肺癌发生转移几率高，是原发性肺癌治疗失败的最重要原因。肺转移癌早期发现对指导治疗和判断预后意义重大，但传统检查方法都存在滞后、创伤大、敏感性低等缺陷（如影像学检查、病理检查和血清学检查），肺转移癌早期发现困难是临床面临的重要瓶颈问题。本项目针对肺癌脑转移早期发现难的问题，利用多模态、高灵敏分子成像技术，活体、同时监测肿瘤乏氧（18F-FMISO分子探针介导）和血管新生（VEGFR2-luc报告基因）的动态变化，通过对肿瘤乏氧和血管新生的空间分布、时间变化规律等进行定量分析，并结合分子生物学方法，包括应用放射自显影、RT-PCR、免疫荧光染色等技术，分析肿瘤血管形态学、结构改变与乏氧调控关系，进一步验证活体成像结果，为应用多模态分子成像技术早期发现肺癌脑转移提供理论依据及新方法。 本研究发现，18F-FMISO对转移癌乏氧区域有高度特异性，而对坏死组织不敏感，肿瘤特异性高。同时，18F-FMISO分子量小，可通过血脑屏障，脑组织在110分钟后达到峰值。此外，通过对比18F-FDG的肿瘤/组织比值，18F-FMISO探针具有较18F-FDG更加优越的药代动力学特性及靶向特性。本项目课题组发现，VEGFR2在肺癌原发灶和转移灶中新生血管内皮细胞表面高度表达，而在正常组织表达高度保守。转VEGFR2-luc基因光学分子成像方法成像迅速，能够评估肿瘤的新生血管VEGFR2表达水平的动态变化，其表达强度和表达率可作为评估肿瘤预后与转移能力的重要指标。VEGFR2靶向光学分子成像为分析肿瘤血管发育成熟度和肿瘤侵袭能力提供重要依据。但受光学信号穿透能力限制，在脑深部组织检查方面受限，而Micro-MRI在判断肿瘤组织边界和分级上有一定优势。 本项目同时发现，乏氧和血管新生是转移癌早期重要特征，通过多模态分子成像技术，不仅可以提供更快捷、更精确、更高空间分辨率的解剖结构与功能信息，而且光学、磁共振、核素等多模态成像技术能在活体同时监测肿瘤乏氧和血管新生等不同分子事件，对判断肿瘤转移潜能和研究转移癌发生发展机制具有重大意义。而且光学、磁共振、核素等多模态成像技术能在活体同时监测肿瘤乏氧和血管新生等不同分子事件，对判断肿瘤转移潜能和研究转移癌发生发展机制具有重大意义。

哈尔滨医科大学附属第四医院

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