放療的生物靶區(qū)

1、,,放療的生物靶區(qū),,,,,Ling,et al.IJROBP,2000,47(3):551,,放療的生物靶區(qū),,,1. 概述2. 功能性顯像,靶區(qū),,,1.幾何靶區(qū) 平板X線、普通CT和MRI、B超2.生物靶區(qū) 功能性CT、MRI、SPECT、PET,靶區(qū),,,生物學圖像含括了代謝、生化、生理及功能等類別，在目前研究中還包括分子型、基因型及表型圖像。 對放療而言，帶有影響放射敏感性及治療結果因子的圖像

2、就被認為是放射生物學圖像。,概念,,,1.生物靶區(qū)(Biological Target Volume, BTV) 一系列腫瘤生物學因素決定的治療 靶區(qū)內放射敏感性不同的區(qū)域。 包括：乏氧及血供 增殖、凋亡及細胞周期調控 癌基因及抑癌基因改變 浸潤及轉移特性等,概念,,,2.生物適形調強放射治療(Biological Intensity Modulated Radiothe

3、rapy, BIMRT) (multidimensional conformal radiotherapy ,MD-CRT) 利用先進的調強放射治療技術， 給予不同的生物靶區(qū)不同劑量的 照射并最大限度地保護正常組織。,功能顯像,,,1.腫瘤乏氧顯像2.腫瘤血供顯像3.代謝顯像4.凋亡顯像5.基因顯像6.正常組織顯像,功能顯像,,,1.腫瘤乏氧顯像2.腫瘤血供顯像3.代謝顯像4.凋亡顯像5.基因顯像6.

4、正常組織顯像,腫瘤乏氧顯像,,,定義：利用放射性標記的乏氧顯像劑 進入腫瘤組織后,因乏氧而導致顯像劑滯留,于體外通過SPECT或PET對乏氧顯像劑的探測實現(xiàn)對乏氧組織的顯像,或利用特殊的MRI技術,依據組織中不同的磁信號的改變對乏氧組織進行顯影。,Krisha,et al.Semin Radiat Oncol,2001,11(1):58,腫瘤乏氧顯像,,,1.核醫(yī)學技術 18F、123I、131I、60Cu、99mTc,Chao,

5、et al.IJROBP,2001,49(4):1171,腫瘤乏氧顯像,,,,60Cu60Cu－ATSM PET乏氧顯像與CT進行圖像融合將60Cu－ATSM 攝取高于正常組織兩倍者定義為乏氧腫瘤區(qū)(hGTV),Chao,et al.IJROBP,2001,49(4):1171,,Chao,et al.IJROBP,2001,49(4):1171,,腫瘤乏氧顯像,,,2.MRI技術 血氧水平依賴性MRI (Blood Oxyg

6、en Level Dependent, BOLD) 電子順磁共振成像(Electron Paramagnetic Resonance Imaging, EPRI),Rodrigues,et al.J Magn Reson Imaging. 2004,9(4):482,腫瘤乏氧顯像,,,BOLD鼠GH3乳頭狀瘤和RIF-1纖維肉瘤15Gy后BOLD

7、MRI預測放療后預后,Yamada ,et al. Acta Radiol. 2002 ,43(4):433,腫瘤乏氧顯像,,,EPRI 無創(chuàng)性 可區(qū)分正常組織和腫瘤組織。,功能顯像,,,1.腫瘤乏氧顯像2.腫瘤血供顯像3.代謝顯像4.凋亡顯像5.基因顯像6.正常組織顯像,腫瘤血供顯像,,,1.核醫(yī)學技術 血管生成的基因顯像：VEGF 與血管生成有關的受體或蛋白質顯 像:VEGF-R、整合素

8、血流、血容量改變:15O,Bouziotis，et al. Anticancer Res. 2003，23(3A):2167,腫瘤血供顯像,,,釤153和锝99m標記抗內皮單克隆抗體VG76e可以早期診斷腫瘤和指導治療,腫瘤血供顯像,,,2.MRI技術 動態(tài)增強灌注MR影像(DSC-MRI),Kiessling，et al.Invest Radiol. 2004,39(1):34,腫瘤血供顯像,,,DSC-MRI鼠 前列腺

