1、放疗的生物靶区,Ling,et al.IJROBP,2000,47(3):551,放疗的生物靶区,1. 概述2. 功能性显像,靶区,1.几何靶区平板X线、普通CT和MRI、B超 2.生物靶区功能性CT、MRI、SPECT、PET,靶区,生物学图像含括了代谢、生 化、生理及功能等类别，在目前 研究中还包括分子型、基因型及 表型图像。对放疗而言，带有影响放射 敏感性及治疗结果因子的图像就 被认为是放射生物学图像。,概念,1.生物靶区 (Biological Target Volume, BTV)一系列肿瘤生物学因素决定的治疗 靶区内放射敏感性不同的区域。包括：乏氧及血供增殖、凋亡及细胞周期调控癌基
2、因及抑癌基因改变浸润及转移特性等,概念,2.生物适形调强放射治疗(Biological Intensity Modulated Radiotherapy, BIMRT)(multidimensional conformal radiotherapy ,MD-CRT)利用先进的调强放射治疗技术，给予不同的生物靶区不同剂量的照射并最大限度地保护正常组织。,功能显像,1.肿瘤乏氧显像 2.肿瘤血供显像 3.代谢显像 4.凋亡显像 5.基因显像 6.正常组织显像,功能显像,1.肿瘤乏氧显像 2.肿瘤血供显像 3.代谢显像 4.凋亡显像 5.基因显像 6.正常组织显像,肿瘤乏氧显像,定义：利用放射性标记
3、的乏氧显像剂 进入肿瘤组织后,因乏氧而导致显像剂滞留,于体外通过SPECT或PET对乏氧显像剂的探测实现对乏氧组织的显像,或利用特殊的MRI技术,依据组织中不同的磁信号的改变对乏氧组织进行显影。,Krisha,et al.Semin Radiat Oncol,2001,11(1):58,肿瘤乏氧显像,1.核医学技术18F、123I、131I、60Cu、99mTc,Chao,et al.IJROBP,2001,49(4):1171,肿瘤乏氧显像,60Cu60CuATSM PET乏氧显像与CT进行图像融合 将60CuATSM 摄取高于正常组织两倍者定义为乏氧肿瘤区(hGTV),Chao,et al
4、.IJROBP,2001,49(4):1171,Chao,et al.IJROBP,2001,49(4):1171,肿瘤乏氧显像,2.MRI技术血氧水平依赖性MRI (Blood Oxygen Level Dependent, BOLD)电子顺磁共振成像(Electron Paramagnetic Resonance Imaging, EPRI),Rodrigues,et al.J Magn Reson Imaging. 2004,9(4):482,肿瘤乏氧显像,BOLD鼠GH3乳头状瘤和RIF-1纤维肉瘤 15Gy后BOLD MRI预测放疗后预后,Yamada ,et al. Acta Ra
5、diol. 2002 ,43(4):433,肿瘤乏氧显像,EPRI无创性可区分正常组织和肿瘤组织。,功能显像,1.肿瘤乏氧显像 2.肿瘤血供显像 3.代谢显像 4.凋亡显像 5.基因显像 6.正常组织显像,肿瘤血供显像,1.核医学技术血管生成的基因显像：VEGF与血管生成有关的受体或蛋白质显像:VEGF-R、整合素血流、血容量改变:15O,Bouziotis，et al. Anticancer Res. 2003，23(3A):2167,肿瘤血供显像,钐153和锝99m标记抗内皮 单克隆抗体VG76e可以早期 诊断肿瘤和指导治疗,肿瘤血供显像,2.MRI技术动态增强灌注MR影像(DSC-MRI
6、),Kiessling，et al.Invest Radiol. 2004,39(1):34,肿瘤血供显像,DSC-MRI鼠 前列腺癌 Cho/ tCr 升高,Fuss,et al.IJROBP. 2001 ,51(2):478,肿瘤血供显像,DSC-MRI 低度恶性星形细胞瘤 监测前、中、后局部脑血流体积(rCBV) 立体定向放疗后评估临床预后 结论：早期复发组rCBV高于局控组,功能显像,1.肿瘤乏氧显像 2.肿瘤血供显像 3.代谢显像 4.凋亡显像 5.基因显像 6.正常组织显像,代谢显像,定义：通过同位素标记的代谢物前体或特定的代谢产物，体外检测组织细胞的代谢状态。,代谢显像,1.葡萄
