在肿瘤发育期间对其组成及特性可视化或可为开发靶向治疗策略提供有价值的线索，近日一篇发表在国际杂志PLoS ONE上的研究报告中，来自弗莱堡大学等处的科学家们通过研究成功实现在活体动物中对乳腺肿瘤的组成和生长进行实时地直观观察以及定量化操作。

　　诊断和治疗肿瘤目前依然是21世纪最具挑战的医学研究领域之一，而将实验室的研究结果转化到临床实践中，动物模型势必扮演着一个重要的环节，一种在活体系统中观察内部结构的方法就是利用光来选择性地对特性组织“照明”，同时分析反射光来对组织结构进行确定，比如在基于光的成像技术中，用作染料的荧光基团就提供了一种特异性的方法，来帮助区分不同组织，并且描述特殊组织的组成成分。

　　文章中研究者对乳腺癌细胞进行工程化操作使其表达E2-Crimson，这是一种可以在远红外光谱下吸收光的特殊蛋白，随后研究者将这些细胞植入活体系统使其形成肿瘤；通过利用近红外线对表达E2-Crimson的蛋白进行照亮，研究者就可以对肿瘤进行实时可视化观察，随后在利用荧光分子断层成像技术再对肿瘤成像进行重建，研究者表示，在肿瘤发育的起初4周，肿瘤的体积会不断增加，但这并不取决于肿瘤细胞的增加，而是其合成的支持基质的增加；然而在4周后，肿瘤就会经历肿瘤细胞剧烈增加的阶段，而对肿瘤的发育生长进行实时性的观察及定量化的操作对于开发治疗肿瘤的新型疗法以及靶向药物的开发异常重要。

　　最后研究者Prasad Shastri说道，当前我们的技术可以实现对肿瘤的实时定量观察，后期我们还将通过更为深入的研究来揭示肿瘤生长发育的特殊机制，并为临床研究及新型癌症疗法的开发提供一定的思路和研究材料。

　　doi:10.1371/journal.pone.0132725

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　　Non-Invasive In Vivo Imaging and Quantification of Tumor Growth and Metastasis in Rats Using Cells Expressing Far-Red Fluorescence Protein

　　Jon Christensen, Daniel Vonwil, V. Prasad Shastri

　　Non-invasive in vivo imaging is emerging as an important tool for basic and preclinical research. Near-infrared (NIR) fluorescence dyes and probes have been used for non-invasive optical imaging since in the NIR region absorption and auto fluorescence by body tissue is low, thus permitting for greater penetration depths and high signal to noise ratio. Currently, cell tracking systems rely on labeling cells prior to injection or administering probes targeting the cell population of choice right before imaging. These approaches do not enable imaging of tumor growth, as the cell label is diluted during cell division. In this study we have developed cell lines stably expressing the far-red fluorescence protein E2-Crimson, thus enabling continuous detection and quantification of tumor growth. In a xenograft rat model, we show that E2-Crimson expressing cells can be detected over a 5 week period using optical imaging. Fluorescence intensities correlated with tumor volume and weight and allowed for a reliable and robust quantification of the entire tumor compartment. Using a novel injection regime, the seeding of MDA-MB-231 breast cancer cells in the lungs in a rat model was established and verified.