PNAS：肝癌早期诊断获突破

　　

生物通报道：最近，美国乔治亚州立大学的研究人员，首次开发出一种有效的、非侵入性的方法，可诊断早期肝癌和肝转移，以及其他肝脏疾病，如肝硬化和肝纤维化。相关研究结果发表在五月十三日的《美国国家科学院院刊》（PNAS）。

根据美国癌症协会资料显示，每年有超过700,000人被诊断为肝癌，是全球癌症死亡的首要原因，导致每年超过600,000人死亡。在美国，由于几个因素——包括慢性酗酒、肥胖和胰岛素抵抗，肝癌发病率急剧增加。延伸阅读：Nature子刊：肝炎与肝癌联系的新发现。

本文第一作者、乔治亚州立大学诊断和治疗学中心副主任Jenny Yang 教授说：“与高死亡率、治疗效果不佳相联系的肝癌，常常在晚期才被确诊，因为没有一种可靠的方法，可在小于一厘米的尺寸上检测原发性肝癌和转移。”

肝脏是多种癌症的常见部位，包括黑色素瘤、乳腺癌、胰腺癌和结肠癌。磁共振成像（MRI）是不使用辐射来检测疾病的前沿成像技术。MRI对比剂或造影剂可辅助MRI技术获得组织特异性图像。

据Yang教授报道称，MRI对比剂应用于癌变肿瘤的早期检测，是没有效果的，因为它们可能由无控制的血液循环时间、低的松弛速率或敏感性和较低的特异性所阻碍。她说，大多数的对比剂，可迅速排出肝脏，因此研究人员没有足够的时间来获得高质量的成像。

为了更有效地在早期发现肿瘤，佐治亚州立大学的研究人员，与埃默里大学、佐治亚理工学院、佐治亚大学和弗吉尼亚大学的研究人员合作，开发出一种新的蛋白类对比剂（PRCAs）和成像方法，可为肝癌等肝脏疾病的早期检测提供稳健的结果。

ProCA32——研究人员最新研制的对比剂，能对尺寸小于0.25毫米的肿瘤成像。与今天常用的临床批准的药物相比，这种对比剂用于检测肝脏肿瘤的敏感性要高出40倍以上。

ProCA32扩大了MRI检测的窗口，并且它对于高分辨率肝脏图像质量的获得，是至关重要的。这一应用，对于影像各种肝脏疾病、癌症转移的起源、监测肿瘤治疗并指导治疗干预措施（如药物输送），具有重要的医学意义。

Yang说：“我们这种新对比剂，可在一个应用程序中，获得正面和负面对比度的图像，提供定位肿瘤的两倍准确性和可信度。这些药物也有望更安全，具有更低的重金属毒性。”

研究人员已经基于概念证明，ProCA32可以高灵敏度在早期发现恶性肝肿瘤。他们还表明，这些新的对比剂能够更好的辅助多器官成像，包括肾脏和血管，以及肝脏和肿瘤。

Yang解释说：“ProCA32可能对其他恶性肿瘤的诊断，有着深远的影响，这反过来会促进靶向治疗的发展，以及肿瘤负担降低的有效监控。我们的对比剂和方法也可以应用于研究大脑，并监测许多疾病的治疗效果，包括中风和卒中后康复、阿尔茨海默病、脑肿瘤和胶质瘤。”

（生物通：王英）

生物通推荐原文摘要：
Protein MRI contrast agent with unprecedented metal selectivity and sensitivity for liver cancer imaging
Abstract: With available MRI techniques, primary and metastatic liver cancers that are associated with high mortality rates and poor treatment responses are only diagnosed at late stages, due to the lack of highly sensitive contrast agents without Gd3+ toxicity. We have developed a protein contrast agent (ProCA32) that exhibits high stability for Gd3+ and a 1011-fold greater selectivity for Gd3+ over Zn2+ compared with existing contrast agents. ProCA32, modified from parvalbumin, possesses high relaxivities (r1/r2: 66.8 mmol−1⋅s−1/89.2 mmol−1⋅s−1 per particle). Using T1- and T2-weighted, as well as T2/T1 ratio imaging, we have achieved, for the first time (to our knowledge), robust MRI detection of early liver metastases as small as ∼0.24 mm in diameter, much smaller than the current detection limit of 10–20 mm. Furthermore, ProCA32 exhibits appropriate in vivo preference for liver sinusoidal spaces and pharmacokinetics for high-quality imaging. ProCA32 will be invaluable for noninvasive early detection of primary and metastatic liver cancers as well as for monitoring treatment and guiding therapeutic interventions, including drug delivery.