目的:目前多种前列腺特异性膜抗原（prostate-specific membrane antigen,PSMA）靶向放射性示踪剂已成功用于临床PET/SPECT成像、放射性核素治疗以及引导转移性前列腺癌患者手术治疗,如⁹⁹Tc^m-MIP-1404、¹⁸F-DCFPyL、⁶⁸Ga-PSMA-11、⁶⁸Ga/¹⁷⁷LU-PSMA-617、¹⁸F-PSMA-1007、⁶⁸Ga/¹⁷⁷LU-PSMA-I&T、⁹⁹Tc^m-PSMA-I&S等。多数放射性示踪剂由放射性核素⁶⁸Ga/¹⁸F标记,而⁹⁹Tc^m因为优良的物理特性,价格便宜,方便获取,⁹⁹Tc^m标记的放射性示踪剂也具有一定的优势。本文以G（Gly）GGC（Cys）作为螯合序列对PSMA（prostrate specific membrane antigen,PSMA）小分子抑制剂的核心基团Glutamate-urea-R进行修饰,并应用放射性核素⁹⁹Tc^m进行标记,制备单光子核素PSMA靶向分子影像探针,并对其进行质量控制,探讨该分子探针用于前列腺癌SPECT显像的可行性。方法:应用Fmoc/tBu多肽固相合成法合成GGGC-PSMA,并在室温条件下进行放射性核素的标记。用反相高效液相色谱法（reverse-phase high performance liquid chromatography,RT-HPLC）测定⁹⁹Tc^m-GGGC-PSMA的放化纯,并将该分子探针分别置于生理盐水及人新鲜血清试管中,于水浴箱内分别孵育1、2、4、6、8、12h,不同时间点均用RT-HPLC测定其放化纯,以检测探针的体外稳定性。选用前列腺癌细胞—22Rv1（PSMA⁺）和PC-3（PSMA^-）细胞及前列腺癌动物模型进行实验研究。研究该分子探针在人前列腺癌22Rv1细胞（PSMA⁺）及人前列腺癌PC-3细胞（PSMA^-）的摄取、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;体外细胞饱和结合实验中,检测该分子探针对于PSMA阳性细胞的亲和力。采用静置贴壁法培养人前列腺癌22Rv1细胞（PSMA⁺）及人前列腺癌PC-3细胞（PSMA^-）,收集适量处于对数生长期的22Rv1和PC-3细胞,分别用生理盐水或PBS溶液制备0.2ml单细胞悬液,接种于SPF（specific pathogen free,无特定病原体）级BALB/c裸鼠右前肢外侧皮下,制备荷瘤裸鼠模型。待肿瘤直径约1.5cm时,选取肿瘤大小无明显差异的荷瘤裸鼠用于实验。将标记好的分子探针经尾静脉注射入荷瘤裸鼠体内,收集其尿液,应用RT-HPLC测定尿液中的放射性化学纯度,以检测⁹⁹Tc^m-GGGC-PSMA的体内稳定性。选取4只22Rv1细胞荷瘤裸鼠模型及3只PC-3细胞荷瘤裸鼠模型,经尾静脉注射⁹⁹Tc^m-GGGC-PSMA后4h,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、肿瘤分别称重并测定其放射性计数,计算每克组织中放射性计数与标准源的比值即%ID/g,研究该分子探针在PSMA阳性动物模型及阴性动物模型的体内分布情况。选取5只22Rv1细胞荷瘤裸鼠模型及5只PC-3细胞荷瘤裸鼠模型,经尾静脉注射⁹⁹Tc^m-GGGC-PSMA,于注药后1、2、4、6、8h行SPECT显像,观察各组内随时间变化肿瘤部位放射性核素浓聚的情况,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组织放射性计数的比值（target to nontarget ratio,T/NT）,并比较2组间显像的差异。另随机取2只22Rv1细胞荷瘤裸鼠模型进行阻断显像实验,于实验前30min注射过量未标记的小分子化合物,于注射后1、2、4、6、8h行SPECT显像,观察肿瘤部位放射性浓聚随时间变化的情况,计算T/NT比值,并与非阻断组进行比较。所有实验数据均以（?）±s（均数±标准差）表示,采用SPSS 22.0及GraphPad Prism 5.0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RT-HPLC检测,⁹⁹Tc^m-GGGC-PSMA放射峰保留时间为11.66min,放化纯为（99.23±0.43）%（n=6）,纯度较高,无需进一步纯化。体外稳定性实验结果,12h内不同介质中分子探针放化纯均在95%以上,且放射峰位置较稳定,未见漂移。