本发明专利技术涉及使用包含超极化13C-丙酮酸盐的成像介质使肿瘤分级的MR方法。具体地，它涉及用于测定肿瘤级别的方法，所述方法包括a）使用包含超极化13C-丙酮酸盐的成像介质MR检测受试者中的肿瘤，其中检测13C-丙酮酸盐及其含13C代谢物丙氨酸、乳酸盐和任选地碳酸氢盐的信号；b）使用所述信号和任选地总碳信号，以产生所述肿瘤的代谢概况；c）使步骤b）中产生的所述肿瘤的代谢概况与特定级别肿瘤的已知代谢概况相比较；和d）基于所述肿瘤的代谢概况和所述已知代谢概况之间的相似性和差异测定所述肿瘤的级别。
【技术实现步骤摘要】
【专利说明】使用包含超极化13C-丙酮酸盐的成像介质使肿瘤分级的MR 方法 本申请是申请日为2008年5月16日，申请号为200880015955. 7,专利技术名称为"使 用包含超极化13C_丙酮酸盐的成像介质使肿瘤分级的MR方法"的专利技术专利的分案申请。
本专利技术涉及使用包含超极化13C_丙酮酸盐的成像介质使肿瘤分级的MR方法。
技术介绍
前列腺癌是男性中除皮肤癌外最常见类型的癌症，并且是癌症死亡的第二个主要 原因。危险因素包括年龄；发病率在超过65岁的男性中增加。它在西方世界更流行，并且 10%的病例可以与家族史相关。前列腺癌是连续体，通过局部化、局部晚期、晚期和激素难 治阶段进展。一般而言它是缓慢发展的癌症，其一般在激素即睾酮的控制下。治疗的选择 依赖于疾病病期，并且如果早期检测且适当治疗，那么存活率极佳。 前列腺癌的呈现征和症状根据其在腺中的起始位点及其牵涉程度而变。大多数癌 症在周围区中出现，并且在早期发展阶段中不产生症状。在周围区中出现或在尿道上扩大 且侵入的那些可能产生踌躇，尿流力中的减少、间歇现象和排泄后渗漏。然而，所有这些症 状可能由于其他原因而发生，并且不存在可以阳性表征前列腺癌的诊断症状或排泄模式。 由于改善的公众警觉和筛选技术，前列腺癌在较早的发展阶段中被诊断，通常在缺乏症状 或无症状的男性中。目前使用的筛选程序是PSA(前列腺特异性抗原）测量。PSA是由前列腺分泌的 酶，并且它用作用于前列腺疾病的标记。如果不用于筛选，那么将通常作为鉴定某人可能具 有前列腺癌的过程的部分来测定PSA。特别地太小而在直肠指该（DRE)上无法触及的肿瘤 仅可在PSA测试上被怀疑。 为了证实DRE/PSA的任何发现，通常使用经直肠超声检查（TRUS)和TRUS指导的 针吸活组织检查。然而，特别对于在前列腺中的小局部化肿瘤，发现可能是假阴性或假阳性 的：用TRUS获得的低回声（hypoechogenic)图像的仅20-25%病例证实是前列腺癌。另一 方面，25%前列腺肿瘤是等回声（isoechogenic)的。在活组织检查中，通常获取来自前列 腺的不同区域的5-8个平均间隔的样品。在小肿瘤的情况下，活组织检查针可能完全"错 过"肿瘤。 在W0-A-2006/011810中，公开了体内MR成像方法，其允许区分健康和肿瘤组织， 特别是前列腺肿瘤组织。在该方法中使用包含超极化13c-丙酮酸盐的成像介质。 丙酮酸盐是甚至在高浓度也由人体非常良好地耐受的内源化合物。作为柠檬酸循 环中的前体，丙酮酸盐在人体中起重要的代谢作用。丙酮酸盐转化成不同化合物：它的转氨 基作用导致丙氨酸，经由氧化脱羧作用，丙酮酸盐转化成乙酰辅酶A和碳酸氢盐，丙酮酸盐 的还原导致乳酸盐且其羧化导致草酰乙酸盐。 超极化13C_丙酮酸盐代谢转化成其代谢物超极化13C_乳酸盐、超极化13C_碳酸氢 盐（仅在13c「丙酮酸盐、13c1>2-丙酮酸盐或13(^,2, 3-丙酮酸盐的情况下）和超极化13c-丙氨 酸可以用于人体中的代谢过程的体内MR研究。13Ci-丙酮酸盐在人全血中于37°C具有约42 秒的弛豫，然而，已发现超极化13C-丙酮酸盐转化成超极化13C-乳酸盐、超极化13C-碳酸 氢盐和超极化13c-丙氨酸足够快速，以允许来自13C-丙酮酸盐母体化合物及其代谢物的信 号检测。丙氨酸、碳酸氢盐和乳酸盐的量依赖于在研究下的组织的代谢状态。超极化 13c-乳 酸盐、超极化13C_碳酸氢盐和超极化13C-丙氨酸的MR信号强度与这些化合物的量和在检 测时剩下的极化程度相关，从而通过监控超极化13c-丙酮酸盐至超极化13C-乳酸盐、超极化 13C_碳酸氢盐和超极化13C-丙氨酸的转化，可能通过使用非侵袭性MR成像或MR波谱学，研 究在人或非人动物体内的体内代谢过程。 