李烁 综述 金征宇 审校<?xml:namespace prefix = o ns = "urn:schemas-microsoft-com:office:office" />
中国医学科学院中国协和医科大学北京协和医院放射科, 北京 100730
分子生物学与医学影像学交叉而形成的分子影像学(molecular imaging,MI)近年来成为医学研究的热点。分子影像学[1]是应用影像学方法在细胞和分子水平对生物过程和活体特征进行定性和定量研究。经典影像学显示的是一些分子改变的终效应,而分子影像学偏重于发现疾病过程中基本的分子异常。肿瘤的分子影像学也取得了很大进展,由传统的了解肿瘤的体积大小和解剖定位,发展到肿瘤生长动力学评价,恶变前的分子异常检测,肿瘤血管生成及肿瘤标记物的检出等。大量的研究表明,叶酸受体(folate receptor,FR)与肿瘤细胞的关系密切,肿瘤细胞较正常细胞需要更多的叶酸来维持其快速分裂,因而大部分的恶性肿瘤均有叶酸受体的高度表达。分子影像学的成像技术包括核医学成像、光学成像及磁共振成像,以下分别介绍叶酸受体在其中的研究及应用。
一、叶酸及叶酸受体
叶酸(folic acid, FA)即维生素B11,是机体细胞生长和繁殖必需的物质。叶酸在二氢叶酸还原酶作用下形成四氢叶酸,与多种一碳单位(包括CH3、CH2、CHO等)结合成四氢叶酸类辅酶,传递一碳单位,参与体内很多重要反应及核酸和氨基酸的合成。真核细胞内缺少合成叶酸的酶,叶酸需从外界环境中获得。生物体内存在两种叶酸内化的机制,一种是低亲和力(KD1~5mmol/L)的跨膜蛋白,另一种是高亲和力(KD100pmol/L)的叶酸受体,而后者是介导叶酸进入细胞的主要途径。
叶酸受体有a-FR、b-FR、g-FR三种亚型, 分子量为38~40KD,其中a-FR和b-FR是通过糖基化磷脂酰肌醇(GPI)锚着在膜上的糖蛋白,g-FR是一种缺乏GPI锚着的分泌蛋白。a-FR由257个氨基酸组成,信号肽可能含有25个氨基酸残基,有3个可能的糖基化位点; b-FR由255个氨基酸组成,信号肽可能含有19个氨基酸残基,有2个可能的糖基化位点; g-FR由243个氨基酸组成,信号肽可能含有23个氨基酸残基,有3个可能的糖基化位点[2]。a-FR与b-FR约有70%的同源性,主要差别位于3’末端未翻译区,g-FR与a-FR、b-FR分别有71%及79%的同源性。不同的受体亚型与不同类型及不同种属来源的叶酸及其类似物的亲和力不同,如a-FR与叶酸的亲和力是5-甲基四氢叶酸的3倍,氨甲蝶呤的100倍。叶酸受体蛋白的编码基因定位于11q13.3~13.5。 |