分子核医学核医学与核药学教学学习课件

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1、第八章分子核医学分子核医学：以分子识别作为理论基础，利用放射性核素标记的示踪剂，从分子水平去认识生命现象和疾病发生、发展的规律，从而诊断与治疗疾病的一门综合性的边缘性学科。第一节分子核医学的理论基础一、分子核医学的特点1、分子核医学不再从器官角度而是从生理、生化的角度，并深入至分子水平去认识疾病，它要回答的是有关细胞信息传导、基因表达、生化代谢等方面的问题。因此，在临床上出现明显的解剖和功能改变之前的几周或几个月，分子核医学就能提供疾病变化的分子信息。2．通过利用特定的放射性示踪剂，分子核医学可为我们提供一个观察细胞间和细胞内的生化过程变化的窗口。通过这个窗口，可以

2、将以生化功能或代谢异常为表型的疾病与其相应的基因型联系起来，从而使我们对疾病的认识、诊断和治疗提高到一个新的水平，可使相关疾病治疗更具针对性。二、分子生物学与分子核医学的相互关系分子生物学的研究成果是分子核医学理论的源泉，分子核医学的出现是分子生物学向核医学渗透的必然结果。同时，分子核医学的发展也将会不断地为分子生物学的发展提供新方法和新思路。高等生物细胞间和细胞内的信息传递是协调各种细胞功能、维持机体内、外环境的稳态和生命活动的基础。在细胞间传递的信息分子主要有神经递质、激素和细胞因子等。这些信息分子通过神经或体液途径从某种细胞传递至另一种细胞，并通过与细胞受体的

3、识别与结合而将信息进一步传递至细胞内，引起细胞产生多种生理效应乃至基因的表达。三、分子识别是分子核医学理论的基石四、当前分子核医学几个重要研究领域1、放射免疫显像和放射免疫治疗2、放射受体显像和受体介导的靶向治疗3、放射基因显像和基因的放射治疗4、代谢显像放射免疫显像(Rll):将放射性核素标记的抗肿瘤抗原作为显像剂引入机体，定向的与肿瘤细胞相关抗原结合，使肿瘤组织局部聚集一定量的显像剂，用γ相机或SPECT进行平面或断层显像，即可显示肿瘤及其转移灶的部位、大小、范围。1、放射免疫显像和放射免疫治疗放射免疫治疗（RIT）:RIT的临床研究和应用情况远不如Rll，主要

4、原因是：肿瘤对标记单抗的摄取率不高，且标记抗体是结合在细胞膜上，位于核内的DNA，被射线随机击中的机率低，肿瘤细胞难以获得致死性照射剂量；其次，RIT所需注射的抗体用量远较Rll为大，且又需反复注射。随着越来越多的高性能多肽类放射性药物的出现，RIT疗效可望得到改善。2、放射受体显像和受体介导的靶向治疗近年来，越来越多的受体分子结构被阐明，在已知配体结合位点结构的基础上研制开发的亲和力高、特异性强、体内稳定的多肽类放射性药物为受体显像和受体介导的放射配体治疗提供了非常便利的条件。受体显像和受体介导的放射配体治疗已成为近年来的研究热点，并将成为21世纪分子核医学发展的

5、主要方向之一。放射受体显像：由于基因扩增或基因突变等原因，肿瘤细胞膜上常有一些受体的超量表达，利用放射性配体与肿瘤细胞上的特异性受体结合而使肿瘤显像既是一种敏感性和特异性较高的检测方法，同时对于指导治疗和进行疗效评价也具有重要价值。目前研究较多的是对一些调节性肽类受体，如促生长抑制素（SMS）受体、血管活性肠肽（VIP）受体、P物质（SP）受体等进行显像。受体介导的靶向治疗：配体与相应的膜受体结合，除了能传递信息外，还可通过内在化过程与受体一起不断地进入细胞内。进入胞浆内的配体和受体可在溶酶体酶的作用下被降解，而受体也可再循环返回至胞膜。若用合适的放射性核素标记能抵

6、抗生物降解的特异性配体，则伴随着此过程，放射性配体可在细胞浆内集聚。这样，结合在膜上和集聚在细胞内的放射性核素发出的射线，便可有效地杀伤肿瘤细胞。3、放射基因显像和基因的放射治疗利用反义技术对特定基因进行显像或进行基因的放射治疗是目前分子核医学领域研究的一个热点，反义技术是近年来在癌基因研究基础上发展起来基因治疗新技术，它利用人工合成或生物合成的反义寡核苷酸通过碱基互补的原理特异地结合到靶基因上，抑制相应基因的转录和翻译而达到治疗肿瘤目的。同时，若在反义基因上引入放射性核素，则可利用显像技术对异常表达基因进行定位和定量。而利用射线对基因的破坏左右，也可达到基因的放射

7、治疗的目的。4、代谢显像代谢的示踪研究一直是核医学中的主旋律。PET的问世，使我们可以利用人体组织的同位素13N、15O和18F等正电子核素标记物进行分子水平的显像，高精度地显示活体内代谢和生化活动，获取人体各种定量的生理参数。以PET为主要手段的代谢显像是当前分子核医学中非常活跃的一个研究领域，PET显像在肿瘤的诊断、鉴别诊断、预后及疗效判断等方面的研究中均取得了显著的进展。分子生物学是当今生命科学领域中发展最快和最引人注目的学科之一。在分子生物学理论和实验技术的发展过程中，核素示踪技术起了非常重要的作用。分子生物学中的许多重要问题，如DNA是遗传信息的携带者