9、癌Cho/ tCr 升高,Fuss,et al.IJROBP. 2001 ,51(2):478,腫瘤血供顯像,,,DSC-MRI低度惡性星形細胞瘤監(jiān)測前、中、后局部腦血流體積(rCBV)立體定向放療后評估臨床預后結論：早期復發(fā)組rCBV高于局控組,功能顯像,,,1.腫瘤乏氧顯像2.腫瘤血供顯像3.代謝顯像4.凋亡顯像5.基因顯像6.正常組織顯像,代謝顯像,,,定義：通過同位素標記的代謝物前體或特定的代謝產物，體外檢測

10、組織細胞的代謝狀態(tài)。,代謝顯像,,,1.葡萄糖 FDG-PET2.蛋白質 11C標記的蛋氨酸(MET) MET-PET3.核酸 11C標記的甲基-11C-胸腺嘧啶4.MRS 膽堿/N-乙酰天冬氨酸,Ribom,et al.Eur J Nucl Med Mol Imaging. 2002 ,29(5):632,代謝顯像,,,MET低度神經膠質瘤11C標記的蛋氨酸(MET) PET放射敏

11、感性,Sameni ,et al. Mol Imaging. 2003 ,2(3):159,代謝顯像,,,蛋白質及其水解產物,Wells ,et al.Mol Imaging. 2002 ,1(3):151,代謝顯像,,,11C標記的胸腺嘧啶脫氧核苷 PET 腦腫瘤和正常組織,Kiessling，et al.Invest Radiol. 2004,39(1):34,代謝顯像,,,MRS鼠 前列腺癌Cho/ tCr 升高,功能顯

12、像,,,1.腫瘤乏氧顯像2.腫瘤血供顯像3.代謝顯像4.凋亡顯像5.基因顯像6.正常組織顯像,凋亡顯像,,,定義：通過體外顯像的方法檢測細胞自 發(fā)及誘發(fā)性凋亡的位置及程度。1.核醫(yī)學技術：99mTc標記的Annexin V 核素受體顯像2.MRI技術：質子核磁光譜 彌散MR成像,Vansteenkiste，et al.Hematol Oncol Clin North Am. 2

13、004 ，18(1):269,凋亡顯像,,,PET18F-胸腺嘧啶脫氧核苷99mTc-Annexin V 18F-甲氧甲基硝基咪唑乙醇 (MISO),Schellenberger ,et al. Mol Imaging. 2002 ,1(2):102,凋亡顯像,,,Annexin V MRI可以清楚顯示腫瘤和凋亡區(qū)域,Chenevert,et al. Mol Imaging. 2002 ,1(4):336

14、.,凋亡顯像,,,彌散MRI評價腦腫瘤的治療效果,功能顯像,,,1.腫瘤乏氧顯像2.腫瘤血供顯像3.代謝顯像4.凋亡顯像5.基因顯像6.正常組織顯像,基因顯像,,,1.基因表達顯像：將功能基因轉移至靶細 胞而賦予新的功能，再以核素標記來顯 示其基因表達的顯像。2.基因反義顯像：利用核酸堿基互補原 理，用放射線核素標記人工合成或生物 體合成的特定反義寡核苷酸，與腫瘤的 癌基因mRNA相結合顯示其過度表達

15、的靶 組織的顯像。,Costouros ,et al. Mol Imaging. 2002,1(3):301,基因顯像,,,動態(tài)MR 基因表達鼠腫瘤顯像,Rehemtulla ,et al. Mol Imaging. 2002,1(1):43,基因顯像,,,腦腫瘤基因診斷和治療,Britz-Cunningham，et al.J Nucl Med. 2003 ,44(12):1945,基因顯像,,,基因示蹤劑、DNA轉錄和蛋白產物

16、無意義鏈、抗體和抗體片斷代謝、乏氧、增殖、凋亡 、血管基因 和多藥耐藥————診斷和治療,功能顯像,,,1.腫瘤乏氧顯像2.腫瘤血供顯像3.代謝顯像4.凋亡顯像5.基因顯像6.正常組織顯像,正常組織顯像,,,對正常組織特別是鄰近腫瘤的重要靶器官組織功能的觀測。,小結,,,1. MRI和MRS2. PET 分子影像學及放射生物性 表現(xiàn)類型,Bentzen,et al.IJROBP,2004,5