固体靶PET核素碘-124的制备、质控及甲状腺分子显像

目的:建立利用医用回旋加速器有效生产高放射性活度碘-124(^(124)I)的方法,以期为进一步制备和使用^(124)I提供参考。方法:采用124Te(p,n)^(124)I的质子核反应进行^(124)I的制备,首先通过压片装置将靶材料124Te O2压制在圆形铂金靶上,利用医用回旋加速器轰击靶片6~10 h,然后采用放置12 h的方法除去核不良反应可能产生的杂核素,最后采用碘升华-放射化学分离的方法收集得到^(124)I溶液。静脉注射740 k Bq的^(124)I生理盐水溶液至小鼠体内,观察^(124)I的正常生理分布,利用micro-PET/CT可见其在甲状腺有明显富集。结果:通过压片装置能够有效实现200 mg的124TeO_2在铂金靶片的压制。固体靶上124Te镀层平滑、均匀、致密,无明显凹坑和裂纹。采用医用回旋加速器以12.0 Me V能量,20.0μA质子束,轰击获得370~1 110 MBq的^(124)I,经放射化学分离纯化后可获得370~740 MBq的高放射性活度^(124)I,定容于45 000 Bq/μL的0.01 mol/L氢氧化钠中,核纯度大于80.0%。经过尾部静脉注射^(124)I生理盐水溶液到小鼠体内后,micro-PET/CT成像发现小鼠体内甲状腺部位具有明显的放射性信号浓聚,另在胃部也有富集,并观察到其从膀胱代谢,该代谢行为符合碘元素在生物体内的代谢规律。结论:通过压片装置成功地进行了^(124)I固体靶片的制备,并利用医用回旋加速器已成功进行了^(124)I的生产,通过碘升华纯化装置,获得370~740 MBq高放射性活度的^(124)I,并实现了模型动物甲状腺的micro-PET/CT分子显像。^(124)I的生产为我国科学研究和临床应用提供一种新的核素奠定了基础。

靶向HER2阳性肿瘤的PET/CT分子显像临床研究进展

人类表皮生长因子受体2(HER2)在多种肿瘤组织中均有不同程度表达,曲妥珠单抗,可明显提高HER2阳性乳腺癌、胃癌的总生存时间。目前对HER2过表达的检测方法主要是免疫组织化学染色和荧光原位杂交法,但这种有创性的检查不能作为肿瘤疗效评价的常规检查而多次进行。靶向HER2的PET/CT分子显像,有望实时、无创监测全身病灶的HER2表达情况。目前靶向HER2的PET/CT分子显像主要包括核素标记抗体显像、核素标记亲和体显像、核素标记抗体片段及纳米抗体显像。靶向HER2的PET/CT显像可用于监测全身病灶的HER2表达情况,监测HER2表达的异质性,可用于原发乳腺癌HER2阴性患者阳性转移灶的筛选,同时也可用于靶向治疗的疗效预测。长半衰期核素铜、锆(^(64)Cu、^(89)Zr)标记完整抗体可直接评估HER2结合Trastuzumab的情况,但其血液药代动力学较慢,血液清除率较慢,需较长时间点的显像,辐射剂量较高。短半衰期核素(^(68)Ga)标记亲和体显像、抗体片段及纳米抗体显像,由于其分子量小,生物分布快,注射药物后可短时间内显像(1～4 h),增加了患者的便利性,可重复显像,亲合体由于与抗体结合位点不同,可用于靶向治疗显像,另外其辐射剂量较低,可能更适于临床应用。

动脉易损斑块与超声分子显像

新生血管的形成与动脉粥样斑块稳定性的变化有着密切的关系。KDR作为最重要的血管内皮生长因子(VEGF)的主要受体,高表达于易损斑块新生血管内皮细胞。构建具有高穿透力的纳米级脂膜靶向超声分子显像剂,利用高分辨率的超声生物显微多普勒技术有望有效地监测动脉易损斑块的发生和发展,为动脉粥样硬化的防治和寻找新的治疗靶点奠定基础。

