新型分子探针PET/CT显像在分化型甲状腺癌中的研究进展

近年来,分化型甲状腺癌(DTC)的发病率呈显著增高趋势,PET/CT在DTC患者诊疗中的应用也备受瞩目,其将解剖学与功能学成像相结合,实现了分子水平可视化。氟18-脱氧葡萄糖(18F-FDG)已被证实为细胞代谢的标志物,是目前使用最广泛的PET放射性药物。除18F-FDG外,多种新型分子探针也有望从基础研究走向临床,用于DTC显像并指导治疗。本文主要阐述了新型PET分子探针的作用机制及研究进展,以期为新型分子探针在DTC诊疗领域的发展与应用提供参考。

1-[^(18)F]氟代乙基吲哚丙酸作为PET显像剂可行性的初步研究

目的吲哚丙酸在肿瘤免疫检查点阻断治疗中有关键作用,本研究拟设计合成^(18)F-标记的吲哚丙酸即1-[^(18)F]氟代乙基-吲哚丙酸(1-[^(18)F]-IPA),并对其作为肿瘤PET显像剂进行初步研究。方法前体1-(2-对甲苯磺酸氧乙基)-吲哚丙酸甲酯与^(18)F-发生亲核取代反应,粗产品经高效液相色谱法分离纯化并收集中间体,最后水解得1-[^(18)F]-IPA。目测产品的澄清度,精密试纸测定pH值,高效液相色谱检测放射化学纯度和稳定性。ICR健康小鼠尾静脉注射1-[^(18)F]-IPA(0.2 mL,7 MBq),于5、15、25、45、75、120 min各不同时间点处死并解剖,测定1-[^(18)F]-IPA在正常小鼠体内的生物学分布;荷BxPC-3裸鼠行micro-PET/CT显像并进行图像分析。组织器官不同时间点生物学分布的比较采用Student t检验。结果1-[^(18)F]-IPA总制备时间约35~40 min,放射化学产率(45±5)%,放射化学纯度>95%。产品溶液澄清无颗粒,pH值约6.5,体内外稳定性好。于各时间点处死ICR健康小鼠并解剖后测定1-[^(18)F]-IPA在正常小鼠体内的生物学分布,结果表明除外脑组织,在ICR健康小鼠全身各主要脏器均有1-[^(18)F]-IPA的一定摄取,以肝脏、胆囊以及肾脏摄取最明显,胆囊处随时间推移放射性逐渐增高,在120 min时达到(39.86±6.56)%ID/g,骨摄取随时间无明显变化。Micro-PET/CT表明,荷BxPC-3裸鼠在注射1-[^(18)F]-IPA 30 min后的BxPC-3肿瘤处有一定量放射性摄取,但并不明显,此时最大标准摄取值(SUVmax)约为55.18±14.62。这与生物分布结果一致,脑在各时间点摄取均较低。结论1-[^(18)F]-IPA合成时间短、产率高,有望成为一种探查色氨酸吲哚代谢途径以及进一步揭示肿瘤免疫抵抗的工具。

