阿摩線上測驗
11.關於腫瘤缺氧的敘述，何者正確？
(A)腫瘤半徑小於200 nm，會出現缺氧情形
(B)腫瘤組織缺氧比例經常高於50%
(C)急性缺氧係因腫瘤大於氧氣的擴散距離所致
(D)缺氧腫瘤可被18F-MISO標誌顯影
統計： A(59), B(182), C(329), D(1433), E(0) #1635437
詳解 (共 2 筆)
101.2.3核子醫學國考題
3.下列何種放射性製劑可用於缺氧組織造影？ (A)18F-FMISO (B)18F-FDGn(C)18F-FDOPA (D)18F-fluoroethyltyrosine
我們一般提到缺氧組織的造影，第一個想到的多半會是腫瘤組織的造影，再者才會想到心肌梗塞的情況，不過我想這裡的重點應該是擺在前者才是。當腫瘤細胞在生長的過程裡，會持續生長以及擴張到週邊的組織裡，而由於生長的速度過快，甚至會超過血液供應的範圍，因此位於腫瘤中央的組織就會因為缺乏血液的供應而呈現缺氧的情況，甚至是出現壞死的情形，在大部分生長快速的腫瘤組織內，大約會有10~20％的部份會出現這種缺氧的情況，因此如果我們能夠找到一種方式來偵測組織缺氧的情況，那麼就可以用來評估使用"抗血管增生"藥物對抗癌的治療成效，如果說缺氧組織的比例上升，就代表治療是有效的。 目前用於缺氧組織造影的藥物有很多，除了題目所問的(A)18F-FMISO外，還有18F-FETNIM、124I-IAZG、60Cu-ATSM以及62Cu-ATSM等等，其中效果最好的，就是18F-FMISO，目前的應用範圍包頭頸部、前列腺、子宮頸、直腸、乳房、甲狀腺以及腎臟的腫瘤。 這個18F-Fluoromisonidazole(FMISO)的使用劑量是370 MBq(10 mCi)，這個藥物大約是在1987年開始使用在組織缺氧的造影，而FMISO會被缺氧組織攝取的原因主要跟細胞在缺氧狀態下，擴散進細胞內的FMISO在粒線體的電子傳遞鍊受阻的情況下，FMISO裡面的一個硝基(NO2)就會在酵素的作用下接收電子而變成化學性質較活潑的狀態，接下來就會和細胞內的其他分子形成共價鍵的結合而停留在缺氧的細胞裡，這部分在核醫導讀的2.5.7組織缺氧Tissue Hypoxia也有著相當詳細的說明。至於其他的選項，(B)18F-FDG是利用腫瘤細胞對葡萄糖的利用增加來偵測腫瘤；(C)18F-FDOPA則是用來觀察腦內多巴胺的製造情況的藥物，可用來協助巴金森氏病的診斷；(D)18F-fluoroethyltyrosine則可以參考2.5.6.1前驅物放射標幟的氨基酸Precursors：Radiolabeled Amino Acid裡的說明。
2.5.7組織缺氧Tissue Hypoxia
缺氧可能是因為像是心肌細胞那樣局部的血液循環不好(急性或是短暫的)，或者是像腫瘤細胞這樣沒有充分的氧氣供應(慢性的)，因為缺氧這件事是無法預知的，因此很多非侵襲性用以偵測心臟、腦部以及腫瘤部位的技術就逐漸的發展。在細胞質裡頭，硝酸族(NO2)會進行酵素的還原而形成游離的陰離子基，在正常含氧的細胞裡這個反應會細胞內有氧的存在而將該產物氧化而將其擴散出細胞外，但是在缺氧的細胞，這些自由基會被進一步的被還原成具有反應性的物質，像是氫氧化胺會再變成胺類一樣，這些自由基會不可逆的附著在細胞膜上的大分子上，而且會停留在細胞上。一般來說這些分子的還原反應在任何細胞中都會發生，但是只有在一些極度缺氧的細胞身上，反應才會進行到足以附著到細胞膜上的情形。現在有很多放射性標幟做腫瘤造影的藥物都會將MISO這個藥物包含在內，它是一種可以藉著擴散作用進入細胞中的藥物，像以F-18標幟的FMISO就是其中一種最廣泛用於缺氧造影的藥物。為了發展PET可使用的缺氧追蹤劑，Cu-64 ATSM就是其中一種可以被缺氧組織吸收，而且很快就會被含氧組織排除的一種藥物。在這麼多放射碘化的合成藥物中，能成功用於缺氧腫瘤影像的只有含MISO的糖類化合物，I-123 IAZA，不過因為體內的去碘化反應，因此此藥物的用途仍然很有限；至於Tc-99m標幟的藥物像是BMS181321雖然也可用於缺氧腫瘤造影，但是因為它的親脂性所以在體內的清除率過低，另一種Tc-99m HL91則在各種的腫瘤也有不錯的表現。 缺氧與腫瘤的pH值： 在1925年時科學家就發現腫瘤細胞對於葡萄糖的代謝率快於一般的細胞，他們也觀察到和正常的組織相比，腫瘤細胞無論是含氧狀態或是缺氧狀態下的醣解反應都很快。在醣類的代謝中，一開始的醣解反應是在細胞質中發生，葡萄糖會被分解為兩個分子的pyruvate，但是在缺氧的情況下並不會進行這個反應，而是會被乳酸去氫脢轉化成乳酸，因此腫瘤組織處的pH值就會變的比較酸。也因此這種腫瘤處較酸的特質也導致Ga-67會聚積在腫瘤處。Ga-67 transferrin複和物的穩定度和碳酸鹽的含量及pH值有很大的關係，如果碳酸鹽的含量及pH值越低的話，Ga-67越容易自transferrin中解離而能釋放出更多的自由Ga-67而能夠與腫瘤結合。由於腫瘤細胞內的pH值較正常組織來的酸一些，因此在一些特意去增強缺氧性醣解的實驗鼠身上的確會見到腫瘤細胞對於Ga-67的攝取量有增加的現象。
補充:
各種缺氧狀況：
l 慢性缺氧：
u 氧氣擴散到組織中的距離有限，受限於腫瘤細胞的呼吸代謝速率。
u 擴散距離為 70μm，最遠至150μm。
l 急性缺氧：
u 由於腫瘤的血管畸形，缺乏平滑肌，及不完整內皮和基底膜，造成腫瘤血管暫時關閉。
※ 不論哪種缺氧，都會造成在放射線照射時，可避免X-ray破壞，但足以存活。且缺氧會扮演腫瘤惡性進展的重要角色。
