肿瘤分子成像基础研究

　　分子影像学是传统的医学影像技术与现代分子生物学相结合而产生一门新兴的交叉学科，是非侵入性地对活体内的参与生理和病理过程的分子进行定性或定量可视化的一种全新的科学观察方法与手段。以单病种肿瘤为模型，研究在体的分子成像理论与方法，为揭示肿瘤细胞的发生、发展与凋亡的在体活动规律提供方法与工具，是肿瘤分子成像基础研究的关键科学问题。

　　随着人类基因组测序的完成和后基因组时代的到来，通过对核酸—蛋白质、蛋白质—蛋白质分子间的相互作用关系分析疾病的发病机理，为疾病发生的早期预警、诊断和疗效评估提供新的方法与手段，已经成为健康监测和生命科学研究的当务之急；而多学科交叉、多种方法组合、从不同的角度针对同一生命过程进行多模式、多参数的分子成像，将成为探索、解释生命过程奥秘的有效新方法和新手段。因此，分子影像学研究对了解生命的生理、病理过程以及对疾病的早期诊断与治疗均具有重要的科学意义和应用价值。

　　一、科学目标

　　以某一种肿瘤为模型，在活体上观察特异性标记的肿瘤细胞与分子的活动过程，研究分子影像的成像理论与建模，肿瘤分子的体内定位、定量及可视化，为肿瘤细胞发生、发展与凋亡的体内活动规律提供方法与工具。

　　通过本项目的研究，培养出分子影像学多学科交叉的研究队伍和技术力量，并建立多学科合作机制，为今后的医学-生物学发展储备技术。此外，还可推动分子影像在生物学、药学和临床医学中的应用，并通过实际应用促进学科整合和发展水平。

　　二、研究内容

　　选择一种肿瘤为模型开展如下四个方面的研究：

　　1．分子影像的成像理论与建模

　　研究分子影像学的成像理论，如光、声、磁等在复杂生物组织中的输运等方面的理论；以一种肿瘤为研究对象，建立适用于不同性质生物组织的分子成像模型；利用不同模态信息的融合和分析，建立基于不同成像模式或多模态的分子成像计算模型。

　　2．肿瘤分子的体内定位、定量及可视化

　　根据测量数据计算模型信号强度分布；根据模型信号强度分布，利用鲁棒有效的重建算法对体内的肿瘤部位进行定位、定量重建；将得到的模型信号强度分布、定位定量情况实现二维、三维可视化。

　　3．分子探针

　　研究或通过某一种肿瘤的特异性标记物，利用多学科交叉优势，构建针对该标记物的分子探针，构建的分子探针应该具有良好生物相容性、高度亲合力和靶向性以及较强的穿透能力，能够克服相关的生理屏障，如血管壁、细胞间隙、细胞膜、血脑屏障等，最终完成对该肿瘤分子的早期识别与标记。

　　4．分子成像与肿瘤早期诊断

　　研究靶分子是否进入细胞以及在各脏器和组织的分布、定位聚积、信号强度变化情况；由于分子探针在体内的浓度非常低，所以还需要具有高灵敏的生物信号放大系统，这需要通过化学或生物等方法实现。在体实时监测肿瘤干预效果，提供直观量化的疗效评估指标；最终为研究单病种癌细胞的发生、发展、凋亡，以及肿瘤干预的机制提供方法与工具。

　　三、资助年限

　　4年（2011年1月至2014年12月）

　　四、资助经费

　　1 000万元

　　五、申请注意事项

　　⑴ 申请书的资助类别选择“重大项目”，亚类说明选择“项目申请书”或“课题申请书”，附注说明选择“肿瘤分子成像基础研究”（以上选择不准确或未选择的项目申请将不予受理）。

　　⑵ “项目申请书”中的“主要参与者”只填写各课题“申请人”相关信息；“签字和盖章页”中“依托单位公章”盖“项目申请人”所属依托单位公章，“合作研究单位公章”盖“课题申请人”所属依托单位公章。

　　⑶ “课题申请书”中的“主要参与者”包括课题所有主要成员相关信息；“签字和盖章页”中“依托单位公章”盖“课题申请人”所属依托单位公章，“合作研究单位公章”盖合作研究单位的法人单位公章。

　　⑷“项目申请书”和“课题申请书”应当通过各自的依托单位提交。

　　⑸ 项目课题数不得超过4个。

　　(6) 承担与参与项目的单位合计不得超过4个。

　　⑺ 项目申请代码为H1808，分子影像与分子探针。

　　⑻ 本项目由医学科学部、数理科学部和信息科学部联合提出，由医学科学部负责受理。