基于 MRI 檢測腫瘤中的水交換以測量其惡性程度

跨膜轉運蛋白的水循環是細胞代謝的標志，對于腫瘤和其他疾病的表征具有潛在的高度診斷意義。在《Angewandte Chemie》雜志上，一個意大利研究小組現在介紹了一種新的基于核磁共振成像的方法來評估這種水交換。通過這種方法，他們能夠在小鼠腫瘤模型中估計惡性程度和治療的成功。

不是所有的癌癥都是平等的。根據腫瘤的類型，給定的治療可能會立即見效或完全失敗。對于盡可能溫和的靶向、有效的治療，精確定位腫瘤并確定其惡性是很重要的。

磁共振成像(MRI)為腫瘤的表征提供了極好的時間和空間分辨圖像。在這個過程中，病人躺在一個有很強磁場的“管子”里。質子(氫原子的原子核)的自旋在這個磁場中排列。無線電波被傳送進來，同步了自旋的進動，暫時翻轉了一些自旋。根據組織的組成，這種“磁化”在不同的時間丟失(弛豫)。這可以用來計算3D圖像。釓造影劑減少了弛豫時間。這些藥物在腫瘤中的濃度更高，因為它們的血管特別具有滲透性。這增加了對比度，并使其更容易確定腫瘤。

造影劑僅通過腫瘤的細胞外區室擴散，它們不會進入腫瘤細胞。Giuseppe Ferrauto和Silvio Aime領導的團隊希望利用這一特性來確定細胞膜的水分交換程度。腫瘤細胞比健康細胞代謝更活躍，細胞膜上有更多的轉運蛋白和通道。這些蛋白質還允許水進入和離開細胞，水交換的程度是衡量腫瘤侵襲性的一個指標。然而，經典的核磁共振成像無法顯示這一點。