PET/CT在小鼠动脉粥样硬化易损斑块筛查中的价值

目的采用^(18)F-FDG、^(18)F-NaF、^(68)Ga-DOTA PET/CT对不同月龄动脉粥样硬化(AS)模型小鼠的易损斑块进行显像,探讨3种显像剂检测易损斑块的可行性及临床应用价值。方法选择高脂喂养ApoE基因敲除小鼠及普通饮食C57BL/6小鼠各18只,采用随机数字表法将其平均分为高脂1组、高脂2组、对照1组和对照2组。高脂1组及对照1组于喂养18周时、高脂2组及对照2组于27周时均行^(18)F-FDG、^(18)F-NaF、^(68)Ga-DOTA PET/CT检查,显像结束后分别进行游离腹主动脉显像及病理分析。各组测得PET/CT上腹主动脉斑块标准摄取值(SUV_(max)、SUV_(mean))、本底SUV_(max)、本底SUV_(mean)及靶本比值(TBR-SUV_(max)、TBR-SUV_(mean))。2组间数据比较采用独立样本t检验;3组间比较采用单因素方差分析,进一步两两比较采用LSD-t检验。结果高脂1组和高脂2组相比,^(18)F-FDG显像上,高脂2组的本底SUV_(max)及SUV_(mean)高于高脂1组,TBR-SUV_(max)和TBR-SUV_(mean)均低于高脂1组(均P<0.05),2组间^(18)F-FDG的SUV_(max)、SUV_(mean)差异无统计学意义(均P>0.05);^(18)F-NaF显像代谢参数均较高,^(68)Ga-DOTA显像代谢参数均较低,但组间差异均无统计学意义(均P>0.05)。高脂组^(18)F-FDG、^(18)F-NaF和^(68)Ga-DOTA PET/CT代谢参数比较显示,SUV_(max)、SUV_(mean)、本底SUV_(max)及本底SUV_(mean)的差异均有统计学意义(均P<0.05),其中^(18)F-NaF的上述参数均高于^(18)F-FDG显像,^(18)F-FDG及^(18)F-NaF均高于^(68)Ga-DOTA(均P<0.05),但3种显像剂间TBR-SUV_(max)、TBR-SUV_(mean)的差异无统计学意义(P>0.05)。结论^(18)F-FDG和^(18)F-NaF的PET/CT可以识别易损斑块,^(18)F-NaF较^(18)F-FDG表现出更高的SUV_(max),识别斑块更加敏感,可作为早期甄别易损斑块的可靠的无创性检查手段。

^(18)F-N a F及^(18)F-FDG PET/CT显像对动脉粥样硬化易损斑块的诊断价值

目的探讨^(18)F-NaF及^(18)F-FDG PET/CT用于动脉粥样硬化易损斑块检测的可行性及临床应用价值。方法按纳入标准选取我院心内科患者35例,分别行^(18)F-NaF及^(18)F-FDG PET/CT显像,对显像结果进行t检验。将患者分为心绞痛组与非心绞痛组,对其代谢参数进行秩和检验,统计OCT结果。结果临床资料中腰围在^(18)F-NaF PET/CT显像中阳性组高于阴性组,二者有统计学差异(P=0.014)。在^(18)F-NaF及^(18)F-FDG显像中,冠脉斑块SUV_(max)及TBR在显像阳性组高于阴性组,二者有统计学差异(P﹤0.05)。^(18)F-Na F显像中,心绞痛组冠脉斑块TBR在显像阳性组高于阴性组,非心绞痛组冠脉斑块SUV_(max)和TBR在显像阳性组高于阴性组,均有统计学差异(P﹤0.05);在^(18)F-FDG显像中,心绞痛组和非心绞痛组中,SUV_(max)和TBR在显像阴性和阳性组无统计学差异(P﹥0.05)。15人于冠脉造影时做了OCT,共诊断易损斑块11处,非易损斑块8处。结论^(18)F-Na F较^(18)F-FDG更有望于成为检测易损斑块的重要分子探针。

乳腺癌PET/CT成像探针18F-NOTA-Gly3-E（2PEG4-RGD-WH701）的合成及初步评价

目的开发一个靶向双受体(TNFR1和ανβ3)的18F标记融合肽探针18F-NOTA-Gly3-E(2PEG4-RGD-WH701),并且在MDA-MB-231和MCF-7异种移植裸鼠模型中评估放射性探针的诊断效果。方法利用NOTA修饰RGD-WH701化合物,采用NOTA-AlF螯合法进行18F的放射性标记。采用两个聚乙二醇(PEG4)分子和一个谷氨酸(Glu)分子与WH701和c(RGDyK)共价连接,并加入甘氨酸(Gly)以进一步改善探针的水溶性和药代动力学特性。采用免疫印迹分析(WB)和免疫荧光染色检测TNFR1和整合素ανβ3在MCF-7和MDA-MB-231细胞的表达。通过MDA-MB-231和MCF-7异种移植裸鼠模型评估18F-NOTA-Gly3-E(2PEG4-RGD-WH701)的体内靶向特性及Micro PET/CT成像性能。结果 18F-NOTAGly3-E(2PEG4-RGD-WH701)经衰减校正后的放射性化学产率约为33.5﹪±2.8﹪(n=5),放射化学纯度在95﹪以上。尾静脉注射18F-NOTA-Gly3-E(2PEG4-RGD-WH701)后40 min,Micro PET/CT测定MCF-7肿瘤摄取值为(1.22±0.11)﹪ID/g,MDA-MB-231肿瘤值摄取为(1.14±0.14)﹪ID/g。而单靶点肽18F-NOTA-RGD和18F-NOTA-WH701在MCF-7肿瘤中摄取值分别为(0.99±0.18)﹪ID/g、(0.57±0.08)﹪ID/g,在MDA-MB-231肿瘤中的摄取值分别为(0.96±0.13)﹪ID/g、(0.93±0.28)﹪ID/g。结论成功合成18F标记的双靶点融合肽18F-NOTA-Gly3-E(2PEG4-RGD-WH701),并在MDA-MB-231和MCF-7异种移植裸鼠模型中均获得了良好的成像效果。相对于分别针对对应单靶点整合素ανβ3和TNFR1的探针18F-NOTA-RGD和18F-NOTA-WH701,融合肽探针具有更高的肿瘤摄取。

