目的:本研究将人表皮生长因子受体2（Human epidermal growth factor receptor 2,HER2）亲和体Z_HER2:2891的C末端用四个氨基酸-G（Gly）GGC（Cys）作为螯合剂进行修饰,并对其进行放射性核素⁹⁹Tc^m标记,制备HER2亲和体分子影像探针⁹⁹Tc^m-Z_HER2:2891,测定该分子探针的标记率,评价其体内外稳定性,应用HER2高表达的SKOV3细胞及荷瘤裸鼠模型进行细胞摄取实验、体内分布和显像研究,并与HER2低表达的MCF-7细胞裸鼠进行显像对比,探讨分子影像探针⁹⁹Tc^m-Z_HER2:2891对HER2高表达肿瘤诊断可行性。方法:应用Fmoc/tBu多肽固相合成法合成Z_HER2:2891,并在其C末端连接4个氨基酸（-GGGC）,形成1个能与⁹⁹Tc^m进行强力螯合的类似N3S结构的短肽,利用配体交换法进行⁹⁹Tc^m标记。用反相高效液相色谱法（reverse-phase high performance liquid chromatography,RP-HPLC）及纸层析法测定⁹⁹Tc^m标记的Z_HER2:2891(⁹⁹Tc^m-Z_HER2:2891)的标记率。并将该分子探针于37℃条件下分别在生理盐水及人新鲜血清中孵育1、2、4、6、8h,用RT-HPLC测定其在不同介质及不同时间点中的放化纯,以检测其体外稳定性。采用静置贴壁法培养HER2高表达人卵巢癌SKOV3细胞及HER2低表达人乳腺癌MCF-7细胞,制备荷瘤裸鼠模型。收集处于对数生长期的SKOV3细胞,用不含胎牛血清的培基配成单细胞悬液,使每0.2ml悬液中含细胞个数为1×10⁷个,于SPF（specific pathogen free,无特定病原体）级BALB/c裸鼠右前肢外侧皮下接种0.2ml单细胞悬液,待肿瘤直径约1.5-2.0cm时,选取肿瘤大小无明显差异的荷瘤裸鼠用于实验。同样方法于裸鼠左前肢外侧皮下制备HER2低表达人乳腺癌MCF-7荷瘤裸鼠模型。将分子探针⁹⁹Tc^m-Z_HER2:2891注射入荷瘤裸鼠体内并收集注射分子探针后1.5-2h时的尿液,用RT-HPLC测定尿液中的放射性化学纯度,以测定⁹⁹Tc^m-Z_HER2:2891的体内稳定性。研究该分子探针在HER2高表达SKOV3细胞的细胞摄取、滞留、内化及阻断情况,以了解该探针在体外的药代动力学及特异性。随机取16只SKOV3细胞荷瘤裸鼠模型,利用随机数字表法随机分为4组,每组4只,各组分别经尾静脉注射⁹⁹Tc^m-Z_HER2:2891,于注药后1、2、4、6h随机取一组动物模型,眼静脉取血后,颈椎脱臼处死,即刻取出心脏、肝脏、脾脏、肺脏、肾脏、胃、小肠、肌肉、骨骼、脑、肿瘤分别测定其放射性计数并称重,并同时测定标准源的放射性计数,计算每克组织中放射性计数与标准源的比值即%ID/g以及肿瘤与肌肉组织的%ID/g比值（tumor to muscle,T/M）。研究各时间点该分子探针在HER2高表达动物模型的体内分布。随机取5只SKOV3荷瘤裸鼠,经尾静脉注射⁹⁹Tc^m-Z_HER2:2891,于注药后1、2、4、6、8h行静态显像,并行MCF-7荷瘤裸鼠显像进行对比,观察各组内随时间变化肿瘤部位放射性浓聚的变化情况,利用感兴趣区技术测定肿瘤部位放射性计数与对侧同等区域正常部位放射性计数的比值（target to nontarget ratio,T/NT）,并比较2组间显像的差异。另随机取5只SKOV3裸鼠模型,在注射⁹⁹Tc^m-Z_HER2:2891之前5分钟,注射过量未标记的Z_HER2:2891进行阻断特异性研究,于注药后1、2、4、6、8h行静态显像,观察各组内随时间变化肿瘤部位放射性浓聚的变化,计算T/NT比值,并与非阻断组进行比较。