醫生通過在顯微鏡下研究通過侵入性活檢或手術獲得的腫瘤組織和細胞樣本來診斷和治療腦腫瘤。現在，加州大學聖地亞哥分校醫學院的研究人員表明，磁共振成像 (MRI) 技術有可能對腫瘤進行非侵入性表徵，並根據其特定的分子特性確定哪些腫瘤可能對特定形式的治療有反應。
“這種方法表明，利用現有的成像技術，我們可以識別腫瘤的分子特性，”M. Michael Kuo 說。D.，加州大學聖地亞哥分校醫學院介入放射學助理教授。 Kuo 及其同事分析了超過 2,000 個基因，這些基因先前已被證明在多形性膠質母細胞瘤 (GBM) 腫瘤中表達發生了改變。然後他們繪製了基因表達和MRI特徵之間的相關性。
研究人員還確定了與GBM（最常見和最致命的原發性腦腫瘤類型）患者的總體生存相關的特徵性影像學特徵。
研究人員發現了與特定基因表達模式顯著相關的五個不同的MRI特徵。例如，在某些圖像中看到的一個特定特徵與腫瘤的增殖有關，另一個與腫瘤內新血管的生長和形成有關--這兩種特徵都容易受到特定藥物的治療。
圖像中看到的這些生理變化是由基因程序或腫瘤細胞內的基因激活模式引起的。據研究人員稱，其中一些程序與藥物靶點密切相關，因此當它們被檢測到時，它們可以表明哪些患者會對特定的抗癌療法產生反應。
“我們第一次表明，這些腫瘤中特定分子程序的活性可以僅基於MRI掃描來確定，”郭說。 “我們還能夠將 MRI 與一組似乎與腫瘤細胞侵襲有關的基因聯繫起來--這是一種與患者存活率降低相關的表型。”
依賴組織樣本的實驗室工作通常用於診斷和指導GBM的治療。然而，顯示的生物活性可能取決於從中獲得組織樣本的腫瘤部分。研究人員表明，MRI可用於識別同一腫瘤內基因表達程序的差異。
“基因表達導致蛋白質的產生，這些蛋白質在很大程度上決定了腫瘤的特徵和行為。例如，這種非侵入性 MRI 方法可以檢測腫瘤的哪個部分錶達與血管形成和生長或腫瘤細胞侵襲相關的基因，”Kuo 說。“了解遺傳活動可能被證明是一個非常強的生存預測指標在患者中，並幫助解釋為什麼有些患者的結果比其他患者更好。”
Kuo 還領導了一項較早的研究，該研究於 2007 年 5 月在 Nature Biotechnology 上發表，將癌組織的 CT 圖像與肝腫瘤中的基因表達模式相關聯。 “在這項新研究中，我們能夠採用不同的成像技術，MRI，並將其應用於完全不同的腫瘤類型，”他說，並指出這些研究為非侵入性診斷和癌症分類開闢了有希望的新途徑.
新研究將於3月24日這一周由美國國家科學院院刊在線發表。
論文的貢獻者包括第一作者Maximilian Diehn，加州大學聖地亞哥分校放射學系和斯坦福大學醫學院放射腫瘤學系；克里斯汀·納爾迪尼和大衛·S。王，加州大學聖地亞哥分校放射學系； Susan McGovern 和 Kenneth Aldape，休斯頓德克薩斯大學安德森癌症中心神經病理學系； Mahesh Jayaraman，布朗大學放射學系；加州大學舊金山分校腦腫瘤研究中心余亮和加州大學舊金山分校醫學中心放射科Soonmee Cha。
這項研究部分由美國國立衛生研究院資助。
