隨著癌症篩查工具的不斷湧現，新型的癌症成像技術也給科學家們在癌症診斷及判斷患者對藥物的反應等相關領域帶來了極大幫助，當然這對於改善癌症患者未來的治療或許意義深遠。基於強大的癌症成像技術，研究人員就能夠更加快速地發現患者機體中的癌症；同時也能夠對癌細胞的一舉一動進行實時監測，當然有些成像技術也能夠幫助研究者預測患者對癌症藥物應答。

那麼近年來，新型癌症成像技術到底是如何促進科學家們在癌症領域進行深度研究的呢？本文中小編對相關的研究報道進行了整理，與各位一起學習！

        【1】Nat Methods：新型成像技術或可加速對癌症的研究

doi：10.1038/nmeth.2869

        癌症是第二大引發瑞士人死亡的原因，但開發治療癌症的療法卻非常困難，比如說一種腫瘤其可能會包含有不同類別的腫瘤細胞亞群，每一種亞群可能都會有自己的特性以及對療法不同的反應。近日，刊登在國際雜誌Nature Methods上的一篇研究論文中，來自瑞士蘇黎世大學的研究人員通過研究開發了一種新型技術，其可以幫助研究者清晰觀察到來自癌症病人樣品組織中的腫瘤細胞。

        研究者Bernd Bodenmiller表示，使用這種新型技術就可以通過成像的方法來對樣本腫瘤細胞進行成像，這種技術是基於醫院常用的技術，但是又稍有改進，其一就是使用純金屬同位素來代替染料對生物標誌物進行可見，生物標記物可以對抗體進行標記，而抗體則可以偶聯純金屬同位素。

        【2】Sci Transl Med：新的成像軟件能發現癌症

doi：10.1126/scitranslmed.3002564

        新的成像軟件可能與病理學家的眼睛相媲美。

        研究人員創建了一種叫做“C-路徑”的電腦程序，這種程序可對乳腺組織做顯微圖象的掃描以尋找6000種以上的癌症特征。

        該軟件在2組婦女中幫助預測了乳腺癌的嚴重性，它可能是一種判斷某位患者存活機會的有用工具。

        自1920年代以來，病理學家大多依賴於同一組少數特征來發現組織樣本中的異常。 Andrew Beck及其同事研發的C-路徑旨在發現可幫助更為精確地反映患者存活結果的癌組織的額外特征。 他們對采自荷蘭的一組病人的組織樣本做了C-路徑的測試。

        【3】ACS Nano：借助納米顆粒可實現肝癌細胞成像

DOI： 10.1021/acsnano.5b07200

        在多數的惡性肝髒腫瘤的治療中，手術切除都是第一線的治療方案。在肝髒腫瘤切除手術中，如果能更精細地區分腫瘤和正常組織的邊緣，以及能夠觀測到微觀損傷的區域，對於成功的腫瘤切除手術非常重要。美國紐約紀念斯隆-凱特琳癌症中心的Moritz F. Kircher博士領導的課題組，合成了一種矽包被、表麵增強拉曼散射的納米顆粒(NPs)，可以用於肝髒腫瘤成像。

        在臨床治療中，惡性肝髒腫瘤的最有效的方法就是手術切除，然而手術切除常常無法全部切除所有的惡性組織。在正常組織和惡性腫瘤組織的邊緣非常難以區分，小塊的腫瘤組織的遺存會嚴重影響術後的恢複。隨著腹腔鏡檢查技術和機器手臂手術操作越來越普及，對於正常組織和腫瘤組織的邊緣區分的意義更加重要。雖然現在存在很多種肝髒表明成像的工具，比如核磁共振成像，計算機斷層掃描，正電子放射斷層造影術，以及超聲成像等，都存在著這樣或者那樣的不足。

        【4】抗體成像助力癌症研究

        抗癌藥物的研發過程非常曲折：起初，細胞實驗和小鼠實驗的前景都非常樂觀;但是，隨後的猴子試驗就非常讓人沮喪：猴子們被那些旨在靶向和殺死胰腺癌細胞的藥物毒死了。

        該藥物的研發團隊成員、加州Genentech公司的Simon Williams指出，團隊檢驗過收集的組織樣本，但是沒有發現任何跡象提示藥物具有毒性。當研究人員對活體進行成像，並跟蹤藥物在動物體內的擴散時，他們終於找到了症結所在：這種基於抗體的藥物主要被動物的骨髓吸收，進而殺死骨骼的白細胞。鑒於此，研究人員放棄了這種藥物。