新型多肽示踪剂^(131)I-RRL肿瘤分子显像研究

研究能与肿瘤血管内皮细胞特异结合的小分子多肽显像剂精氨酸-精氨酸-亮氨酸(RRL)对黑色素瘤小鼠模型的肿瘤分子显像应用价值。采用氯胺-T法对小分子多肽RRL进行131I标记,并对标记条件进行了优化;最佳标记条件为:RRL用量50μg,Na131I用量10μL(74 MBq),氯胺-T用量90μg,反应总体积100μL,振荡反应3 min。标记率>69%。用Sephadex G25柱对标记产物进行纯化,纯化后放化纯度>95%。采用绿色荧光素(FITC)标记RRL,并进行体外细胞结合实验,通过荧光信号的强弱观察RRL在不同细胞中的结合能力。体外细胞结合实验结果显示,RRL不仅能够特异性结合于肿瘤来源的血管内皮细胞,而且能够与肿瘤实质细胞结合;131I-RRL对黑色素瘤动物模型进行SPECT显像结果显示,131I-RRL能够特异性浓聚于肿瘤组织,24 h后放射性浓聚灶清晰可见。以上结果表明,小分子多肽RRL是一种很有潜力的肿瘤放射性核素分子显像与治疗的载体。

靶向超声微泡造影剂与超声分子显像

超声分子显像是一门新兴发展的,以靶向超声微泡造影剂为显像剂,能够对体内组织器官微观病变进行分子水平的探测与显像的方法。本文对靶向超声微泡造影剂与超声分子显像的研究现状及发展方向进行了综述。

GlcNAcT在肿瘤^(99)Tc^m-DTPA-DG分子显像中的作用及意义

目的探讨肿瘤99Tcm-DTPA-DG分子显像的相关机制中N乙酰氨基葡萄糖转移酶(GlcNAcT)的作用及意义。方法建立负肺癌雌性裸鼠模型,剥除肿瘤组织行HE染色并进行免疫荧光检测99Tcm-DTPA-DG在不同活度下GlcNAcT变化趋势。剥离的肿瘤组织匀浆后提取胞浆蛋白及细胞核蛋白,比较细胞核是否摄取TcO4-、99Tcm-DTPA、18F-FDG和99Tcm-DTPA-DG。结果肿瘤组织摄取不同活度99Tcm-DTPA-DG后,可见GlcNAcT蛋白表达有变化,GlcNAcT表达水平与99Tcm-DTPA-DG摄取率一致,有密切相关关系;99Tcm-DTPA-DG可被摄取进入细胞核且入核比率较其他药物高。结论99Tcm-DTPA-DG进入细胞后,可以入细胞核进一步参与细胞代谢,实现肿瘤分子显像,这与99Tcm-DTPA-DG在胞质内磷酸化后被GlcNAcT糖基化修饰有关。

血管内皮靶向微泡对兔心肌缺血再灌注损伤的超声分子显像

目的:构建针对血管内皮细胞损伤的靶向微泡,实现对兔心肌缺血再灌注损伤的靶向显像。方法:构建血管内皮细胞间黏附分子-1(ICAM-1)靶向阳离子微泡(TCMB)和非靶向普通阳离子微泡(CMB),肿瘤坏死因子α(TNF-α)活化培养至70%融合的原代人脐静脉内皮细胞(HUVEC)/脐静脉,CMB和TCMB分别以2.0dynes/cm^2的剪切应力通过平行板流动腔连接的细胞培养皿/脐静脉,比较CMB和TCMB对HUVEC/脐静脉的靶向粘附能力。20只新西兰大耳兔随机分为CMB组和TCMB组,每组各10只,参照相关文献方法制备心肌缺血再灌注损伤模型,耳缘静脉注射1ml浓度均为2×10~8个/ml的CMB(CMB组)和FITC二抗标记的TCMB(TCMB组),比较CMB和TCMB对兔心肌缺血再灌注损伤的靶向显像能力。结果:CMB与TCMB的粒径差异无统计学意义(2.90±1.90μm vs 3.10±2.10μm,P>0.05),CMB表面电位高于TCMB(+31.30±3.90mV vs+22.00±2.40mV,P<0.01)。与活化血管内皮细胞粘附的TCMB数量是CMB的19.4倍,与脐静脉粘附的TCMB声强度是CMB的3倍,差异均有统计学意义(P<0.01)。TCMB可在兔心肌缺血再灌注损伤区域的冠脉内定向聚集,实现靶向超声分子显像,而CMB无明显靶向显像功能;TCMB组兔损伤区域心肌声强比是CMB组的1.86倍,差异有统计学意义(P<0.01)。结论:ICAM-1靶向微泡能与损伤的血管内皮细胞特异性粘附,实现对心肌缺血再灌注损伤的靶向超声分子显像。