^(68)Ga标记GIPR靶向探针的合成及其初步生物学评价

葡萄糖依赖性胰岛素释放肽受体(GIPR)是神经内分泌肿瘤(NETs)的重要靶标之一。本研究构建了新型的GIPR靶向探针^(68)Ga-DOTA-GIP(1-30)-F-02,通过模块进行自动化标记,考察该方法制备的^(68)Ga-DOTA-GIP(1-30)-F-02的标记率、放化纯度及体外稳定性。用正常ICR小鼠进行生物分布研究,并建立PC12-hGIP细胞荷瘤鼠模型进行Micro-PET/CT显像研究。结果表明,^(68)Ga-DOTA-GIP(1-30)-F-02自动化标记简易方便,标记率为(65.32±1.57)%,放化纯度>99%,体外稳定性良好。生物分布显示,^(68)Ga-DOTAGIP(1-30)-F-02在正常组织摄取较低,主要通过肾脏代谢,Micro-PET/CT显像该探针在给药后60 min肿瘤部位放射性摄取值可达(6.51±1.03)%ID/g,具有较好的肿瘤显像效果,初步表明,该探针具有用于神经内分泌肿瘤靶向显像的可行性和特异性。

分子影像探针在肺癌诊疗中的应用进展

肺癌作为全球第二高发的癌症类型,占所有新发病例的11.4%,致死率高达所有癌症相关死亡的18.0%。早期发现、诊断与及时治疗对于降低肺癌死亡率至关重要。得益于分子影像学的持续进步,多种分子影像探针在肺癌的早期筛查、诊疗和预后评估中得到了广泛运用,且取得了显著成效。本文重点探讨了当前应用最广泛的^(18)F-FDG探针以及新型非FDG分子影像探针的作用机理、靶点及其在临床实践中的应用,旨在为分子探针在肺癌诊疗领域的未来发展与应用提供参考。

HSV1-tk乳腺癌移植瘤裸鼠模型PET-CT报告基因显像

目的对^18F-FHBG体外摄取、体内分布及荷瘤裸鼠PET—CT显像等方面进行研究。方法利用吖井型计数器测定体外肿瘤细胞T47D和T47D—tk对^18F-FHBG的摄取、正常昆明小鼠和移植瘤裸鼠^18F-FHBG体内分布；并进行荷皮下移植瘤裸鼠^18F-FHBGPET-CT显像。结果体外肿瘤细胞摄取实验显示T47D-tk细胞摄取^18F-FHBG的程度明显高于正常的T47D细胞，120min时T47D—tk细胞对^18F-FHBG的摄取为T47D细胞的64倍（P〈0．001）。正常小鼠注射^18F-FHBG后，主要分布于肝脏、肠道、肾脏和膀胱，而脑部未见明显放射性分布。荷皮下移植瘤裸鼠PET—CT显像显示，T47D．tk肿瘤浓聚^18F-FHBG的程度明显高于T47D肿瘤，且2h显像效果较好。结论体外T47D—tk细胞摄取^18F-FHBG的程度明显高于正常的T47D细胞；在小鼠体内^18F-FHBG主要经肠道和泌尿系统排泄。^18F-FHBG报告基因探针可以有效的定位于HSV1-tk基因表达的部位且与移植瘤裸鼠体内分布研究结果一致。这可为进一步开展^18F-FHBG报告基因显像与肿瘤基因治疗的监测提供有效手段和科学依据。

