分子顯像是指在細胞和分子水平對生物學過程進行測量和特征描述，是細胞、分子生物學技術與傳統顯像技術的結合。分子異常是**的基礎，解剖學改變和生理改變是分子異常的繼發性表現。分子顯像技術為**的早期檢測和特征描述、生物學理解、**評估提供了可能。

1.腫瘤分子顯像與腫瘤研究

隨著對腫瘤的細胞、分子生物學機制的不斷探索，人們不斷發現新的腫瘤特異性的分子標記，為腫瘤分子顯像提供了越來越多的標靶，推動了分子顯像技術在腫瘤診斷中的應用。利用這些分子標記，分子顯像技術可以有效地對腫瘤進行早期發現、早期診斷、早期**、早期效果評估及改善**方案、早期預防復發。隨著腫瘤分子生物學的研究，腫瘤分子顯像技術必將起到越來越重要的作用。

應用不同基因表達和不同信號傳導通路進行活體分子顯像的方法具有重要價值，它有助于理解特定基因和信號傳導通路在不同**中的作用，闡明其在**不同階段及在不同的**干預過程中的變化和調節。內源基因的改變在腫瘤發生中起著決定性作用，因而腫瘤細胞內源基因及其表達的顯像，對研究腫瘤的發生機制、腫瘤行為極為重要。

分子顯像技術的優勢之一就是可以對腫瘤相關的早期分子改變進行檢測，從而達到對腫瘤早期診斷的目的。由于其高度敏感性，可以發現一些常規方法難以發現的微小病灶。分子顯像的主要方法有核素分子顯像（如PET、SPECT）、磁共振分子顯像（MR）和光學分子顯像。其中，PET在腫瘤的早期檢測方面取得了顯著成果。PET是一種高敏感的非侵入性顯像技術，非常適合于臨床前期、臨床期癌的生物學顯像，已經用于多種不同的惡性腫瘤，如頭頸部鱗癌、黑素瘤、結直腸癌、肺癌、乳癌和**瘤等。PET診斷的準確性較傳統的方法高8%-43%，使20%-40%的患者改變了**方案。此外，PET還可以檢測腫瘤的生物學活性，可以檢測那些正常大小，已被腫瘤侵犯，但CT、MRI認為是正常的**結。對全身用FDG行PET顯像可在一次檢查中檢查所有器官系統的糖代謝，改善癌癥的檢查和分期，選擇更為合適的**方案并更為準確地評估**反應。

為達到*佳的**效果、及時調整**方案，腫瘤**過程中的分子顯像的重要性日益凸顯。對基因**，分子顯像技術的應用可提供轉染載體的位置信息、基因轉染和表達的范圍、數量，以及評估基因表達的結果。分子顯像技術還可被用作探測**性**所針對的特異性分子靶標，以及對**療效做出評價。另外，分子顯像技術也可以利用與腫瘤轉移相關的分子標記物，對腫瘤的轉移傾向、術后復發進行預測。

2.腫瘤分子顯像與分子診斷

腫瘤的分子診斷與分子顯像是一種相互促進的關系。腫瘤分子診斷研究不斷發現新的腫瘤特異性的分子改變，為腫瘤分子顯像提供了前提和條件；而分子顯像技術可以對腫瘤發生的分子基礎顯像，有助于理解腫瘤的發生機制和探測腫瘤特異性分子。

細胞癌變的關鍵是基因的變化。腫瘤的發生常常與某些基因的結構、功能的改變或基因表達調控的異常有骨干。其中某些特定的基因改變可以作為腫瘤基因標記，為腫瘤的早期正確診斷提供依據。越來越多的腫瘤相關基因被發現，有些已經用于腫瘤的診斷、鑒別診斷、分類、分期以及預后分析。這些基因為分子顯像研究提供了把目標，利用核素、MR或光學的顯像方法，可以對這些基因存在與否、表達水平的高低、功能的變化顯像，從而達到早期發現微小的腫瘤病灶并**定位的目標。

所有的惡性腫瘤都存在酶學的改變，許多蛋白酶在腫瘤發生過程中存在過度表達或被激活的現象，對腫瘤酶學的研究對了解腫瘤的發生、發展機制有著十分重要的意義。當前分子顯像所研究的酶主要有組織蛋白酶B、H、基質金屬蛋白酶、凋亡蛋白酶等。研究證實對蛋白酶的顯像可成功地用于檢測微小的病灶。FDG-PET在臨床一般雇傭中證實可以早期發現病變、改善腫瘤分期、檢測轉移病灶和術后殘留、復發病灶等。

細胞表面結構的改變與腫瘤的發生、發展、腫瘤細胞的某些特征和惡性生物學行為的獲得具有密切的關系。分子顯像所研究的細胞表面結構主要有膜受體、通道、細胞黏著分子以及細胞改變后表達于細胞膜外表面的物質。對細胞表面受體顯像，可以通過開發一種能夠以分子顯像技術檢測的相應配體來完成，利用受體的內化，將配體大量帶入細胞內，從而增強了信號強度，提高了顯像的敏感度。

分子顯像技術是一種跨學科的技術，多學科間的合作對分子顯像的快速發展是必不可少的。在腫瘤學研究中，利用分子生物學所提供的新技術，已經發現大量的腫瘤相關的標記物，這些標記物可作為分子顯像研究的靶分子，促進其發展。但是，由于存在眾多的腫瘤相關分子標記物，難以針對每一分子設計一種顯像方法，因而建立一種分子顯像平臺具有重要意義。例如通過設計，將一種報道基因置于不同的啟動子之下，從而對不同的啟動子活性進行研究，建立一種通用的報道基因顯像平臺。分子顯像技術與微創或無創的影像導航**技術相結合已是癌癥研究的下一個目標，這些都是源自腫瘤根源的希望，戰勝腫瘤，路阻卻光明。