最近发表在《肿瘤基因》（Oncogene）杂志上的一项研究探讨了代谢成像在区分卵巢癌类型中的应用。
高级别浆液性卵巢癌（HGSOC）亚型的代谢差异
卵巢癌仍然是全球女性癌症相关死亡的主要原因之一。高级别浆液性卵巢癌（HGSOC）是最常见的致命卵巢癌亚型，可以进一步分为高氧化磷酸化（OXPHOS）HGSOC亚型和低OXPHOS HGSOC亚型。
在高OXPHOS HGSOC中，观察到参与电子传输链成分合成的基因上调，这导致氧气摄取增加，从而增加了细胞对化疗效果的敏感性。相比之下，在低OXPHOS HGSOC中，糖酵解占主导地位，氧气摄取较低。因此，低OXPHOS HGSOC亚型由于其固有的化疗耐药性，患者的预后较差。
基因拷贝数
先前的研究使用正电子发射断层扫描（PET）测量2-脱氧-2-（氟-18）氟-D-葡萄糖（18F-FDG）的摄取量和13C磁共振波谱成像（MRSI）测量超极化（1-13C）丙酮酸代谢来评估卵巢癌中的糖酵解。
HGSOC亚型还可以通过其基因拷贝数来区分，这些基因拷贝数评估了这些癌细胞的突变率和类型。某些类型的基因拷贝数变化表明基因组中存在异常，如断裂-融合桥。
基因拷贝数增加与肿瘤生长较慢有关，同时增加了化疗后复发的风险和低卡铂敏感性，影响总体生存率。
研究概述
目前的研究确定了不同基因拷贝数特征与HGSOC细胞临床可检测的葡萄糖代谢变异之间的关联。研究人员还调查了这些技术是否能够区分这些亚型对卡铂治疗反应的差异。
从晚期HGSOC患者腹水中培养了患者来源的类器官（PDOs），并将这些类器官皮下植入免疫缺陷小鼠中，以产生异种移植物用于比较研究。
代谢差异与MRSI
通过局部13C MRS测量超极化（1-13C）丙酮酸代谢，类器官和肿瘤异种移植物表现出明显的代谢差异。识别出了低OXPHOS和高OXPHOS亚型的PDO-1和PDO-5，以及PDO-2和PDO-11。
低OXPHOS亚型中乳酸标记增加与更高的乳酸脱氢酶（LDH）活性及单羧酸转运蛋白4（MCT4）表达增加相关。乳酸标记增加的同时，葡萄糖转运蛋白1（GLUT1）表达也增加。
PET评估
PET评估显示，两种肿瘤亚型中的FDG摄取量相似，因为所需的酶己糖激酶II（HKII）在高OXPHOS亚型中表达水平较高。
c-Myc与EGFR表达
c-Myc基因在HGSOC中常被放大，通过增加多种酶的表达促进糖酵解，包括乳酸脱氢酶A（LDHA）、HKll和GLUT1。此外，c-Myc基因由表皮生长因子受体（EGFR）上调，后者在60%的卵巢癌中表达水平较高。
EGFR增强有氧葡萄糖代谢并推进细胞周期阶段。因此，EGFR过表达介导了卵巢癌细胞对铂类药物的耐药性。
目前的研究将PDO-1和PDO-5的生长归因于c-Myc和EGFR基因的扩增和表达增加。
治疗反应
卵巢癌的化疗通常涉及紫杉醇和卡铂的联合治疗。所有类器官和植入物均对紫杉醇敏感。相反，高OXPHOS异种移植物对卡铂治疗的早期反应良好，而低OXPHOS移植物则未见反应。
结论
使用13C磁共振波谱成像测量超极化（1-13C）丙酮酸代谢来区分OXPHOS活性是一种有前景的方法，可以区分具有高或低OXPHOS活性的肿瘤细胞。因此，这种成像技术有可能在没有明显肿瘤体积变化的情况下检测HGSOC的早期治疗反应。
重要的是，未观察到基因拷贝数异常与OXPHOS活性之间的相关性。此外，未报告肿瘤模型之间（18F）FDG摄取量的差异。
基因拷贝特征可以帮助预测卵巢癌并确定治疗类型。然而，不同的肿瘤沉积可能具有不同的基因组特征，因此化学敏感性也不同。
代谢成像克服了传统组织活检的一些局限性，同时提高了检测肿瘤OXPHOS活性的准确性。
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