让疾病发现得“再早一点”,GE医疗如何布局核医学?

顿雨婷2021-04-09
核医学能更早期洞察疾病分子层面的信息,辅助临床研究攻克阿尔兹海默病等神经病学、肿瘤学和心脏病学的重大疾病,是精准医疗领域目前重要的细分方向。

近年来,中国老龄化一直在加速。在可预见的未来,带病生存的中老年人将越来越多,心脑血管、神经病学疾病、恶性肿瘤等重大疾病的高发态势不容乐观。如何基于技术和覆盖疾病完整周期的方案,以更早期、更精准地控制疾病、预测疾病走势,推动重大疾病防控端口前移、推动精准医疗实施,成为国家顶层设计考量的重点。

当前,对于疾病的临床观测,更多处于细胞结构层面的改变;而细胞分子状态层面还较少,但它却能更早期、精准地预测疾病走势。作为现代医学的新兴学科,核医学能更早期洞察疾病分子层面的信息,辅助临床研究攻克阿尔兹海默病等神经病学、肿瘤学和心脏病学的重大疾病,是精准医疗领域目前重要的细分方向

百年核医学史

目前,拥有百年分子影像历史的ge医疗也在重点布局核医学技术创新应用。

GE医疗对核医学的布局由来已久。具体来看,1874年,药剂师Morten Nyegaard发现核素,Nycomed在挪威奥斯陆成立。二战期间,一家公司在英国小镇Amershsam收购了一处厂房,其设备负责人在此建立了世界上第一间镭精炼实验室,这间“战时工厂”就是GE医疗分子影像的前身——Amersham,此后Amersham更名为“放射化学中心”;1999年,Nycomed和Amersham合并,2003年被GE收购。至此,GE医疗开始逐步成为业界唯一做到设备、药物和平台等全覆盖,多学科诊疗全周期的厂商。 

如何理解核医学?据悉,核医学分子影像技术主要包括PET和SPECT两大检查技术,可对活体组织中的生理生化过程做出定量分析,如血流量、能量代谢、蛋白质合成、脂肪酸代谢、神经递质合成速度、受体密度及其与配体结合的选择性和动力学、蛋白质功能与基因表达等,从而达到诊断和疗效判断的目的。其核心是各种基因、蛋白、代谢分子构成的“靶向”分子探针(即“核药”)。

如果把核药比喻成一颗由“弹体”与“弹头”组成的“巡航导弹”,以18F-FDG为例,FDG就犹如“弹体”,利用了葡萄糖代谢的特点,大量聚集在肿瘤细胞内,“弹体”可以在人体内自动导航,去到特定的细胞,不同的核药进入不同类型的细胞;18F-FDG中的18F就犹如一颗发光“弹头”,当在特定细胞聚集后,发出180度的γ光子,被PET(成像设备)所接收。 

目前,核医学在中国也已发展了数十年,但由于放射性核药探针的特殊性,加之国内还缺乏足够强有力的技术转化和临床化平台,国内的分子探针(“核药”)的发展与国际先进水平存在巨大差距,能用于临床的种类在过去近20年里进展不大。

合作搭建核医学发展生态

为此,GE医疗提出了核医学药物的解决方案——FASTlab最新一代标准化科研平台,可以全自动化生产符合GMP规范的PET示踪剂,满足不同的日常及科研需求。目前,FASTlab2已经应用于多种18F和68Ga标记的新型示踪剂一键生产。

举例来看,GE专利的Flutemetamol 一键式Aβ淀粉样蛋白斑块显像方案,是一种在发生认知障碍之前即可早期探测阿尔兹海默症(AD)发病概率的无创技术。2013年,该方案获得FDA批准,通过向患者注射一种放射性诊断药物后再扫描患者脑部检测淀粉样蛋白质浓度来确定病情。可以较为有效地鉴别AD患者与其他神经疾病患者,筛选出AD患者与未发展成AD的早期认知减退患者。

