[发明专利]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

说明书

技术领域

本发明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。

背景技术

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WO-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¹³C₁-丙酮酸盐、¹³C_1，2-丙酮酸盐或¹³C_1，2，3-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。¹³C₁-丙酮酸盐在人全血中于37℃具有约42秒的T₁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。