收集22Rv1荷瘤裸鼠模型注射药物后的尿液,经RT-HPLC测定,放射峰保留时间呈双峰,主峰与⁹⁹Tc^m-GGGC-PSMA放射峰保留时间相似,主峰前的小峰,该峰保留时间与游离锝不一致,可能为代谢物峰。细胞实验结果,人前列腺癌22Rv1细胞各时间点对⁹⁹Tc^m-GGGC-PSMA的体外摄取率显示摄取率随着时间的延长先增加后逐渐下降,4h摄取率（17.72±0.68）达到高峰,且各时间摄取率均高于对照组。PSMA阳性表达人前列腺癌22Rv1细胞对⁹⁹Tc^m-GGGC-PSMA的细胞滞留实验结果,分子探针在细胞内滞留率相对较高,各时间点滞留率为（87.41±3.30）%、（88.42±3.79）%、（68.66±2.37）%、（64.03±1.20）%、（48.63±2.00）%。阻断实验,实验前30min,在PSMA阳性表达22Rv1细胞液中加入500倍或1000倍未标记的GGGC-PSMA（N=3）,培养箱孵育4h,细胞摄取率由（17.72±0.68）%分别降至（0.55±0.02）%、（0.43±0.02）%,统计学分析有显著性差异（t=-8.88,P=0.001;t=-9.01,P=0.001）,表明⁹⁹Tc^m-GGGC-PSMA与PSMA受体体外结合可被未标记的化合物阻断,探针具有靶向特异性。体外细胞饱和结合实验,分子探针与PSMA受体结合的K_d值为1.316。荷瘤裸鼠体内分布结果,⁹⁹Tc^m-GGGC-PSMA在PSMA阳性表达22Rv1细胞荷瘤裸鼠体内分布结果显示:血（0.60±0.20）%ID/g、心脏（3.37±1.18）%ID/g、肝脏（0.89±0.5）%ID/g、脾脏（7.78±1.46）%ID/g、肺脏（3.04±0.78）%ID/g、肾脏（325.97±58.27）%ID/g、胃（1.50±0.22）%ID/g、小肠（0.93±0.20）%ID/g、肌肉（0.81±0.21）%ID/g、骨骼（1.54±0.50）%ID/g、脑（0.06±0.02）%ID/g、肿瘤（5.74±2.14）%ID/g,分子探针主要分布于肿瘤组织、肾脏以及脾脏;PSMA阴性表达PC-3细胞荷瘤裸鼠体内分布结果显示:血（0.41±0.10）%ID/g、心脏（0.91±0.48）%ID/g、肝脏（1.06±0.15）%ID/g、脾脏（8.83±0.87）%ID/g、肺脏（1.76±0.54）%ID/g、肾脏（328.72±86.33）%ID/g、胃（0.57±0.33）%ID/g、小肠（0.55±0.03）%ID/g、肌肉（0.76±0.05）%ID/g、骨骼（0.44±0.04）%ID/g、脑（0.02±0.01）%ID/g、肿瘤（0.34±0.07）%ID/g。PSMA阳性22Rv1荷瘤裸鼠与PSMA阴性PC-3荷瘤裸鼠肿瘤组织%ID/g值分别是（5.74±2.14 versus 0.34±0.07）,表明分子探针可以被PSMA阳性表达的肿瘤组织摄取。SPECT显像实验表明,PSMA阳性表达22Rv1细胞荷瘤裸鼠各时间点T/NT比值分别为（2.01±0.81）、（2.26±0.92）、（3.63±1.52）、（4.29±2.06）、（5.17±1.97）;并且可以观察到⁹⁹Tc^m-GGGC-PSMA在非靶器官中快速清除。相反,PSMA阴性PC-3细胞荷瘤裸鼠肿瘤部位未观察到明显放射性核素浓聚,不同时间点T/NT比值分别为（0.74±0.01）、（0.71±0.03）、（0.66±0.16）、（0.66±0.01）、（0.64±0.03）。PSMA阳性表达22Rv1细胞荷瘤裸鼠模型组T/NT比值明显高于PSMA阴性表达PC-3细胞荷瘤裸鼠模型组（t=3.547⁴.878,P=0.001⁰.008）,差异有统计学意义。PSMA阳性表达22Rv1荷瘤裸鼠阻断实验中各时间点T/NT比值分别为（1.21±0.17）、（1.28±0.15）、（1.28±0.17）、（1.58±0.45）、（1.58±0.46）,实验数据表明肿瘤部位放射性核素的摄取可以被未标记的小分子化合物阻断,各时间点的T/NT比值具有统计学差异（各时间点P值均小于0.001）。结论:用短肽GGGC为螯合剂,⁹⁹Tc^m标记PSMA靶向小分子抑制剂的方法简便,标记率高,无需纯化,体内外稳定性好,能够被PSMA阳性表达的前列腺癌细胞特异性摄取,并且可用于PSMA阳性表达前列腺癌体内特异性显像,对前列腺癌组织有较高的靶向性,⁹⁹Tc^m-GGGC-PSMA可作为新型PSMA靶向分子探针用于前列腺癌SPECT显像诊断。