^(99m)Tc-3PRGD_2分子显像在评估重组内皮抑素疗效中的价值

目的探讨^(99m)Tc-3PRGD_2分子显像在评估重组内皮抑素(恩度)抑制肿瘤血管中的临床作用。方法共纳入72例非小细胞肺癌(NSCLC)患者,其中36例患者接受了恩度联合化疗(观察组),另外36例患者接受单纯化疗(对照组)。Kaplan-Meier生存曲线分析两组患者无疾病生存期(PFS)差异,线性相关分析观察两组患者治疗前与治疗4周期后靶病灶^(99m)Tc-3PRGD_2分子显像水平改变与PFS的关系。结果观察组治疗前后T/N值分别为(6.74±2.22)与(3.84±1.14),治疗前后差异有统计学意义(P<0.001)。观察组和对照组治疗前后分子显像T/N值的差值比较,差异有统计学意义(P<0.001),并且观察组治疗前后T/N值的变化水平与PFS密切相关(r=0.879,P<0.001)。生存分析显示中位PFS在观察组和对照组分别是(7.417±0.42)和(6.194±0.26)月,差异有统计学意义(P=0.003)。结论 ^(99m)Tc-3PRGD_2分子显像T/N值在评估重组内皮抑素疗效中的具有一定的临床价值,并且与患者预后显著相关。

共振能量转移分子显像在生物医学中的应用

共振能量转移分子显像(RETI)能显著改善光信号强度和组织穿透性,可用于活体深度组织光学显像。共振能量转移(RET)是指发生在近距离的供体与受体之间的能量转移,包括非放射共振能量转移和放射共振能量转移。RETI是基于共振能量转移的光学成像技术,主要包括荧光共振能量转移显像(FRETI)、生物发光共振能量转移显像(BRETI)、化学发光共振能量转移显像(CRETI)和放射共振能量转移显像(RRETI)。目前,RETI是分子显像研究的热门领域,已用于生物医药学研究各领域。本文对RETI技术原理及其在生物医学中的应用进行综述。

心血管疾病的分子显像研究进展

分子显像以感知活体中特异性分子靶点、基本生物过程和某种细胞类型为目标。作为以生物、化学和影像学为基础的综合性学科，分子显像技术广泛应用于生物和药物研制，在心血管疾病的研究中发挥越来越重要的作用。本文将对该项技术的基本构成及其在心血管疾病中的应用作简要综述。

超声靶向分子显像在器官移植术后并发症监测中的研究进展

超声靶向微泡的分子显像是通过超声微泡表面携带的抗体或配体与细胞表面的靶分子特异性的结合，利用超声检测靶向微泡在组织和器官中的分布，在体外观察活体内部的分子水平的生物学变化的影像新技术．是目前超声造影发展的新领域．主要应用在肿瘤、缺血、炎症、血栓、动脉粥样硬化、器官移植术后并发症的监测等方面。本文重点就超声靶向微泡在器官移植中应用的现状及发展前景做一探讨．

