【背景】胃癌严重威胁人类生命健康,是世界范围内发病率和死亡率最高的上消化道恶性肿瘤。精确筛查和诊断胃癌癌前疾病、癌前病变和早期胃癌对降低胃癌的死亡率至关重要。然而,早期胃癌症状不典型、病变范围小,现有的技术手段难以实现精确诊断。因此,积极寻找并建立对早期胃癌具有高度特异性和灵敏度的诊断方法,在解剖结构没有发生明显变化之前即对其细胞分子水平变化做出判断,是提高早期胃癌诊断和降低死亡率的关键。MG7单克隆抗体是樊代明院士率先利用杂交瘤技术筛选出来的胃癌特异性单克隆抗体,其在胃癌组织靶向特异性强、灵敏度高,是极具胃癌早期诊断价值的分子标志物。分子影像是一门融合了分子生物学、生物化学、影像学等学科的新兴学科,在分子、细胞水平对生理病理过程进行定性、定量和可视化研究,极具临床应用价值。【目的】以MG7单克隆抗体为靶向分子制备放射性探针,对探针的理化性质和成像能力进行检测,在细胞和活体水平验证探针的靶向特异性,建立以MG7单克隆抗体为基础的胃癌分子影像诊断方法。【方法】1.胃癌特异性分子探针68Ga-NOTA-MG7的制备和质量鉴定以大环内酯类螯合剂NOTA作为桥梁,用间接标记的方法制备68Ga-NOTA-MG7放射性探针,利用纸层析法测定探针的标记率,通过血清稳定性检测、MTT细胞毒性检测和正辛醇-水分配系数检测对探针进行质量鉴定。2.68Ga-NOTA-MG7探针的体外、体内实验研究将MG7单克隆抗体分别与不同胃癌细胞株和永生化胃粘膜上皮细胞株孵育并进行免疫荧光染色,观察MG7单克隆抗体在不同细胞系的分布情况及特异性。将68Ga-NOTA-MG7探针与胃癌细胞系孵育,于不同时间点收集细胞裂解液进行放射活性测定,观察68Ga-NOTA-MG7与胃癌细胞系的靶向亲和力。建立荷胃癌裸鼠模型,待肿瘤体积约为200-500 mm3时,将荷胃癌小鼠分为两组:分别尾静脉注射68GaNOTA-MG7探针和68Ga-NOTA-MG7/MG7混合物(MG7注射量:20 mg/kg)。于30min、60min、90min进行PET/CT静态扫描显像和切伦科夫光学扫描显像,在计算机扫描图像上勾画出感兴趣区域ROI(如:肿瘤、肝脏、肾脏等),观察探针的分布及代谢情况。3.68Ga-NOTA-MG7探针的生物学分布研究取12只生长状况相似的荷胃癌裸鼠,分为A、B、C、D四组。A、B、C组小鼠尾静脉注射68Ga-NOTA-MG7探针(7.4 MBq/200μl),D组注射68Ga-NOTA-MG7/MG7混合物(68Ga-NOTA-MG7注射量7.4 MBq/200μl,MG7注射量:20mg/kg)。分别于30min、60min、90min处死A、B、C组小鼠,取主要器官(心、肝、脾、肺、肾、胃、肠、骨、脑、血)及肿瘤,于60min处死D组小鼠,取其主要器官和肿瘤。用γ计数器检测其放射性,所得数值经衰减校正后,以%ID/g表示。【结果】1.胃癌特异性分子探针68Ga-NOTA-MG7的制备和质量鉴定利用大环内酯类螯合剂NOTA作为桥梁,通过化学偶联的方法制备68Ga-NOTAMG7放射性探针。纸层析法测定标记率表明,探针的标记率可达99%。血清稳定学实验证实,探针经50%的胎牛血清孵育120min后仍有97%以上的探针保存完整,稳定性良好。正辛醇-水分配系数实验显示,探针的分配系数log P=-2.142±0.072(n=3),具有良好的水溶性。MTT法细胞毒性测试表明,与18F-FDG相比,探针在应用剂量时(200μCi/孔),无明显的细胞毒性,活细胞数量可达90%以上,使用安全。2.68Ga-NOTA-MG7探针的体外、体内实验研究免疫荧光染色证实,MG7单克隆抗体与胃癌细胞特异性结合,与正常胃粘膜细胞无特异性结合。细胞摄取和外排实验表明,胃癌细胞与探针孵育60min时可达到最大摄取,而后探针的外排加剧。荷胃癌裸鼠PET/CT活体成像证实,肿瘤、肝脏和肾脏有较高浓度放射性探针聚集,肿瘤部位在60min时达到最大摄取(2.53±0.28%ID/g)。冷抗体阻滞实验证实,当68Ga-NOTA-MG7探针与MG7同时注射时,肿瘤部位的放射性摄取明显减低。切伦科夫光学显像表明探针在肿瘤部位有特异性摄取,和PET/CT结果一致。3.68Ga-NOTA-MG7探针的生物学分布研究生物学分布研究证实,尾静脉注射68Ga-NOTA-MG7探针后,肿瘤组织于60min时达到最大摄取(2.72±0.40%ID/g)。冷抗体MG7阻滞实验证实,60min时肿瘤组织的放射活性明显减低(0.80±0.03%ID/g)。除外肿瘤组织,肾脏和肝脏也有明显的放射性摄取,和活体成像结果一致。【结论】成功制备了理化稳定性良好、生物毒性低的胃癌靶向探针68Ga-NOTA-MG7,探针有良好的胃癌活体成像能力。在此基础上对探针进一步修饰,有望集诊断、治疗于一体,极具应用前景。