EJNMMI | 科研團(tuán)隊(duì)揭示肺癌如何重塑人體代謝圖譜
傳統(tǒng)觀點(diǎn)認(rèn)為肺癌僅局限于肺部病變,但如今醫(yī)學(xué)界正逐漸認(rèn)識(shí)到肺癌是一種具有廣泛代謝影響的全身性疾病,其影響范圍遠(yuǎn)超原發(fā)腫瘤部位。這些系統(tǒng)性改變可能導(dǎo)致癌癥相關(guān)性疲勞、體重減輕、免疫功能障礙及治療抵抗等臨床表現(xiàn)。然而,由于成像技術(shù)和數(shù)據(jù)整合的能力限制,肺癌如何精確調(diào)控全身代謝的機(jī)制至今仍不明確。
2025年6月,中國(guó)科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院醫(yī)學(xué)成像科學(xué)與技術(shù)系統(tǒng)全國(guó)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、醫(yī)學(xué)人工智能研究中心胡戰(zhàn)利研究員團(tuán)隊(duì)與河南省人民醫(yī)院王梅云教授團(tuán)隊(duì)、上海仁濟(jì)醫(yī)院劉建軍教授團(tuán)隊(duì)合作,揭示了肺癌如何重塑人體的整體代謝圖譜,為理解癌癥與多器官間的系統(tǒng)性交互機(jī)制提供了新視角。研究成果以"Exploring the metabolic landscape of lung adenocarcinoma and squamous cell carcinoma: a total-body [18F]FDG PET/CT approach"為題,發(fā)表在核醫(yī)學(xué)領(lǐng)域期刊European Journal of Nuclear Medicine and Molecular Imaging上。科研團(tuán)隊(duì)運(yùn)用全身PET/CT成像技術(shù),系統(tǒng)觀測(cè)了早期肺腺癌與肺鱗狀細(xì)胞癌如何誘發(fā)全身代謝重編程,為醫(yī)學(xué)影像分析和癌癥的系統(tǒng)性治療提供了新思路。
研究團(tuán)隊(duì)采用了一項(xiàng)突破性成像技術(shù)——全身PET/CT。該技術(shù)能在單次掃描中捕獲全身代謝活動(dòng),相較于僅能觀察特定解剖部位的傳統(tǒng)成像方式,其可同步呈現(xiàn)多個(gè)器官系統(tǒng)的葡萄糖代謝全景。
研究團(tuán)隊(duì)采用創(chuàng)新的網(wǎng)絡(luò)分析方法來(lái)解析器官間的代謝相互作用,通過(guò)測(cè)量25個(gè)關(guān)鍵器官的靜態(tài)與動(dòng)態(tài)葡萄糖代謝水平,團(tuán)隊(duì)構(gòu)建了兩種癌癥亞型的精細(xì)代謝"連接圖譜"。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,肺腺癌患者表現(xiàn)出大腦與腎上腺、胰腺等內(nèi)分泌器官的代謝協(xié)同增強(qiáng),可能反映神經(jīng)內(nèi)分泌代償機(jī)制。然而肺鱗狀細(xì)胞癌患者則呈現(xiàn)廣泛的代謝網(wǎng)絡(luò)解體,這與該亞型更具侵襲性的全身惡化特征相符。研究團(tuán)隊(duì)還建立了患者個(gè)體化代謝網(wǎng)絡(luò)模型,為疾病影響與進(jìn)展提供了個(gè)性化評(píng)估框架。這種創(chuàng)新方法有望催生新型生物標(biāo)志物,用于追蹤疾病演變或預(yù)測(cè)治療反應(yīng)。該研究將關(guān)注點(diǎn)從孤立腫瘤活動(dòng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)代謝動(dòng)態(tài),為癌癥診療開辟新路徑,后續(xù)可開展大規(guī)??v向研究驗(yàn)證結(jié)論,并探索這類網(wǎng)絡(luò)化生物標(biāo)志物如何指導(dǎo)肺癌臨床決策。
中國(guó)科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院博士后陶學(xué)桐為論文第一作者。中國(guó)科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院胡戰(zhàn)利研究員、河南省人民醫(yī)院王梅云教授和吳亞平醫(yī)生、上海仁濟(jì)醫(yī)院劉建軍教授和陳若華醫(yī)生為該論文的共同作者。該研究得到了國(guó)家自然科學(xué)基金(數(shù)學(xué)天元重點(diǎn)專項(xiàng))、國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃(重大科學(xué)儀器設(shè)備研發(fā)重點(diǎn)專項(xiàng))、廣東省自然科學(xué)基金(卓越青年團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目)和深圳市科技重大專項(xiàng)等項(xiàng)目的資助。

圖1:提出方法的總體技術(shù)路線圖

圖2:肺腺癌(第一行)與肺鱗狀細(xì)胞癌(第二行)代謝網(wǎng)絡(luò)圖譜

圖3:個(gè)體代謝網(wǎng)絡(luò)示意圖
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