日本开发肿瘤血管可视化技术,有望“边观察边治疗”

生命科学 2018年12月19日
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目前,独立观测癌症的病状、进行精准治疗并预测治疗效果的癌症治疗方法备受关注。观察的对象之一是肿瘤内部的血管。在肿瘤内部为癌组织提供氧气和营养的血管非常纤细,而且拥有复杂的三维结构,因此过去一直难以可视化。

日本量子科学技术研究开发机构的青木伊知男等人结合使用①高灵敏度纳米颗粒MRI造影剂、②高灵敏度强磁场MRI和③低噪声低温接收线圈,开发出了能安全地以高分辨率和三维方式使肿瘤内部的血管结构实现可视化的技术。

在实验中,研发小组向小鼠皮下移植了大肠癌细胞,等癌组织长到直径5mm大小后,从尾静脉注射造影剂。利用强磁场MRI对癌症部位进行拍摄,以50微米的高分辨率成功绘制了肿瘤内部小血管(细动静脉)的立体结构。

研发小组每天对小鼠使用抑制肿瘤血管形成的抗癌药舒尼替尼,在治疗的第7天,肿瘤表面的部分血管损坏,漏出的纳米颗粒聚积在组织内,看似白雾。第10天观察到纳米颗粒聚积形成的白雾部分的癌组织凹陷。随着时间的推移,肿瘤内聚积的纳米颗粒逐渐分散开。

另外,还可以在造影剂中加入治疗药物,随着血管实现可视化,便能判断药物是否充分到达治疗部位。如果没有充分到达,可以考虑并用放射治疗和粒子束治疗方法。今后有望实现“边观察边治疗”,能根据可视化信息选择合适的治疗方法并预测治疗效果。

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在小鼠皮下移植的大肠癌。清晰绘制了肿瘤内部的小血管的立体结构(左),使用舒尼替尼抗癌药,用10天时间追踪观察了肿瘤内部血管结构的变化和纳米颗粒型造影剂的分布(右)。

出处:JSTnews 2018年8月号
翻译·编辑:JST客观日本编辑部

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