符合正态分布的计量数据以x±s（均数±标准差）表示,采用SPSS 13.0及Graph Pad Prism5.0统计学软件进行统计学分析及统计图制作,对数据进行两样本t检验（或t’检验）或Wilcoxon秩和检验,以P<0.05为差异有统计学意义。结果:经RP-HPLC检测,⁹⁹Tc^m-Z_HER2:2891放射峰保留时间为11.66min,标记20min后标记率为（99.29±0.43）%（n=6）,标记率较高,满足体内显像要求,无需进一步纯化。于37℃水浴条件下,在生理盐水及人新鲜血清中各孵育1、2、4、6和8 h,8h内分子探针放化纯均在96%以上,且放射峰位置较稳定,未见漂移。RP-HPLC测定注射⁹⁹Tc^m-Z_HER2:2891后荷瘤裸鼠的尿液,保留时间呈双峰,主峰与⁹⁹Tc^m-Z_HER2:2891放射峰保留时间一致,主峰前一小的放射峰,该峰与⁹⁹Tc^mO_4-保留时间不一致,为一代谢物峰,但并非游离⁹⁹Tc^mO_4-。细胞实验结果,人卵巢癌SKOV3细胞对⁹⁹Tc^m-Z_HER2:2891的体外摄取率在1、2、4、6、8、12、24h分别为（5.27±0.32）%、（5.38±0.74）%、（5.74±1.03）%、（4.50±1.45）%、（5.68±0.95）%、（12.41±1.28）%、（10.79±2.46）%,表明摄取率随着时间的延长逐渐增加,在6h时摄取率稍有下降,但整体是上升趋势,至12h达到最大值,之后略降低,但变化不大。人卵巢癌SKOV3细胞对⁹⁹Tc^m-Z_HER2:2891的细胞滞留实验结果,分子探针在细胞内滞留率相对较高可达51.30%。细胞内化实验结果,随着时间延长内化率整体呈曲线上升趋势,表明⁹⁹Tc^m-Z_HER2:2891与细胞膜上的HER2受体结合可转入细胞内。阻断组SKOV3细胞在加入⁹⁹Tc^m-Z_HER2:2891同时分别加入500倍及1000倍过量的未标记的Z_HER2:2891,4h时的细胞摄取率从（5.74±1.03）%分别降到了（0.45±0.05）%、（0.38±0.04）%,有显著性差异（t=-8.88,P=0.001;t=-9.01,P=0.001）,表明⁹⁹Tc^m-Z_HER2:2891与HER2体外结合可被未标记的Z_HER2:2891阻断,探针具有靶向特异性。荷瘤裸鼠体内分布结果,⁹⁹Tc^m-Z_HER2:2891在HER2高表达SKOV3荷瘤裸鼠肿瘤组织内分布较高,在1、2、4、6h分别为（4.14±1.61）、（6.47±2.09）、（5.04±2.58）、（10.07±0.33）%ID/g,其T/M比值由1h的4.87±0.47增长至6h的29.94±18.35。此外,除肾脏外,⁹⁹Tc^m-Z_HER2:2891在大部分正常组织或器官中被快速清除。体内显像实验显示,SKOV3荷瘤裸鼠注射⁹⁹Tc^m-Z_HER2:28911h后肿瘤组织即有明显放射性核素浓聚,随时间延长浓聚程度增加,6h达摄取高峰,6h与8h摄取没有显著差异。MCF-7细胞荷瘤裸鼠显像,注药后1h肿瘤部位无明显放射性核素浓聚,之后可见轻度放射性核素浓聚,但未见明显摄取高峰。两组各时间点T/NT比值相比,SKOV3荷瘤裸鼠模型组明显高于MCF-7荷瘤裸鼠模型组。注射未标记的Z_HER2:2891可阻断显像效果,T/NT比值均较非阻断组下降。结论:⁹⁹Tc^m标记的HER2亲和体Z_HER2:2891标记方法简便,标记率高,无需纯化,可直接应用于动物体内显像实验,体内外稳定性好,能够被HER2高表达的细胞特异性摄取,并且可用于HER2高表达肿瘤体内特异性显像,对肿瘤组织有较高的靶向性,有望成为HER2高表达肿瘤精准诊疗中的分子探针。