为了更好地在中国推动核医学发展,GE医疗还推出了“One MI分子影像一体化临床科研解决方案”,即“One MI生态”,即通过回旋加速器、化学合成仪、SPECT、PET/CT(MR)及软硬件结合等,形成从核素生产、药物合成、图像数据采集到药物应用、配套核素的核医学生态系统完整闭环,包括示踪剂生产设备、MI示踪剂和PET和SPECT扫描仪、人工智能与数字化解决方案等,从而更早期、精准地预测疾病的分子状态,让临床能够发现更早期的病灶并制定个性化的诊疗方案,辅助临床研究攻克神经病学、肿瘤学和心脏病学领域的重大疾病。 

据GE医疗中国核医学产品部总经理高伟博士介绍,在中国,“One MI生态”由“五维一体”组成:设备创新(多种核医学设备之间的融合创新)、科研合作(国内外多中心平台,推动分子影像成果转化)、药物开发(提升放药的开发能力和应用体系)、人才培养(定期分享国际前沿临床及科研经验)和服务体系(建立多维菁英服务的全流程体系),提供精准医疗的一体化解决方案。

重点面向肿瘤疾病、神经和心血管系统疾病

据介绍,核医学在早期肿瘤发现,以及攻克神经和心血管系统疾病等方面具有重要价值。

就癌症而言,很多癌肿本身很难早期发现,一旦有了临床表现,其分期往往已经错过了最佳的早期治疗。中国是癌症发病大国,每年约430万癌症新发病例,像肺癌、乳腺癌,如果能够早期发现、早期通过微创治疗,无论是经济负担、还是5年、10年预后的生活状态,相较于晚期治疗而言,差别都是非常巨大的。对此,核医学能做到早一点、再早一点发现病灶,尤其是精准定位原发病灶。

同时,核医学相关技术可以对肿瘤进行非常有效的TNM分期,更好的指导治疗并进行疗效评估,提高肿瘤患者生存率及生存质量,这是非常意义的。 除了肿瘤疾病,核医学在神经系统和心血管系统也非常重要。

  • 以神经退行性病变——阿尔兹海默病或帕金森病为例,出现临床症状后,一方面存在不小的鉴别诊断困难,一方面治疗相对偏晚。而核医学的成像方式可以在类似疾病出现临床症状前几年,甚至十几年进行确诊,从而可以更早的临床干预。
  • 在心血管系统,核医学在血流灌注、代谢成像、斑块分析等方面也非常有意义,能将疾病的准确诊断提前再提前,更好地指导治疗。 

值得强调的是,基于核医学技术和设备构建的分子影像中心,对于基层医疗服务能力提升和打造县域医疗中心来讲,意义非凡。

从肿瘤治疗来看,TNM分期是国家卫健委《2021年国家医疗质量安全改进目标的通知》中十大目标之一,核医学科构建的分子影像精准诊疗能力可以明确肿瘤的TNM分期、指导治疗和效果评估。对于县级医院和三四线的地级市中心医院而言,核医学科能够极大推动实现“大病不出县”的目标。 

据悉,到目前为止,GE医疗已在心脏病学(如冠心病诊断的心肌灌注显像)、神经病学(如帕金森综合征的诊断及阿尔兹海默病的淀粉样蛋白沉积)、肿瘤疾病(如恶性肿瘤的分子分型)等方面有了诸多突破创新,成为推动核医学发展的重要力量。  

注:GE医疗目前已创造了核药领域的多个第一:世界上第一台回旋加速器;第一次将PET药物用于大脑内淀粉样蛋白彩色成像,以评估阿尔茨海默病;第一个用于冠心病诊断的心肌灌注显像的SPECT示踪剂;第一个欧美上市的、用于检测帕金森综合征及痴呆的脑内多巴胺能神经元损失的SPECT示踪剂;第一个欧洲上市的选择性A2A腺苷受体激动剂,用于心肌灌注显像的药物激发试验…… (上述提及的产品在中国上市注册中。)

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