Hyperpolarized 13C MR for molecular imaging of prostate cancer

doi:10.2967/jnumed.114.141705

审查

.2014年10月；55(10):1567-72.

doi:10.2967/jnumed.114.141705。 Epub 2014年8月28日。

超极化13C-MR在前列腺癌分子成像中的应用

大卫·M·威尔逊¹, 约翰·库哈内维奇²

附属公司

¹加利福尼亚大学旧金山分校放射与生物医学成像系。
²加利福尼亚大学旧金山分校放射与生物医学成像系john.kurhanewicz@ucsf.edu。

PMID： 25168625
预防性维修识别码：项目经理4349324
内政部： 1967年10月27日/约114.141705

审查

超极化13C-MR在前列腺癌分子成像中的应用

大卫·M·威尔逊等。美国核医学杂志. 2014年10月.

.2014年10月；55(10):1567-72.

doi:10.2967/jnumed.114.141705。 Epub 2014年8月28日。

作者

大卫·M·威尔逊¹, 约翰·库哈内维奇²

附属公司

¹加利福尼亚大学旧金山分校放射与生物医学成像系。
²加利福尼亚大学旧金山分校放射与生物医学成像系john.kurhanewicz@ucsf.edu。

PMID： 25168625
预防性维修识别码：项目经理4349324
内政部： 1967年10月27日/约114.141705

摘要

使用溶解动态核极化的超极化已成为一种多用途的方法，可以显著改善低灵敏度核的MR信号。这项技术有助于使用（13）富含C的底物在体外和体内研究实时代谢，并已应用于许多人类疾病模型。特别是，使用超极化（13）C磁共振波谱研究了前列腺癌的几种潜在机制。这篇综述重点介绍了前列腺癌中的关键代谢变化、超极化核磁共振波谱研究以及代谢研究新平台的开发。

关键词：13C-磁共振；PET/MR成像；PET/MRI；超极化13C；代谢；前列腺；前列腺癌。

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数字

图1
前列腺癌的代谢重编程¹H MRS.（A）比较正常前列腺腺上皮细胞和恶性前列腺细胞时葡萄糖代谢的变化。（B）前列腺右基底部Gleason 3+4癌患者的典型T2加权成像和相应的三维MRSI阵列。与正常和恶性体素相对应的嵌入光谱显示了这些区域的代谢差异，在正常前列腺组织中观察到较大的柠檬酸盐共振，在癌症中观察到异常的胆碱峰。GLUTs=葡萄糖转运蛋白；ZIP1=锌转运蛋白；AcCoA=乙酰辅酶A；ACCH=乙酰胆碱；αKG=α-酮戊二酸；Lac=乳酸盐；LDH=乳酸脱氢酶；MCT4=单羧酸盐转运蛋白4；OAA=草酰乙酸；Pyr=丙酮酸；TCA=三羧酸。

图2
光谱研究表明，利用培养细胞研究代谢面临挑战，并验证组织切片（TSC）作为超极化平台¹³C研究。（A）良性和恶性前列腺组织的定量代谢物比率，使用¹H HR-MAS公司。比较TSC和snap冷冻活检样品之间的代谢物比率差异，以及从原发性前列腺癌细胞和永生化细胞系PC3和VCap获得的代谢品比率差异。（B） TSCs在生物反应器平台上的超极化代谢研究-¹³C] 丙酮酸盐。在90秒时获得的单谱和归一化动态数据都显示，向超极化的转换显著增加[1-¹³C] 恶性TSC中的乳酸。Ala=丙氨酸；BY=活检样本；Cho=胆碱；Cit=柠檬酸盐；Glu=谷氨酸；GPC=甘油磷酸胆碱；Lac=乳酸；Pol=多胺；Pyr=丙酮酸。

图3
超极化¹³在单个时间点使用三维MRSI对经活检证实的Gleason 3+3级前列腺癌患者进行的C MRS研究。该患者接受了最高剂量的超极化治疗-¹³C] 丙酮酸（0.43 mL/kg）。通过恶性区域的轴位T2加权图像与相应的¹³C光谱阵列，以粉红色阴影突出显示假定肿瘤区域。增加到超极化的转换[1-¹³C] 该区域出现乳酸，与多参数检查发现的异常一致¹H分期检查。Lac=乳酸；Pyr=丙酮酸；LDH=乳酸脱氢酶；NAD=烟酰胺腺嘌呤二核苷酸；NADH=还原烟酰胺腺嘌呤二核苷酸。

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[3] Keshari KR，Wilson DM。使用动态核极化的13C超极化磁共振的化学和生物化学。化学学会2014年版；43:1627–1659.-项目管理咨询公司-公共医学

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[5] Siegel R，Ma J，Zou Z，Jemal A.癌症统计，2014年。CA癌症临床杂志。2014;64:9–29.-公共医学

[6] Siegel R，Ma J，Zou Z，Jemal A.癌症统计，2014年。CA癌症临床杂志。2014;64:9–29.-公共医学

[7] Scher HI、Fizazi K、Saad F等。化疗后使用恩扎鲁胺提高前列腺癌患者的生存率。《N Engl J Med.2012》；367:1187–1197.-公共医学

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[9] Ryan CJ、Smith MR、de Bono JS等。未经化疗的转移性前列腺癌患者服用阿比特龙。《新英格兰医学杂志》，2013年；368:138–148.-项目管理咨询公司-公共医学

[10] Ryan CJ、Smith MR、de Bono JS等。未经化疗的转移性前列腺癌患者服用阿比特龙。《新英格兰医学杂志》，2013年；368:138–148.-项目管理咨询公司-公共医学

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