^(64)Cu-NOTA-Herceptin的设计、活性测定及肿瘤靶向分子显像研究

利用双功能螯合剂2-[(4-异硫氰基苯基)甲基]-1,4,7-三氮杂环九烷-1,4,7-三乙酸(NCS-Bz-NOTA)对Herceptin单抗表面的氨基进行修饰获得了NOTA-Herceptin,通过基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱(MALDI-TOF)对该偶联物进行了表征.利用酶联免疫吸附测定了偶联前后Herceptin抗体效价的改变.利用新型正电子核素^(64)Cu标记,获得可用于肿瘤放射靶向精准诊疗的^(64)Cu-NOTA-Herceptin探针,其标记率为90%,放化纯度>98%,比活度185 MBq/nmol.分别进行了该探针在HER2过表达胃癌细胞NCI-N87及HER2低表达胃癌细胞BGC823等肿瘤细胞中的摄取实验,测定了该探针的肿瘤特异性.建立了荷人胃癌BGC823裸鼠模型,通过微型正电子断层显像(Micro-PET)设备观察了探针在模型动物体内的代谢情况:在静脉注射7.4 MBq^(64)Cu-NOTA-Herceptin探针后,分别于4和60 h进行正电子断层显像(PET)的显像,观察到其在肿瘤部位的摄取有所富集,且随着代谢时间的延长,肝脏部位摄取得到明显降低.研究结果表明,^(64)Cu-NOTAHerceptin探针有望应用于肿瘤放射性靶向诊疗.

基于分子显像的磁共振易损斑块成像研究进展

早期识别并干预易损斑块有利于降低心血管严重不良事件改善患者预后。磁共振成像(MRI)的易损斑块无创检测技术的主要方法之一,可以通过多种模式和序列对斑块成分进行分析,具有良好的组织对比度和分辨率。但传统的MRI对易损斑块存在的炎症反应、微血栓形成、新生血管等重要特征无法进行良好的识别。近几年MRI与分子显像技术的结合提升了易损斑块检测的敏感性和准确性。这其中包括了基于自然靶向和主动靶向的MRI分子显像技术,也包括融合PET(positron emission tomography)分子显像技术的PET/MRI混合成像技术。这些技术可以为易损斑块的无创检测评估提供更多信息,具有更好的敏感性和特异性。

肺癌表皮生长因子受体分子显像的研究进展

表皮生长因子酪氨酸抑制剂是肺癌治疗中应用广泛的靶向药物,而其疗效的预测主要依靠有创的基因检测方法或粗略的临床估计。PET受体显像是集配体结合高特异性和放射性探测高敏感性于一体的显像技术。目前,以EGFR受体为靶点的PET显像研究正处于药物研发阶段,研究表明此种显像技术有助于建立肺癌靶向治疗疗效的无创性影像学检测,为肺癌的个体化治疗提供更多依据。

非小细胞肺癌分子靶向EGFR-TKI治疗敏感性与治疗耐受性预测筛选的分子显像研究现状及进展

肺癌80%以上为非小细胞肺癌(non-small cell lung cancer,NSCLC),表皮生长因子受体(epidermal growth factor receptor,EGFR)介导的信号通路与NSCLC发生发展密切相关。针对EGFR的小分子EGFR赖氨酸激酶抑制剂(EGFR-tyrosine kinase inhibitor,EGFR-TKI)被应用于NSCLC的临床治疗,正电子发射计算机断层显像(positron emission tomography/computed tomgraphy,PET/CT)能够无创地对NSCLC患者全身EGFR表达及突变状况进行连续动态监测。^(18)F-FDG PET/CT显像对于EGFR活化突变、EGFR-TKI治疗疗效具有预测价值,并且能够在体直接观察到药物与全身肿瘤病灶EGFR靶向结合的具体情况,通过治疗前后的PET-CT显像,实现治疗前高敏人群筛选和治疗全过程的动态监测、治疗策略指导,对实现NSCLC的EGFR-TKI精准治疗至关重要。

