從分子影像概念提出至今的短短十幾年內(nèi),，該領(lǐng)域呈現(xiàn)出爆炸式的發(fā)展。截至2011年10月,，已發(fā)表的相關(guān)SCI文章數(shù)量比1999年增長了10倍,。那么分子影像學(xué)是什么？其魅力何在,？在7月6日召開的“中華醫(yī)學(xué)會放射學(xué)分會分子影像學(xué)組成立大會暨第五屆中國分子影像學(xué)高峰論壇”上,，大會主席申寶忠教授對此作了介紹。
我國起步較晚但發(fā)展迅猛
分子成像技術(shù)不僅是基礎(chǔ)研究中具有諸多優(yōu)勢的重要技術(shù)手段,，而且是將基礎(chǔ)研究成果轉(zhuǎn)化到臨床應(yīng)用的重要橋梁,。近十幾年來，其發(fā)展可以用爆炸式來形容,，其中我國學(xué)者的努力可圈可點(diǎn),。——申寶忠
分子影像學(xué)是指在活體狀態(tài)下,，在細(xì)胞和分子水平上,，應(yīng)用影像學(xué)方法對人或動物體內(nèi)的生物學(xué)過程成像，進(jìn)而開展定性和定量研究的一門學(xué)科,。如今,，國際上不僅出現(xiàn)了多本以分子影像學(xué)命名的分子影像學(xué)雜志，還有越來越多的國際知名雜志如《新英格蘭醫(yī)學(xué)雜志》,、《自然》,、《科學(xué)》等接收關(guān)于分子影像研究領(lǐng)域的研究論文，分子影像學(xué)發(fā)展越來越受到生命科學(xué)及醫(yī)學(xué)科學(xué)領(lǐng)域的重視,。截至目前,，美國發(fā)表的相關(guān)SCI文章占全球總數(shù)的38%,，可謂遙遙領(lǐng)先。日本是近年來分子影像研究領(lǐng)域最為活躍的國家之一,，目前在亞洲領(lǐng)先,。
我國分子影像學(xué)事業(yè)起步較晚，遲于國際近10年,。2002年10月于杭州舉行的主題為“分子影像學(xué)”的第194次香山科學(xué)會議,，是中國分子影像學(xué)發(fā)端的標(biāo)志。盡管目前我國學(xué)者發(fā)表文章僅占世界2%左右,，但發(fā)展勢頭非常強(qiáng)勁,。截至2011年10月，相比2002年,，我國在分子影像領(lǐng)域文章的增長率達(dá)到3021%,，增長速度躍居世界第一。在這些文章中,，不乏高影響因子的文章產(chǎn)出,，刊載于國際醫(yī)學(xué)影像學(xué)及核醫(yī)學(xué)領(lǐng)域最權(quán)威的雜志《Radiology》、《Journal of Nuclear Medicine》等,。
腫瘤診治研究的潛在黑馬
早早期發(fā)現(xiàn)腫瘤,、提前預(yù)測腫瘤的轉(zhuǎn)移侵襲特性、了解腫瘤細(xì)胞的凋亡特性,、監(jiān)測臨床治療效果,，甚至精確打擊腫瘤細(xì)胞等，都是人類面對腫瘤需要解決的問題,，或許分子影像學(xué)未來可以助我們一臂之力,。
——申寶忠
腫瘤細(xì)胞在形態(tài)、功能和代謝等方面與其起源的組織細(xì)胞均有不同程度的差異,，表現(xiàn)在腫瘤形態(tài)學(xué)特點(diǎn),、腫瘤的生長和細(xì)胞動力學(xué)等方面。這些方面的改變在分子生物學(xué)方面主要以癌基因,、抑癌基因,、凋亡調(diào)節(jié)基因和DNA修復(fù)基因、端粒等有關(guān),。腫瘤發(fā)生是一個(gè)多步驟的過程,。在這個(gè)過程中，針對異常表達(dá)的基因及其產(chǎn)物,，制備不同種類的特異性靶向分子探針,，檢測腫瘤的發(fā)生發(fā)展?fàn)顩r，揭示腫瘤生長與宿主反應(yīng)之間的關(guān)系，是分子影像研究的目標(biāo),。
據(jù)申教授介紹,，分子成像研究中的一個(gè)重要的方面即為開發(fā)新型的分子成像探針，而一個(gè)腫瘤相關(guān)探針的發(fā)現(xiàn)需要一系列的開發(fā)才能最終轉(zhuǎn)化并用于臨床,，例如申寶忠團(tuán)隊(duì)篩選的骨肉瘤多肽OSP-1,。骨肉瘤是青少年易發(fā)的一類惡性腫瘤,，惡性程度高,、轉(zhuǎn)移發(fā)生早，5年生存率極低,。因此,，早期發(fā)現(xiàn)骨肉瘤、早期的鑒別診斷對于骨肉瘤的治療具有重大意義,。申寶忠教授篩選了一種能夠在細(xì)胞,、分子水平上發(fā)現(xiàn)、鑒別骨肉瘤的多肽OSP-1,。目前已成功開發(fā)出了18F-OSP-1 PET分子成像探針及Cy5.5-OSP-1光學(xué)分子成像探針,，用于骨肉瘤的活體早期診斷及鑒別診斷，這也是國際上第一次開發(fā)的特異靶向于骨肉瘤的分子成像探針,。隨著PET成像試劑盒,、光學(xué)成像試劑盒的進(jìn)一步開發(fā)，有望將其商品化用于臨床骨肉瘤診斷中,。同時(shí),， OSP-1多肽的進(jìn)一步標(biāo)記開發(fā)，還有可能實(shí)現(xiàn)臨床骨肉瘤患者的分子成像,，對臨床骨肉瘤的診斷及鑒別診斷提供幫助,。
