基于 MRI 检测肿瘤中的水交换以测量其恶性程度

跨膜转运蛋白的水循环是细胞代谢的标志，对于肿瘤和其他疾病的表征具有潜在的高度诊断意义。在《Angewandte Chemie》杂志上，一个意大利研究小组现在介绍了一种新的基于核磁共振成像的方法来评估这种水交换。通过这种方法，他们能够在小鼠肿瘤模型中估计恶性程度和治疗的成功。

不是所有的癌症都是平等的。根据肿瘤的类型，给定的治疗可能会立即见效或完全失败。对于尽可能温和的靶向、有效的治疗，精确定位肿瘤并确定其恶性是很重要的。

磁共振成像(MRI)为肿瘤的表征提供了极好的时间和空间分辨图像。在这个过程中，病人躺在一个有很强磁场的“管子”里。质子(氢原子的原子核)的自旋在这个磁场中排列。无线电波被传送进来，同步了自旋的进动，暂时翻转了一些自旋。根据组织的组成，这种“磁化”在不同的时间丢失(弛豫)。这可以用来计算3D图像。钆造影剂减少了弛豫时间。这些药物在肿瘤中的浓度更高，因为它们的血管特别具有渗透性。这增加了对比度，并使其更容易确定肿瘤。

造影剂仅通过肿瘤的细胞外区室扩散，它们不会进入肿瘤细胞。Giuseppe Ferrauto和Silvio Aime领导的团队希望利用这一特性来确定细胞膜的水分交换程度。肿瘤细胞比健康细胞代谢更活跃，细胞膜上有更多的转运蛋白和通道。这些蛋白质还允许水进入和离开细胞，水交换的程度是衡量肿瘤侵袭性的一个指标。然而，经典的核磁共振成像无法显示这一点。