7、糖 FDG-PET 2.蛋白质 11C标记的蛋氨酸(MET) MET-PET 3.核酸 11C标记的甲基-11C-胸腺嘧啶 4.MRS 胆碱/N-乙酰天冬氨酸,Ribom,et al.Eur J Nucl Med Mol Imaging. 2002 ,29(5):632,代谢显像,MET 低度神经胶质瘤 11C标记的蛋氨酸(MET) PET 放射敏感性,Sameni ,et al. Mol Imaging. 2003 ,2(3):159,代谢显像,蛋白质及其水解产物,Wells ,et al.Mol Imaging. 2002 ,1(3):151,代谢显像,11C标记的胸腺嘧啶脱氧核苷 PET
8、 脑肿瘤和正常组织,Kiessling，et al.Invest Radiol. 2004,39(1):34,代谢显像,MRS鼠 前列腺癌 Cho/ tCr 升高,功能显像,1.肿瘤乏氧显像 2.肿瘤血供显像 3.代谢显像 4.凋亡显像 5.基因显像 6.正常组织显像,凋亡显像,定义：通过体外显像的方法检测细胞自发及诱发性凋亡的位置及程度。 1.核医学技术：99mTc标记的Annexin V核素受体显像 2.MRI技术：质子核磁光谱弥散MR成像,Vansteenkiste，et al.Hematol Oncol Clin North Am. 2004 ，18(1):269,凋亡显像,PET18
9、F-胸腺嘧啶脱氧核苷 99mTc-Annexin V 18F-甲氧甲基硝基咪唑乙醇 (MISO),Schellenberger ,et al. Mol Imaging. 2002 ,1(2):102,凋亡显像,Annexin V MRI可以清楚显示肿瘤和凋亡区域,Chenevert,et al. Mol Imaging. 2002 ,1(4):336.,凋亡显像,弥散MRI评价脑肿瘤的治疗效果,功能显像,1.肿瘤乏氧显像 2.肿瘤血供显像 3.代谢显像 4.凋亡显像 5.基因显像 6.正常组织显像,基因显像,1.基因表达显像：将功能基因转移至靶细胞而赋予新的功能，再以核素标记来显示其基因表达的
10、显像。 2.基因反义显像：利用核酸碱基互补原理，用放射线核素标记人工合成或生物体合成的特定反义寡核苷酸，与肿瘤的癌基因mRNA相结合显示其过度表达的靶组织的显像。,Costouros ,et al. Mol Imaging. 2002,1(3):301,基因显像,动态MR 基因表达鼠肿瘤显像,Rehemtulla ,et al. Mol Imaging. 2002,1(1):43,基因显像,脑肿瘤基因诊断和治疗,Britz-Cunningham，et al.J Nucl Med. 2003 ,44(12):1945,基因显像,基因示踪剂、DNA转录和蛋白产物 无意义链、抗体和抗体片断 代谢、乏
11、氧、增殖、凋亡 、血管基因和多药耐药诊断和治疗,功能显像,1.肿瘤乏氧显像 2.肿瘤血供显像 3.代谢显像 4.凋亡显像 5.基因显像 6.正常组织显像,正常组织显像,对正常组织特别是邻近肿瘤的重要靶器官组织功能的观测。,小结,1. MRI和MRS 2. PET分子影像学及放射生物性表现类型,Bentzen,et al.IJROBP,2004,58(2):320,From a clinical target volumeto the real target volume,问题,1.新技术未常规用于临床 2.与肿瘤内在分子机制不详如放射敏感性、生长速度和乏氧 3.生物调强需大量临床研究,谢 谢！,
