根据一项发表在Cancer Research杂志的研究，一种测量肿瘤细胞中代谢活性的光学成像技术，可以准确区分乳腺癌亚型，还可以检测到早至治疗给药2天后的治疗反应。Vanderbilt大学Alex Walsh提到：“靶向药物开发的过程中需要检测药物的攻击目标和预测治疗（或不治疗）的反应”。“我们已经发现，光学代谢成像（OMI），可以进行作用快速、灵敏、准确的药物作用检测。更重要的是，在活体动物身上随着时间的推移可以反复测量OMI，这大大降低了临床前研究的成本。”

OMI利用参与细胞新陈代谢的两个分子，即烟酰胺腺嘌呤二核苷酸（NADH）和黄素腺嘌呤二核苷酸（FAD），当它们接触到某种形式的光时会自然发出荧光。以这种方式，在不同的代谢和药物反应时，OMI能够产生针对不同癌细胞的特异表现。

研究细节

Walsh等利用的是一种定制的多光子显微镜，加上一个可以使NADH和FAD发出荧光的钛蓝宝石激光器。他们用可以分离这两种分子荧光的特定滤镜，然后测量二者的“氧化还原比”。

他们将正常和乳腺癌细胞放置在显微镜下，OMI就会产生这两种类型细胞的不同信号。 OMI还可以区分雌激素受体阳性、雌激素受体阴性、HER2阳性、HER2阴性的乳腺癌细胞。

接下来，研究人员测试了三种乳腺癌细胞系的抗HER2抗体曲妥珠单抗（赫赛汀）的效果，这三种细胞系对该抗体具有不同的反应。他们发现经过曲妥珠单抗治疗，药物敏感细胞的氧化还原比会显著降低，但耐药细胞却不受影响。

小鼠体内反应的快速检测

然后，他们将人类乳腺肿瘤种植在小鼠身上，并且其中一些还给予了曲妥珠单抗进行治疗。当他们对活体小鼠肿瘤进行成像时，OMI显示，早在给予首批剂量的抗体后的2天，曲妥珠单抗敏感和耐药的肿瘤就表现出差异。相比较而言，18F-氟脱氧葡萄糖正电子发射断层扫描（FDG-PET）成像是一种标准的临床代谢成像技术，却在历时12天的实验中的任何时间点都不能测量曲妥珠单抗敏感和耐药肿瘤之间的任何差异。

“癌症药物对细胞能量产生具有深远影响，OMI可以利用这一点来从无反应细胞中识别有反应的细胞。” Walsh说，“我们希望开发出高通量筛选方法来预测特定患者的最佳药物治疗。”

重要的是，OMI适用于新鲜切除的组织，随着进一步发展，它可以结合在内窥镜中对人类癌症进行实时成像。（编译 帅帅 审校 罗荣城）