一套新兴的诊断工具可帮助鉴定极有可能受益于一种靶向治疗的乳腺癌患者，这种靶向治疗是以乳腺癌中的一种重要的酶为靶点，在许多亚型的乳腺癌中都包含这种酶，包括BRCA-突变和三阴乳腺癌。

目前，一些BRCA突变和三阴乳腺癌患者采用多聚腺苷二磷酸核糖聚合酶（PARP）抑制剂治疗，这种药物可以截获和毁坏PARP-1——癌细胞赖以生存的一种重要的DNA修复酶。同样的道理，目前还正在开发一种以谷氨酰胺酶为靶点的治疗方法，谷氨酰胺酶可以滋养一些三阴乳腺癌。但是，目前尚无测量这些酶在患者体内表达水平的方法。有一种生物标志物可以以无创的方式量化这些酶的表达水平，帮助鉴别那些极有可能受益于这种靶向治疗的患者。

在第一个研究中，来自宾夕法尼亚大学放射学系和Abramson癌症中心的研究人员使用PET成像和一种称作FluorThanatrace （FTT）的新型放射性示踪剂测量30位不同亚型的乳腺癌患者的PARP-1水平，这些患者还没有接受过治疗，包括手术。

由宾夕法尼亚大学放射学 Britton Chance教授Robert H. Mach PhD开发的放射性示踪剂FTT可以与PARP-1结合，从而使它能够在PET扫描中看见。研究人员将乳腺癌患者的FTT摄取与已在实验室中进行免疫组化染色的未治疗的手术标本相比较。他们发现PET显像剂可以有效地查看和测量所有乳腺癌肿瘤和转移肿瘤的PARP-1水平。

该研究团队的研究人员在以前的研究中曾将PARP-1水平与靶向治疗的耐药性联系起来，显示FTT能够量化卵巢癌中的PARP表达水平。

宾夕法尼亚大学放射学副教授Elizabeth McDonald, MD, PhD说：“该研究提供了FTT作为测量乳腺癌PARP-1表达的量化方法的早期验证。重要的是，它还显示PARP-1表达水平在一种特定的乳腺癌亚型中有很大差异，令人诧异的是，任何亚型都有高PARP-1表达。”

许多PARP-1临床试验都聚焦三阴乳腺癌。但是这个新的研究表明某些ER阳性癌症患者也有高PARP-1表达水平，因此可能受益于这种靶向治疗。

并且，研究结果还证实了BRCA突变携带者的PARP-1水平也有很大不同，这一发现很重要，因为BRCA状态常常用作选择PARP抑制剂治疗的金标准，McDonald说。

在第二个研究中，宾夕法尼亚大学放射学系的另外一支研究团队使用放射性示踪剂fluciclovine作为显像剂，通过PET成像测量乳腺癌小鼠模型肿瘤的谷氨酰胺水平，该实验的理论基础是某些三阴乳腺癌的存活和生长依赖于谷氨酰胺。

Fluciclovine PET已经被FDA批准用于前列腺癌的成像，这种成像对于其他癌症的作用还知之甚少。这种显像剂通过谷氨酰胺载体进入和存在于细胞中，代谢率很低。

宾夕法尼亚大学的研究人员使用这种显像剂观察谷氨酰胺酶抑制剂（CB-839）会对三阴乳腺癌中的谷氨酰胺水平产生什么影响。谷氨酰胺被视为一种“可用药”的靶点，因为它是谷氨酰胺分解的关键酶，癌细胞使用该通路代谢谷氨酰胺和小分子药物。

宾夕法尼亚大学放射学研究副教授Rong Zhou博士说：“评估肿瘤谷氨酰胺水平有助于了解谷氨酰胺酶抑制剂的药效，因为这种治疗可以导致肿瘤谷氨酰胺水平的降低。这种成像方法提供了一种潜在的精准医学工具，能够使医生尽早了解哪些患者对于治疗有反应，哪些没有。”

研究人员发现 fluciclovine 可以有效地追踪肿瘤谷氨酰胺水平的变化，从而评估患者对于谷氨酰胺酶抑制的反应。例如，服用CB-839后，细胞的fluciclovine摄取增加，而这与三阴乳腺癌细胞中较高的谷氨酰胺浓度和较低的酶活性水平相符。

化疗通常能够迅速使肿瘤缩小，因此可以通过测量肿瘤的大小进行评估，而代谢性药物，例如谷氨酰胺酶抑制剂，需要花费较长的时间才能改变肿瘤的大小。因此，检测这些药物早期反应的无创方法是有用的，Zhou说。

“这些研究对于开发亟需的、无创成像测试方法非常重要，这种测试方法能够帮助医生测量和预测抑制剂的疗效，和指导多种乳腺癌患者的治疗。宾夕法尼亚大学正在进行的研究将继续验证这些结果，帮助我们尽早地推出这种临床应用。”宾夕法尼亚大学放射学Gerd Muehllehner教授David Mankoff, MD, PhD说。