文／申寶忠(哈爾濱醫科大學附屬第四醫院)
惡性腫瘤已成為威脅中國大陸人民生命健康的頭號殺手。《科學》及《自然》等國際權威期刊紛紛刊文指出，腫瘤分子水準診療將是未來醫學的發展方向和新模式，而在體分子靶點的特異識別及靶向干預則是實現腫瘤分子水準診療的最關鍵技術。分子影像學是1999年被提出並在美國和歐洲最先開展的，被視為21 世紀最前沿的學科之一。分子影像學是一個涉及醫學、化學、材料學、分子生物學、物理學和資訊科學等多個學科綜合交叉的前沿領域。它是活體狀態下，在細胞和分子水準上應用影像學方法對人或動物體內的生物學過程成像，進而開展定性和定量研究的一門學科。通過引入能夠與體內特定靶點結合的靶向分子成像探針，利用一種或多種成像技術，如放射性核素成像、MRI、光學成像、超聲甚至多模態融合成像等，實現生命系統內部分子水準某些特定生理或病理過程（基因表達、蛋白質之間相互作用信號傳導等）的在體、無創、動態定量研究。經過國內外學者的努力，分子影像學已經進入臨床，並在腫瘤診療中為醫生們提供了巨大幫助，我們團隊在國家科技重大專項、863 重點項目、國家自然科學基金專案等的支持下，圍繞這一技術進行了多方探索。系統分子成像收集更多腫瘤資訊眾所周知，現已發現的腫瘤分子靶點有很多種類，有些提示腫瘤細胞增殖活躍，有些提示腫瘤細胞抗凋亡能力強，有些提示腫瘤新生血管能力強等。以往的科研大多是基於單一層面、單一分子事件中的某個分子靶點而展開的，即我們通過分子影像學能夠瞭解這個腫瘤在這個時間段具有某一特性。然而腫瘤具有複雜的分子事件網路，要想全面揭示腫瘤組織生物學性狀和特徵，僅僅依賴某一個分子靶點是很難實現的。由此，我們嘗試提出新的分子成像技術和策略——腫瘤系統分子成像。即在活體狀態下，通過發展系統性、多靶點、多模態的分子成像技術，克服現有單一靶點、單一模態分子成像技術的不足，實現腫瘤細胞及其微環境中多個關鍵分子靶點及相互作用動態過程的定性、定量視覺化。簡言之，我們通過多個分子靶點的表現， 可以綜合判斷某一腫瘤的多個特點，如該腫瘤「EGFR靶向藥物敏感型、增殖能力強、新生血管豐富等」。通過這個方法，我們就可以更加全面地瞭解腫瘤資訊，從而為臨床提供更多有價值的診療依據。胚胎幹細胞可做「嚮導」尋腫瘤以往的研究發現，受多種因素調節，胚胎幹細胞具有歸巢到腫瘤組織的傾向。基於此，我們提出了「在體分子成像示蹤胚胎幹細胞靶向診斷治療腫瘤」假說，並應用腫瘤系統化分子成像揭示了趨化因數CXCL12-CXCR4 信號軸調控幹細胞的歸巢機制。幹細胞特異性靶向腫瘤細胞是一個系統且複雜的生物學過程，而目前對移植到體內幹細胞的活體分佈、遷徙、歸巢、分化及轉歸缺乏高靈敏、即時動態的活體檢測方法，並且活體狀態下各種細胞因數的趨化作用尚不明確，從而嚴重限制幹細胞的臨床規範化應用。在研究中，我們借助多功能分子成像探針標記小鼠胚胎幹細胞，利用光學分子成像系統即時視覺化幹細胞的遷徙與歸巢，明確了幹細胞可靶向識別體內胃癌細胞的能力， 驗證了此假說。在未來，或許胚胎幹細胞可以成為我們找尋腫瘤的「領路人」。研發分子探針打破歐美技術壟斷目前，分子成像探針研發技術有限，現有的部分分子探針構建、合成技術，也都被美國及歐洲的學術機構掌握。而研發分子探針對于分子影像學的發展至關重要。為改變這一現狀，我們推出了具有自主智慧財產權的大規模、高通量全人抗體庫篩選技術；創建了多功能診療一體化分子探針的規模化可控制備新方法。隨後，設計並製備出17種可與關鍵分子靶點高效結合，且生物相容性好、安全性高的新型多功能分子探針，構建了基於多功能分子探針的新型藥物遞送系統，成功實現了癌症初始階段的基因及藥物的分子水準靶向、高效遞送及腫瘤的精準治療。總之，借助分子影像學，以腫瘤關鍵分子靶點為識別及干預目標，借助置入體內的特異性分子探針和高靈敏的影像設備，在活體狀態下對分子靶點予以成像，使腫瘤超早期被發現成為可能。同時，其在體、原位、直觀及可定性定量的優點，能夠幫助我們實現腫瘤的精確診斷、靶向治療及療效監測。（衣曉峰金鷗整理）