已发现起于不同13C-丙酮酸盐代谢物的MR信号振幅且因此信号强度依赖于组织 类型而改变。丙氨酸、乳酸盐、碳酸氢盐和丙酮酸盐的信号强度的独特MR代谢模式可以用 作用于在检查下的组织的代谢状态的指纹，并且因此允许区分健康组织和肿瘤组织。超极 化 13C-丙酮酸盐及其代谢物采集的13C-MR图像中的肿瘤组织由最高的乳酸盐信号或高加权 乳酸盐超过丙酮酸盐或乳酸盐超过丙氨酸信号指示，如W0-A-2006/011810中详细描述的。 磁共振（MR)检测例如MR成像（MRI)和MR波谱学（MRS)可以是用于检测前列腺 癌的有价值的工具，并且这些工具已变得对医生特别有吸引力，因为它们允许以非侵袭性 方式获得患者身体或其部分的图像，并且无需使患者和医护人员暴露于潜在有害的辐射例 如X射线。因为它的高品质图像和良好的空间和时间分辨率，MRI是软组织和器官的有利 的成像技术。 目前已发现前列腺癌使用包含超极化13C-丙酮酸盐的成像介质的体内MR成像和 /或MR波谱学可能不仅用于区分健康和肿瘤组织，而且还用于评估前列腺肿瘤侵占性，即 肿瘤分级。 前列腺癌的组织学分级是评估疾病的后果或预后的重要部分。前列腺癌的准确分 级可以帮助预测疾病的行为和侵占性以及对于患者可能的后果。 分级系统可以评估细胞退行发育（尺寸、形状和染色性质中的变化）和分化的程 度，即分化细胞在肿瘤中如何良好。在早期癌症病期中，细胞通常是分化良好的，并且以类 似于它们起于其的组织的方式起作用。随着癌症进展，细胞变得较不分化，并且开始看起来 且表现得不同于其祖先。 各种分级系统已得到开发，但最广泛用于前列腺癌的一种是Gleason系统。 Gleason分级系统基于肿瘤细胞排列成可识别的腺结构的程度和细胞分化水平。Gleason 系统鉴定增加疾病侵占性的5个水平，其中1级是最小侵占性的，并且5级是最大侵占性的 癌症。 因为大多数前列腺癌是异质的，即具有处于不同Gleason级别的细胞的混合物， 所以将2个最占优势的级别加在一起以产生Gleason得分。这个得分提供有用的预后信息， 并且连同其他参数一起用于做出关于前列腺癌治疗的决定。Gleason得分超过4与更快速 的疾病进展危险，转移潜力增加和存活减少相关。 尽管Gleason分级是在客观定量上的尝试，但组织学分级由于其性质是主观 的。样品由衍生自肿瘤的活组织检查样品的细胞制备，其随后由熟练的病理学家进行 显微镜术检查。重要问题是在阅读相同样品中观察者间（interobserver)和观察者内 (intraobserver)的变异性程度。可能变得需要获得几个病理学家的观点以达到关于个体 肿瘤级别的一致意见。同样，Gleason分级需要前列腺组织样品用于分析，所述前列腺组织 样品必须通过（TRUS指导的）活组织检查获得。如较早提及的，来自活组织检查的结果可 能是假阴性的，因为特别是在小肿瘤的情况下，活组织检查针可能完全"错过"肿瘤。 因此需要比前列腺组织的活组织检查样品的现在主观病理学分析更一致地预示 前列腺癌的侵占性的方法。 如较早描述的，前列腺组织的代谢状态可以通过前列腺的体内MR成像进行评估， 其中使用包含超极化13c-丙酮酸盐的成像介质。肿瘤组织的特征在于比健康组织更高的 代谢活性，并且可以观察到增加的丙酮酸盐至乳酸盐转化，这导致在此种肿瘤组织中的高 13C-乳酸盐信本文档来自技高网...
【技术保护点】
超极化13C‑丙酮酸盐在制备通过MR检测13C‑丙酮酸盐及其含13C代谢物丙氨酸、乳酸盐和任选的碳酸氢盐的信号、使用所述信号和任选的总碳信号以产生肿瘤的代谢概况、并使所产生的所述肿瘤的代谢概况与特定级别肿瘤的已知代谢概况相比较从而测定所述肿瘤级别的用于测定肿瘤级别的MR成像介质中的用途。
【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：RE赫德，J库哈尼维奇，DB维尼龙，SJ纳尔逊，
申请(专利权)人：通用电气公司，加州大学评议会，
类型：发明
国别省市：美国;US
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