        當生物藥物進入活體時，研究人員往往不知道後續會發生什麼情況。從早期試驗到最終應用於臨床，他們並不能確定藥效究竟如何。有時患者會對藥物產生響應;有時則不會。無論結果如何，研究人員都想知道為什麼。但通常他們缺乏合適的研究工具。

        【5】新型3D成像技術或可改善乳腺癌的篩查

新聞閱讀：

        3-D imaging improves breast cancer screening

        如果能夠早期發現乳腺癌，研究者或許就能夠更清楚地對腫塊進行分析，從而就能夠降低癌症對患者的危害風險，近日，來自梅奧診所的研究者們就開發出了一種新型的三維乳腺癌成像技術，該技術就能夠通過增加乳腺癌篩查的準確性來有效早期地對乳腺癌進行診斷。

        乳腺腫塊是女性乳腺中不斷發展的一種特殊組織，有時候乳腺腫塊也是乳腺癌發生的一種標誌;研究者Megan Meyers說道，被稱為3-D鉬靶成像的數字乳腺斷層攝影技術能夠產生一係列詳細的乳腺圖像，從而就能夠幫助研究者更好地對乳腺進行逐層評估;數字乳腺斷層攝影技術如今已經得到了FDA的批準，而且已經有超過100項臨床研究都對該技術進行了利用，基於該技術，醫生們就能夠以更高的準確性對乳腺癌進行掃描，而這並不會受到患者年齡和乳腺密度的影響。

        【6】Cancer Res：新型成像技術可有效檢測出惡性耐藥性的癌症

doi：10.1158/0008-5472.CAN-15-1582

        近日，刊登在國際雜誌Cancer Research上的一項研究報告中，來自曼徹斯特大學等處的科學家通過研究開發了一種新型成像檢測技術，其可以在腫瘤擴散之前幫助醫生們鑒別出更多危險的腫瘤，並且指導臨床治療;文章中研究者詳細描述了這種磁共振成像技術如何繪製出缺氧腫瘤存在的區域。

        缺氧狀態是癌症惡性發展的一個標誌，其也會促進腫瘤內部血管的生長，從而促進癌細胞向機體其它部位擴散;這項研究或可幫助開發有效的放療技術來增強X射線的劑量來有效作用缺氧區域的腫瘤組織，同時也為監測是否放療或者其它藥物有效提供思路。文章中研究者利用一種新出現的名為氧增強的磁共振成像技術來通過將癌細胞植入小鼠機體中，從而繪製出缺氧性腫瘤的位置，該技術未來或可用於癌症病人的臨床研究中。

        氧增強的磁共振成像技術可以通過監測成像密度的改變來發揮作用，而成像密度的改變往往是因為血液或組織液中溶解性氧濃度的改變而引起，有些組織可以攝入額外的氧氣來快速生長，而其在MRI掃描下就會出現成像密度增強的改變。研究者預測道，相比較好氧氣區域而言，對缺氧腫瘤區域的成像強度改變的程度將會大幅下降，研究者表示，MRI技術可以有效檢測缺氧腫瘤區域，而這一研究開始於對腎髒癌細胞係生長的圖像分析。

        【7】Nature：活體成像捕捉癌細胞的一舉一動

        在我們展示影片時，當人們看到腫瘤病變如何演化，都驚訝地站了起來。這是一種認知上的改變。

        當 Mikala Egeblad 完成第一個活鼠體內腫瘤細胞的活動影片時，她興奮不已。在那之前，她已經對顯微切片上的樣本進行了研究。不過在活的動物體內觀察細胞則令人產生更為鮮活的感知。“就像你打開顯微鏡觀察活的老鼠，相同的細胞突然間瘋狂地動來動去。”美國紐約冷泉港實驗室癌症研究員 Egeblad 說道，“它真的改變了我的想法。”

        越來越多的癌症研究人員正在尋找機會觀察原生環境中的單個腫瘤細胞。在靜態組織培養研究中，研究人員不得不推斷腫瘤附近的癌細胞和其他細胞可能在做什麼以及它們可能會如何相互作用。一種被稱為活體成像的方法能夠追蹤活的動物體內的癌變，可以將這些互動表現出來，並允許生物學家放大顯示導致疾病或抵抗治療的腫瘤中的少數危險細胞。

