目的基因主要有抑癌基因、反義基因、自殺基因、細胞因子基因、MHC(主要組織相容性復合物)基因、腫瘤抗原基因、共刺激分子基因等;載體系統(tǒng)如上所述;途徑主要有invivo(直接體內(nèi))及exvivo(離體)兩種,目前主要為基因體內(nèi)途徑轉(zhuǎn)染。經(jīng)動脈插管注入目的基因較靜脈途徑有明顯的優(yōu)勢,可使目的基因在靶器官相對定向的表達,能夠增強目的基因的治療作用并減少其副作用。

3•經(jīng)導管基因治療血管性疾病:經(jīng)導管動脈球囊成形術(shù)以及內(nèi)支架植入術(shù)后,由于血管內(nèi)平滑肌細胞增生而再發(fā)狹窄的比例很高,經(jīng)導管注入反義寡核苷酸(antisenseoligonucleotides)或轉(zhuǎn)錄因子誘騙物(transcriptionfactordecoys)可抑制平滑肌細胞的增生及血管的再狹窄,鞏固介入治療的效果。

4•介入治療的機理探討:介入治療的機理除所知的阻斷腫瘤血供、化療藥物殺傷癌細胞,以及熱化療對腫瘤細胞的熱殺傷作用外,近年來有關(guān)腫瘤細胞程序死亡(凋亡)的探討正蓬勃開展,目前有關(guān)p53mutants及bcl-2等基因?qū)Φ蛲鏊鸬淖饔醚芯枯^多,而某些抗腫瘤藥物正是通過誘導細胞凋亡而殺傷腫瘤的,進一步明確介入治療對凋亡相關(guān)基因的影響,有利于明確介入治療更深一層的作用機制,為介入治療適應(yīng)證的選擇及推廣打下基礎(chǔ)。

5•介入治療與腫瘤耐藥:腫瘤病人的臨床化療在不同程度上受腫瘤耐藥的困擾,介入治療與腫瘤耐藥的產(chǎn)生有否關(guān)系,是正相關(guān)還是負相關(guān),有待進一步研究,同時對腫瘤敏感藥物的選擇及應(yīng)用,對提高介入治療的效果將至關(guān)重要。

6•介入治療與生物導向治療:導向治療是以特異性抗體攜帶抗癌藥、生物毒素及放射性元素攻擊腫瘤本身特異性抗原,從而起到治療腫瘤的作用。經(jīng)腫瘤動脈插管將生物導彈直接釋放于腫瘤局部,可最大限度地發(fā)揮其治療作用。

盡管目前所進行的工作還是探索性的,然而隨著21世紀分子醫(yī)學的發(fā)展,對腫瘤發(fā)病機理研究的進一步深入,有關(guān)分子醫(yī)學的研究成果必將更多地應(yīng)用于腫瘤治療的臨床實踐中,而這種基礎(chǔ)與臨床的跨學科合作將加快現(xiàn)代醫(yī)學影像學發(fā)展的進程。