资源描述：
《前沿讲座-核分子影像学导论》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、分子影像学导论侯桂华山东大学医学院实验核医学研究所88382096ghhou@sdu.edu.cn主要内容：1概述2分子识别和靶分子3核分子探针4核探测仪器5分子影像学在临床医学中的应用6分子影像学在基础医学中的应用7分子影像学在新药研究中的应用一、概述概念：分子影像学(molecularimaging)是运用影像学手段显示组织水平、细胞和亚细胞水平的特定分子,反映活体状态下分子水平变化,对其生物学行为在影像方面进行定性和定量研究的科学。因此分子影像学是将分子生物学技术和现代医学影像学相结合而产生的一门新兴的边缘学科。经典的影像诊断(CT、
2、MRI等)主要显示的是一些分子改变的终效应,具有解剖学改变的疾病;而分子影像学通过发展新的工具、试剂及方法,探查疾病过程中细胞和分子水平的异常,在尚无解剖改变的疾病前检出异常,为探索疾病的发生、发展和转归,评价药物的疗效,为分子水平疾病的治疗开启了一片崭新的天地。影像医学发展到现在逐渐形成了3个主要阵营:(1)经典医学影像学:以X线、CT、MRI、超声成像等为主,显示人体解剖结构和生理功能;(2)以介入放射学为主体的治疗学阵营(3)分子影像学:以MRI、PET、光学成像及小动物成像设备等为主,可用于分子水平成像。"三者是紧密联系的一个整体,
3、相互印证,相互协作“以介入放射学为依托,使目的基因能更准确到达靶位,通过分子成像设备又可直接显示治疗效果和基因表达。因此,分子影像学对影像医学的发展有很大的推动作用,使影像医学从对传统的解剖、生理功能的研究,深入到分子水平的成像,去探索疾病的分子水平的变化,将对新的医疗模式的形成和人类健康有着深远的影响。特点：利用目前临床上广泛应用的医学影像技术对机体生理和病理过程在分子水平上进行的无损伤实时成像，具有传统影像成像手段所不具有的优点:无创伤、实时、活体、特异、精细（分子水平）显像等与经典影像诊断学不同，分子影像学是着眼于探测构成疾病基础的分
4、子的异常，而不是对由这些分子改变所构成的最终结果进行成像。其突出特点是用影像的手段非侵入性地对活体内的参与生理和病理过程的分子进行定性或定量可视化观察.分子影像学是分子生物学和现代影像学相结合的产物，是目前最高层次的显像技术。它综合了数学、计算机学、物理学、化学、生物化学、细胞学、分子生物学、临床医学和现代药学的最新成果，能高灵敏度和高特异性地反映活体器官、组织和细胞在分子水平的生理情况和病理变化结果，达到无创性、动态性、功能性和代谢性显像的目的。分子影像学的研究目的在于:（1）在体内直接观察到疾病起因、发生、发展一系列的病理生理变化和特征
5、，而不单单是疾病终末期的解剖改变。比如，通过对肿瘤发生过程中关键标记（Marker）的分子影像学显像，从而得知疾病发展过程、进展阶段。而在疾病的发生、形成阶段进行有效的干预，往往可以逆转、阻止或延缓其发生。（2）在治疗上，在治疗的极早期就可以反映出治疗的疗效。如应用于化疗的疗效评价，不必在治疗多个疗程后复查肿瘤的大小变化（这是非常不敏感的方法），只要反映治疗药物的作用靶点有没有变化，药物作用过程中一些关键的分子标记（Maker）有没有改变，即可推论这种治疗有没有产生效用。这种极其敏感的评价方法在治疗疗效评价中有着巨大应用价值。（3）在药物开
6、发与临床应用方面，可以极大加快药物的研制、开发、临床前研究时间。目前治疗肿瘤药物临床前疗效分析是在实验动物上进行的，主要观察移植瘤有没有缩小，根据缩小的程度来比较不同药物疗效，从而筛选出最佳的药物进入临床前研究。既往方法对药物在体内如何作用、抗癌作用具体细节一无所知，这种极为粗糙、不科学的研究方法，极大延缓了药物开发。而采用分子影像学的研究方法，通过设计特异性探针，直接在体内显示药物治疗靶点的分子改变，通过建立高通量的影像学分析系统，可大大有助于药物的筛选和开发（4）基因功能分析以及基因治疗的研究方面:目前有关基因功能分析方法，都采用体外实
7、验分析，而体外实验分析的结果可能与基因在体内实际作用出现偏差。采用分子影像学的方法，基于基因功能及信号通道知识，通过设计一系列特异性探针，建立高通量的基因功能体内分析系统，可望实时显示该基因在体内的作用过程。在基因治疗方面，可在体内观察基因载体在体内转基因表达的有效性，如体内观察基因治疗药物有没有到达治疗部位、靶点组织和细胞;判断体内转基因情况以及效率是否足够产生临床疗效;转基因后组织细胞分子学改变、以及发挥的治疗作用机制，与体外研究是否一致，是否在体内受到其它因素的干扰;体内直接评价治疗的疗效要成功实现活体内实时、特异性分子显像，必须克服
8、以下困难:（1）寻找特异性分子探针。这类分子探针可以是受体配体、特异性酶的底物等小分子，也可以是抗体、蛋白等大份子。它必须具备高亲和力，与体内细胞或组织的靶点进行特异性结合，并且