        這項技術出現的時間並不長，實驗室仍在研究如何最好地分析生成的視頻數據。不過過去 10 年裏活體成像技術的不斷使用已經幫助科學家拚湊出了關鍵的細胞和分子時間的時間軸，例如腫瘤細胞進入血管的過程等。這樣的線索產生了關於癌症如何生長、傳播和抵抗治療的新假設。這些信息最終會使藥物開發者了解為何無法治療一些癌細胞。

        【8】Nat Methods：高端成像技術讓癌細胞無所遁形

doi：10.1038/nmeth.3656

        利用高科技的成像方法，來自華盛頓大學的科學家就可以在組織深處清楚地看到早期發育中的癌細胞，這或許比之前利用熒光蛋白來觀察癌細胞要更加清晰直觀，相關研究發表於國際雜誌Nature Methods上。

        研究者Lihong Wang表示，通過遺傳性地修飾膠質母細胞瘤細胞使其表達BphP1蛋白，我們就可以利用光聲層析成像 (Photoacoustic tomography)在組織1厘米深處清楚地觀測成百上千個活的癌細胞，光聲層析成像技術是一種新型的無損無創生物醫學影象技術;本文研究工作中研究人員首次將深度侵入技術、高分辨率的光聲成像技術同可逆轉的可變開關非熒光的細菌光敏色素相結合進行研究。

        研究者指出，蛋白質的遺傳編碼可以使得我們對組織深處的生物學過程進行成像並且靶向追蹤，而蛋白質的光控開關特性也可用作新的成像功能;BphP1蛋白可以感知不用類型的光，同時相應改變其吸收特性，這種特性就可以幫助研究者利用兩種類型的光：紅光或近紅外光來獲取癌性組織的成像結果，同時也可以對成像結果進行對比來獲取癌細胞高度敏感性及高分辨率的成像結果。

        【9】PNAS：PET成像幫助預測癌症藥物應答

doi： 10.1073/pnas.1524212113

        最近，美國UCLA的研究人員在國際學術期刊PNAS上發表的一項最新發現可能幫助開發出檢測人類脫氧胞苷激酶的新方法，該酶表達水平較高的癌症病人可能對癌症治療方法產生應答。

        過去幾十年裏，PET成像技術得到迅速發展，取得顯著進步，這使得科學家們能夠檢測到一種參與人類DNA合成的重要酶——脫氧胞苷激酶(dCK)，之前研究發現該酶在急性白血病細胞以及激活的淋巴細胞中表達很高，能夠控製核苷酸補救合成途徑中的一個關鍵步驟，該酶也是癌症治療以及PET成像的一個重要靶點。

        在這項長達7年的研究中，UCLA 的研究人員開發出一種叫做[18F]CFA的高度複雜的PET探針，首次在人類中檢測了dCK的活性。研究人員表示，這種技術的成像質量更好，能夠清晰地看到dCK活性較高的組織，其中包括腫瘤組織，在此之前針對dCK開發的任何一種針都無法檢測到人體中存在高活性dCK的組織。

        【10】Cancer Res：新型成像技術助力癌症研究治療

doi：10.1158/0008-5472.CAN-14-0141

        刊登在過國際雜誌Cancer Research上的一篇研究論文中，來自達特茅斯Geisel醫學院的研究人員開發了一種新型的熒光成像技術，其可以不在活組織檢查的情況下精確鑒別出靶向癌症療法的特殊受體。

        研究者Kimberley S. Samkoe教授說道，蛋白質的過度表達往往是特殊癌症的一個標誌，而且也常常在臨床腫瘤學領域通過檢測腫瘤來用於開發癌症患者的個體化療法;蛋白質的表達可以通過對腫瘤組織的總蛋白分析測得，而本文中新型技術的開發可以幫助研究者在不進行侵入性活檢的情況下精確鑒別出蛋白質受體的含量。

        研究者開發的這種雙重追蹤體內受體濃度成像(RCI)技術包括同時注射靶向和非靶向的成像製劑，隨後研究者對5種腫瘤組織的蛋白表達進行了研究，將RCI測得的數據同臨床免疫組化所的的數據進行比較，結果顯示，通過RCI測得的蛋白質表達和組織分析所得到的結果具有較強的關聯性，常用於測定蛋白質表達的技術，比如蛋白印跡或流式細胞計數等，其和RCI值並無關聯性。