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目的:靶向程序性细胞死亡分子1/配体1（PD-1/PD-L1）免疫检查点的阻断治疗在多种肿瘤治疗中起到持续性疗效响应和明显延长肿瘤患者无进展生存期的作用。研究[1-3]表明肿瘤患者体内PD-L1表达水平与患者能否从PD-1/PD-L1信号通路免疫检查点阻断剂治疗中获益存在明显相关性,因此准确评估肿瘤患者体内PD-L1表达水平对于其治疗方案的制定具有重要意义。目前临床上主要通过免疫组织化学方法对患者肿瘤组织进行PD-L1表达水平检测,从而实现免疫检查点阻断治疗患者的筛选与疗效的预测。但是PD-L1表达异质性[4-7]、动态变化性以及检测样本取材受限等因素限制了免疫组织化学方法对肿瘤患者体内PD-L1表达真实情况的评估价值。PET/CT分子影像利用正电子核素标记的PD-L1特异靶向分子所形成的分子探针作为显像剂对肿瘤患者进行PET/CT显像有望实现肿瘤患者体内PD-L1的无创、可视化、实时及定量的检测与分析。方法:采用化学合成方法合成PD-L1特异靶向的环状多肽分子WL12,并用双功能螯合剂p-SCN-Bn-NOTA对其进行偶联,获得分子探针前体NOTA-WL12。利用正电子核素68Ga相64Cu分别对NOTA-WL12进行放射性标记获得高比活度和放射化学纯度的分子探针,随后依照《医疗机构制备正电子类放射线药品管理规定》对该分子探针理化性质进行分析和质量控制。在获得质量控制合格的PET/CT分子探针后,构建PD-L1表达程度不同的细胞系、小鼠模型分别进行细胞摄取、生物分布以及小动物PET/CT显像等实验评价新型分子探针对于PD-L1表达状态的检测能力。在基础研究之上进行了 68Ga-NOTA-WL12的初步临床转化研究（伦理批准号:2019 KT62,NCT04304066）。初步临床转化研究中共招募了 9例PD-L1表达程度不同的非小细胞肺癌患者分别进行了 68Ga-NOTA-WL12和18F-FDG两项PET/CT显像研究。利用西门子后处理工作站对受试者68Ga-NOTA-WL12和18F-FDG显像数据进行处理和分析,了解该分子探针在人体内分布情况以及分子探针在肿瘤病灶内的摄取情况并通过OLINDA/EXM软件求得受试者单次进行68Ga-NOTA-WL12 PET/CT显像所接受的辐射剂量。结果:化学合成的WL12和NOTA-WL12多肽分子纯度均大于95%,均对PD-L1具有较强的亲和力。68Ga-NOTA-WL12和64Cu-NOTA-WL12分子探针具有高比活度、高放射化学纯度且具有良好体内、外稳定性。在细胞摄取实验中68Ga-NOTA-WL12和64Cu-NOTA-WL12分子探针在PD-L1表达阳性的CHO-hPD-L1细胞系中的摄取值明显高于PD-L1表达阴性的CHO细胞的摄取值（p<0.001）。在小动物PET/CT显像研究中,CHO-hPD-L1模型小鼠肿瘤组织标准摄取均值明显高于CHO模型小鼠肿瘤组织的标准摄取均值（p<0.001）;并且PD-L1表达阳性的CHO-hPD-L1模型小鼠肿瘤病灶的标准摄取均值能够被共注射实验所阻断（p<0.01）,而对照组CHO模型小鼠PET/CT显像中实验组和阻断组肿瘤病灶的标准摄取均值的差异无统计学意义。上述研究表明:68Ga-NOTA-WL12和64Cu-NOTA-WL12分子探针均能从细胞和模型小鼠中有效的评估PD-L1表达水平。临床转化研究中,所有受试者在68Ga-NOTA-WL12和18F-FDG PET/CT显像过程中和检查完成后两周内均未出现明显的药物相关不适和副反应。通过辐射剂量计算得出68Ga-NOTA-WL12PET/CT检查受试者所接受的有效辐射剂量为1.85E-02±4.07E-03 mSv/MBq,明显低于文献所报道的18F-FDG PET/CT检查对患者所产生的有效辐射剂量。68Ga-NOTA-WL12 PET/CT显像研究发现该分子探针能够在PD-L1表达阳性的肿瘤病灶内明显浓聚。结论:本研究完成了 68Ga-NOTA-WL12和64Cu-NOTA-WL12分子探针的制备、质量控制、基础生物学评价。同时进行68Ga-NOTA-WL12分子探针的初步临床转化工作。该类分子探针标记方便,具有良好的稳定性、高放射化学纯度和高比活度,且能够在短时间内有效的评估PD-L1表达水平。研究表明正电子核素68Ga和64Cu对NOTA-WL12进行放射性标记所获得的分子探针有望实现肿瘤患者体内PD-L1的可视化、非侵入性、实时及定量的检测,从而达到肿瘤患者筛选与疗效预测的目的。