心血管疾病影像診斷再傳捷報(bào)
分子影像學(xué)是在分子或細(xì)胞水平上研究活體生命或疾病過程的特定分子事件的新技術(shù)，因而可為心血管疾病的診斷及治療提供一種實(shí)時(shí),、無創(chuàng)的檢測方法,。
——申寶忠
心臟神經(jīng)傳導(dǎo)異常所導(dǎo)致的惡性心律失常和心源性猝死越來越受到人們的廣泛關(guān)注。申教授與中國工程院院士楊寶峰,，當(dāng)今世界分子影像學(xué)領(lǐng)軍人物,、美國斯坦福大學(xué)Sanjiv Sam Gambhir教授等合作進(jìn)行研究，目前已經(jīng)設(shè)計(jì)合成國際首創(chuàng)的心臟M3受體靶向性分子成像探針,，實(shí)現(xiàn)了心肌梗死心臟M3受體的活體分子成像,，引起了國內(nèi)外專家學(xué)者的廣泛關(guān)注。由此可利用影像學(xué)設(shè)備直觀,、無創(chuàng),、準(zhǔn)確地判斷心臟神經(jīng)傳導(dǎo)異常，建立惡性心律失常和猝死的影像學(xué)預(yù)警體系。
在心血管方面,，為了實(shí)現(xiàn)動脈粥樣硬化斑塊的早期發(fā)現(xiàn),、穩(wěn)定性的判斷及早期治療，申寶忠教授同國際同行合作開發(fā)了以氟化碳（PFC）納米顆粒為載體平臺的多模式分子成像探針及靶向治療藥物,。目前,，氟化碳（PFC）納米顆粒已經(jīng)進(jìn)入臨床Ⅲ期實(shí)驗(yàn)階段。借助這一技術(shù),，將實(shí)現(xiàn)動脈粥樣硬化斑塊早早期的診斷,、對其穩(wěn)定性的精確判斷，及時(shí)發(fā)現(xiàn)不穩(wěn)定,、易脫落可造成突發(fā)性梗死的危險(xiǎn)斑塊,。另外，由于該納米顆粒能夠攜帶藥物,，這一研究還將為臨床心血管動脈粥樣硬化斑塊的治療帶來希望,。
干細(xì)胞治療研究可明確示蹤
干細(xì)胞研究是生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)，卻面臨著在活體下缺乏有效監(jiān)測手段的瓶頸問題,。對此,，分子影像學(xué)成像技術(shù)或許能提供解決辦法?！陮氈?
雖然一些研究發(fā)現(xiàn),，干細(xì)胞移植治療能明顯減少心肌梗死面積和改善血流灌注，但是其他研究結(jié)果證實(shí)干細(xì)胞治療組與對照組患者間并沒有明顯的差異,。因而諸多疑問長期困擾著研究人員,，如干細(xì)胞在心肌中歸巢及其存活、最佳干細(xì)胞類型,、移植數(shù)量,、移植方式以及時(shí)間點(diǎn)的選擇等。而分子影像學(xué)在干細(xì)胞研究過程中能夠提供活體狀態(tài)下病理,、生理的多元化信息,，對輸入體內(nèi)的干細(xì)胞的生物活性、體內(nèi)分布,、靶向性等特性進(jìn)行動態(tài),、實(shí)時(shí)監(jiān)測。
目前國內(nèi)外學(xué)者已發(fā)現(xiàn)111銦-羥基喹啉,、99m锝-六甲基丙二胺肟（HMPAO）或FDG等放射性核素可直接用于干細(xì)胞可視化標(biāo)記,。初步實(shí)驗(yàn)研究表明，使用納米粒子對造血干細(xì)胞和間質(zhì)干細(xì)胞進(jìn)行標(biāo)記無細(xì)胞毒性作用,，并且注射到大鼠或豬心臟后不久（24小時(shí)）便能實(shí)現(xiàn)可視化MRI成像,。
申教授及其團(tuán)隊(duì)在干細(xì)胞的示蹤領(lǐng)域也開展了相關(guān)研究,，利用報(bào)告基因轉(zhuǎn)染技術(shù)對干細(xì)胞進(jìn)行了光學(xué)活體成像示蹤，揭示了干細(xì)胞在活體的分布,、生物半衰期等,；同時(shí)正在進(jìn)一步開發(fā)利用放射性核素及順磁性納米顆粒對干細(xì)胞的體外標(biāo)記、多模式分子成像活體示蹤研究,。目的是用直觀的圖像揭示干細(xì)胞在活體內(nèi)的生物學(xué)性狀,、分布、轉(zhuǎn)歸,，為干細(xì)胞治療的臨床應(yīng)用奠定基礎(chǔ),，指導(dǎo)臨床干細(xì)胞的最優(yōu)化及最有效治療。
此外,，神經(jīng)系統(tǒng)疾病也是分子成像研究的熱點(diǎn)之一,。國內(nèi)外的研究主要集中于阿爾茨海默病,、帕金森病,、腦腫瘤、精神病和各種神經(jīng)退行性疾病等,。目的是利用分子成像技術(shù)對腦功能有關(guān)的疾病進(jìn)行病因?qū)W探討,、早期診斷和指導(dǎo)治療，具有重要的臨床價(jià)值,。
隨著分子成像技術(shù)和設(shè)備的不斷發(fā)展,，分子影像學(xué)研究將會在未來的5~10年對臨床診斷和治療產(chǎn)生革命性的影響，使其在基因,、分子水平上對疾病進(jìn)行早期診斷和監(jiān)測成為可能,，并為疾病的治療提供新的靶點(diǎn)和方法。