靶向HER-2多模态纳米探针的制备及性能研究

目的探讨多模态靶向HER-2探针的合成方法及其对乳腺癌细胞体外靶向结合的可行性与在荷瘤小鼠体内生物分布情况。方法合成超顺磁性氧化铁纳米颗粒SPIO-PAA和靶向HER-2的多模态纳米探针SPIO-herceptin-NOTA-AI^18F,通过电子显微镜观察、动态光散射仪器检测、磁性分析、脂水分配系数测定和体外稳定性试验对其理化性能进行评估。MTT法检测对细胞增殖的影响;体外细胞特异性结合实验确定纳米探针的靶向活性,分析其在荷瘤小鼠体内的分布和代谢。结果透射电镜下SPIO-PAA形状规则,具有良好的分散性和均匀的粒径。SPIO-herceptin-NOTA-AI^18F的饱和磁化强度为50.38 emu/g,具有明显的亲水性。动物模型显示该探针主要分布于肿瘤组织、血液、肝脏、脾脏和肾脏,主要由肝脏代谢,肾脏排泄。结论SPIO-herceptin-NOTA-AI^18F具有良好的理化性能和体外生物学特性,符合MRI和PET检查的要求,且靶向性强,生物安全性好,具有临床应用潜能。

非小细胞肺癌EGFR突变的分子影像学在体检测

靶向药物表皮生长因子受体酪氨酸激酶抑制剂(epidermal growth factor receptor tyrosine kinase inhibitor,EGFR-TKI)改变了非小细胞肺癌的治疗格局,研究表明只有EGFR敏感突变人群能从中获益。EGFR突变检测的主流方法是针对EGFR的DNA序列进行分析,标本可以是手术或穿刺获取的肺癌组织、胸水肿瘤细胞、循环肿瘤细胞、外周血游离DNA,其最大的缺点是无法分析EGFR突变的异质性。针对EGFR在蛋白质水平进行突变检测分析的技术尚不成熟,但随着分子影像学的发展,基于正电子发射型计算机断层显像(positron emission computed tomography,PET)-计算机断层扫描(computed tomography,CT)的靶向EGFR分子探针的研发,使得在体检测肺癌组织的EGFR突变状态成为了可能,而且可以检测EGFR突变的异质性。本文综述了目前靶向EGFR突变的分子探针的研究结果及进展。

PSMA分子探针在非前列腺肿瘤中的临床应用

近年来,以前列腺癌特异性膜抗原(PSMA)为靶点的正电子发射计算机断层扫描(PET/CT)显像在前列腺癌的早期诊断、分期、疗效评价及生化复发监测等方面取得了巨大的成功。然而,随着研究的进展,越来越多的研究发现PSMA在肾癌、肺癌、肝癌、乳腺癌、甲状腺癌、神经胶质瘤等非前列腺肿瘤中也存在表达。本文综述了PSMA在非前列腺肿瘤中的最新研究进展,旨在为临床应用提供有益的参考。

PET/CT预测非小细胞肺癌表皮生长因子受体突变的研究进展

表皮生长因子受体(epidermal growth factor receptor,EGFR)突变在肺癌的启动及进展中至关重要,EGFR酪氨酸激酶抑制剂能阻断这一过程,实现了对肺癌的靶向治疗。目前,EGFR酪氨酸激酶抑制剂的应用要通过基因检测明确EGFR基因状态,而临床实践及基因检测方法存在一些问题,导致基因检测结果不易获得。正电子发射计算机断层显像(PET/CT)已广泛应用于肿瘤诊断及治疗等方面,近年研究显示氟[18F]标记的氟代脱氧葡萄糖代谢参数、新型分子探针及影像组学可协助临床在无法获得基因情况时检测EGFR基因状态及对突变类型进行分类,实现精准治疗。全文就近年来应用PET/CT预测非小细胞肺癌中EGFR突变的研究进展进行综述。

核医学显像与胰腺内分泌肿瘤的诊断和治疗

胰腺内分泌肿瘤（EPTs）是一组具有不同临床表现、生物学行为以及预后的肿瘤的总称；其显著特征为大部分肿瘤细胞存在神经胺摄取机制和（或）细胞表面表达特殊受体，这些都为核医学显像在诊疗EPTs方面提供了依据。随着核医学技术的发展，尤其是PET与CT实现了解剖与功能的完美结合，核医学显像在探查EPTs微小病灶、早期发现转移灶以及治疗方面具有独到的优势。