及时准确的评估和诊断对所有疾病都极为重要且有益，尤其是对一些人类重大疾病，如癌症、心血管疾病、传染病和神经退行性疾病等。受限于多变的疾病微环境、早期难以察觉的症状、复杂的免疫系统相互作用和延迟的临床表型，大多数情况下疾病的诊断和治疗都比较困难。分子成像 (MI) 技术可以以非侵入性、实时和可见的策略在体内和体外跟踪治疗药物和疾病部位。基于不同层次的综合视觉成像和定量分析有助于阐明疾病过程、发病机制、药物药代动力学，进一步评估治疗效果。

bob手机在线登陆核酸诊疗与精准医学研究团队从成像技术对早期疾病诊断、治疗优化和药物设计的重要性出发，重点关注了不同分子成像技术在癌症、心血管疾病、病毒感染性疾病和神经退行性疾病等疾病诊断和治疗中的应用（图1）。该工作以“Imaging-guided/improved diseases management for immune-strategies and beyond”为题发表在《 Advanced Drug Delivery Reviews 》（IF="17.873）上，论文第一作者为bob手机在线登陆生命学院/前沿交叉科学研究院博士研究生张天和郭帅，通讯作者为国家纳米中心梁兴杰研究员、bob手机在线登陆黄渊余教授、国家纳米科学中心李方周博士，bob手机在线登陆为论文第一单位。

图1. 癌症、心血管疾病、病毒感染性疾病（HIV）和神经退行性疾病（AD、PD）的多重影像引导诊断和治疗。(a) 癌症疫苗的抗肿瘤机制。(b) 动脉粥样硬化和血栓形成的发病机制、诊断和治疗策略。(c) HIV 感染的潜在机制和治疗的示意图。(d) 基于不同发病机制的 AD 和 PD 的影像引导诊断和治疗。

分子成像 (MI) 旨在以无创和实时监测的形式在细胞/分子水平上可视化生物过程。各种成像方法，如光学成像 (OI)、磁共振成像 (MRI)、光声成像 (PAI)、超声 (US)、正电子发射断层扫描（PET）和单光子发射计算机断层扫描（SPECT），以及多模态成像已被用于衡量各种疾病的进展和效果治疗。MI以非侵入性方式可视化药物分子的内吞作用和内体逃逸，揭示细胞动力学和细胞内转运机制；监测不同器官的生物分布、积累、靶点保留能力和生物材料诱导的免疫反应；实时可视化和观察宏观病变的大小，跟踪活体动物的药代动力学。

癌症免疫疗法，如癌症疫苗旨在呈递肿瘤相关抗原并唤醒免疫系统，免疫系统不仅会不断在全身寻找相似的可疑细胞，还会保留异常抗原的记忆，以便在肿瘤复发时迅速重新攻击。分子成像可以实现对癌症疫苗的无创和可视化跟踪，收集有关体内迁移、分布、积累和代谢的信息，有助于了解候选纳米疫苗的生物分布、动力学和有效性，进一步阐明癌症免疫治疗的机制，指导癌症疫苗的设计。

心血管疾病，包括动脉粥样硬化、血栓形成和心肌梗塞，发病率与致死率逐年上升。目前，临床上缺乏准确的心血管疾病诊断和治疗方法，通过分子成像技术对病因进行早期无创监测以提高动脉粥样硬化和血栓形成治疗的疗效已成为心血管疾病研究的重点。

病毒会导致各种传染病甚至致命疾病，典型的有尚未完全治愈的人类免疫缺陷病毒。早期病毒检测和快速有效的治疗是控制疾病传播的最佳途径。在评价过程中，具有不同特点的影像技术无疑可以被认为是评价病毒性疾病诊治效果的宝贵工具。一方面，影像学可以诊断尚未出现临床症状的早期病毒性疾病和相关并发症。另一方面，连续成像可以即时评估药物分布和治疗效果。

神经退行性疾病是由神经元功能障碍和死亡引起的中枢神经系统疾病，主要的神经退行性疾病包括阿尔茨海默病和帕金森病。在患有神经退行性疾病的患者中引入脑成像已经彻底改变了这些疾病的诊断和治疗。选择有效的成像技术不仅对于神经退行性疾病的早期诊断和成像至关重要，而且对于治疗监测、大脑中分子靶标的识别以及对组织特性和靶向机制的理解也至关重要。

该综述介绍了不同分子成像技术在癌症、心血管疾病、病毒感染性疾病和神经退行性疾病等疾病诊断和治疗中的应用（图1），强调成像技术对早期疾病诊断、治疗优化和药物设计的重要性。无创影像技术日益深入地应用于人类疾病的研究和评价中，为实现疾病的个体化治疗提供了宝贵的指导工具。

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https://doi.org/10.1016/j.addr.2022.114446