非侵入性影像檢測腦腫瘤內(nèi)突變

Winship癌癥研究所的研究人員已經(jīng)開發(fā)出一種檢測叫“oncometabolite，”的技術(shù)，這種化學(xué)物質(zhì)是由一些新陳代謝異常的腦腫瘤產(chǎn)生的。他們的方法不僅可以讓醫(yī)生知道腦腫瘤是存在的，而且它還有一個(gè)特定的突變基因。研究人員的技術(shù)使用磁共振波譜（MRS）來測量一種在正常組織中稀缺叫2-羥基戊二酸二乙酯的化學(xué)物質(zhì)，一些攜帶了叫異檸檬酸脫氫酶（IDH）的酶突變的腦腫瘤產(chǎn)生了2-羥基戊二酸二乙酯。該研究結(jié)果發(fā)表在分子醫(yī)學(xué)雜志上。

放射學(xué)和影像學(xué)博士，Huil MAO 副教授的實(shí)驗(yàn)室和Emory 大學(xué)影像系中心，以及神經(jīng)外科，血液學(xué)，腫瘤內(nèi)科學(xué)博士Erwin Van Meir副教授共同完成了這項(xiàng)研究。該論文的第一作者是博士后研究員Juliya Kalinina。Emory大學(xué)本科生Anne Carroll也提供了幫助。Emory團(tuán)隊(duì)是最近取得類似研究結(jié)果的幾個(gè)小組之一。

Van Meir說：“這是一個(gè)重大的進(jìn)步，我們可以不必做腦部手術(shù)就可以看到大腦的內(nèi)部。”通過檢測oncometabolite水平的下降的方法，這項(xiàng)技術(shù)為查看手術(shù)后的病人的治療是否有效提供了可能性。MAO博士說：“這項(xiàng)技術(shù)展示了根據(jù)遺傳和代謝的痕跡中分析腦腫瘤方面的巨大潛力。“這可能是多次和非侵入性監(jiān)測腫瘤方面的進(jìn)展，可以幫助醫(yī)生在治療時(shí)機(jī)和方向上做出決定。”

在IDH1或IDH2基因上的突變導(dǎo)致了細(xì)胞的代謝周期的異常和2-羥基戊二酸二乙酯的積累。這樣的突變意味著患者一般存活時(shí)間較長，但正規(guī)放療和化療對他們效果不好。我們發(fā)現(xiàn)IDH1或IDH2在低中級(jí)別分化的膠質(zhì)瘤中大約有70％的突變，但通常不會(huì)是侵襲性更強(qiáng)的腦瘤的主要形式，比如膠質(zhì)母細(xì)胞瘤。另外低級(jí)別分化的膠質(zhì)母細(xì)胞瘤存在突變。我們?yōu)榱蓑?yàn)證它作為一種診斷工具進(jìn)行測試，對65名膠質(zhì)瘤患者活檢標(biāo)本的DNA進(jìn)行了分析;39 名患者的IDH1或IDH2基因存在突變。通過磁共振光譜對樣品分析，可以以98％的準(zhǔn)確度預(yù)測突變的存在。

MAO博士說：“該技術(shù)采用已廣泛用于醫(yī)院診斷成像的磁共振成像設(shè)備，，不過修改了檢測方法，以檢測2-羥基戊二酸二乙酯。臨床需要不通過打針或特殊的設(shè)備。他說：“我們希望使用FDA批準(zhǔn)的掃描儀來檢測2HG，這目前在臨床上是可行的。病人在約20分鐘或30分鐘的一段時(shí)間內(nèi)，進(jìn)行這種檢測也是可以忍耐的”。

MRS已被用來監(jiān)測腦腫瘤患者的治療進(jìn)展。與新技術(shù)對比，通過檢測在正常組織中也存在的化學(xué)物質(zhì)的方法，并不能區(qū)別大腦中的其它化學(xué)物質(zhì)。最近的研究表明，2-羥基戊二酸二乙酯的積累導(dǎo)致通常在健康細(xì)胞中關(guān)閉的基因激活。幾個(gè)實(shí)驗(yàn)室正在尋找方法來扭轉(zhuǎn)IDH1/2基因突變細(xì)胞的代謝變化從而作為一種靶向治療的形式。