胰岛β细胞放射性核素分子显像研究进展

糖尿病是严重威胁人类健康的常见病和多发病,胰岛素替代治疗是其主要的治疗手段。近年来,胰岛β细胞移植治疗1型糖尿病展示出潜在的应用前景,但如何在活体条件下无创地进行胰岛β细胞移植的监测,是目前临床应用所面临的重要问题。放射性核素分子显像技术近年来得到了快速发展,具有灵敏度高、特异性强等特点,在胰岛β细胞移植监测方面得到了广泛应用,展示了良好的应用前景。

肿瘤酸性pH分子显像研究进展

人体保持着严格的酸碱平衡,许多疾病状态诸如炎症、缺血、癌症和肾脏疾病等都涉及酸碱失衡(酸碱pH变化)。酸碱失衡(pH变化)可作为研制肿瘤诊断和治疗药物的靶点和广范生物标志物。磁共振分子显像(MRMI)、核医学显像和光学显像已用于临床前pH显像研究,也有临床应用的研究报道,显示了很好的应用前景,为进一步转化临床应用奠定了基础。本文综述了肿瘤酸性pH分子显像最新研究进展。

非^(18)F-FDG PET分子显像在淋巴瘤中的应用进展

淋巴瘤是一种起源于淋巴结和淋巴组织的免疫系统恶性肿瘤,具有起病隐匿、侵袭性强等特点,是我国发病率增速最快的肿瘤之一。目前,^(18)F-FDG PET/CT已经成为恶性淋巴瘤初始分期、再分期、早期治疗反应及疗效评估、预后预测与随访的重要影像技术。由于淋巴瘤的异质性,如侵袭性、组织来源、免疫表型、病程阶段、不同人群治疗反应等的差异,非^(18)F-FDG PET分子显像技术在一些特定类型淋巴瘤的靶向诊疗中表现出较^(18)F-FDG PET/CT更明显的优势。笔者聚焦于非^(18)F-FDG PET分子显像在淋巴瘤中的研究进展,比较了非^(18)F-FDG显像剂与传统显像剂^(18)F-FDG在淋巴瘤诊疗过程中的异同、优势与不足、应用特色和发展潜能,期望为淋巴瘤特异性靶向诊疗和个性化精准医疗提供新的思路和方法。

心血管成纤维细胞显像的现状和展望

心肌纤维化是众多心血管疾病共同的基础病理改变,与心脏不良预后密切相关。目前临床上评价心肌纤维化的技术存在有创、特异性欠佳、无法早期诊断等不足。近年来,靶向活化成纤维细胞的核素显像因其在检测心肌纤维化以及在评估疾病进展和治疗反应方面的潜力而受到人们的关注。本文结合现有研究,重点介绍其应用现状、优势和局限性,探讨其在心血管疾病中的前景,旨在为进一步推动靶向活化成纤维细胞的核素显像在心血管疾病中的应用提供参考和启示。

基于单分子量子相干调制的细胞温度成像技术

目的细胞温度成像可以帮助科学家研究和理解细胞内部的温度分布,揭示细胞代谢和生物化学过程的关键信息。目前,基于荧光温度探针的细胞温度成像技术存在低温度分辨率和有限测量范围等限制。本文旨在利用单分子量子相干过程依赖温度的特性,开发一种单细胞温度成像和实时检测技术。方法基于飞秒脉冲激光制备延时和相位可调的飞秒脉冲对,调制的脉冲对通过显微系统激发细胞内标记的荧光单分子,之后收集并记录每个荧光光子的到达时间。利用单分子相干过程与周围环境温度的关系,定义单分子量子相干可视度(V),建立V与环境温度的对应关系。通过调制解调荧光光子的到达时间,获取单分子周围环境温度,结合扫描成像,实现细胞的温度成像和实时检测。结果该方法可以实现高精度(温度分辨率<0.1℃)和大范围温度(10~50℃)的温度成像和测量,并观测到了单个细胞代谢相关的温度变化。结论该研究有助于深入了解细胞代谢、蛋白质功能和疾病机制,为生物医学研究提供重要工具。