肿瘤是严重影响人类健康的疾病之一。应用准确有效的无创性的活体显像方法能够快速、早期地反映肿瘤治疗中出现的相应特征，从而为改善肿瘤患者的疗效和提高其生存率提供至关重要的影像学依据。正电子发射断层显像（positronemission tomography，PET）和单光子发射断层显像（single photon emissiontomography，SPECT）利用放射性核素标记示踪分子进行活体显像，它能够在分子水平无创、动态、定量的对活体生理、生化变化过程进行全程监测，是早期诊断疾病和评价治疗手段的重要方法。　　血管整合素αvβ3是整合素家族中重要的成员之一，其在肿瘤新生血管内皮细胞内呈高表达。RGD肽可特异性结合整合素αvβ3显示肿瘤血管生成情况。目前，多种基于RGD肽类分子的PET显像探针已进行了广泛的研发及应用并向临床转化。此外，为了增强RGD肽类分子在体内的生物特性，许多小分子蛋白支架被用于连接多种肽类分子且与各种肿瘤标志物结合，对肿瘤进行显像。　　黑色素瘤是一种皮肤的恶性黑色素细胞肿瘤。恶性程度高，是皮肤癌的主要死亡原因之一。黑素皮质激素受体-1(MC1R)在黑色素瘤细胞表面高表达，动物模型中或者临床应用中对于原发性与转移性的黑色素瘤具有特异性识别作用，可用于诊断、治疗以及疗效评价。由于低分子量的α-促黑激素(α-MSH)肽在活体内良好的药代动力学特性以及与MC1R结合的高亲和性，因此α-MSH肽作为靶向作用于黑色素瘤的分子配体。本文从以下两部分进行了阐述。　　第一部分:基于刺鼠相关蛋白为支架的新型肿瘤分子影像探针的研发及生物学评价。　　基于刺鼠相关蛋白(AgRP)的胱氨酸结肽的新型框架蛋白已开始用于构建分子显像探针，这些小分子探针可以与特定的肿瘤标志物以高亲和力及特异性结合，如血管整合素受体αvβ3。为了进一步探索AgRP作为框架蛋白的应用潜力，实现其临床转化能力，我们使用放射性核素18F标记AgRP其中之一的变异株7C(AgRP-7C)合成18F-FP-AgRP-7C，作为PET显像探针进行肿瘤血管生成显像。检测18F-FP-AgRP-7C探针的体外稳定性。同时选择血管整合素受体αvβ3高表达的细胞系U87MG进行细胞摄取实验和亲和力实验，以及在U87MG荷瘤裸鼠中进行小动物PET显像、生物分布实验和体内代谢稳定检测实验。结果发现18F-FP-AgRP-7C探针具有良好的体外稳定性和较高的整合素αvβ3亲和力。小动物PET成像和生物分布实验显示了18F-FP-AgRP-7C探针可被肿瘤快速摄取，且有较高的肿瘤摄取值。同时此探针可迅速从血液及其他大多数正常组织器官中清除，形成较高的肿瘤/非肿瘤(T/NT)比值。更为重要的是，18F-FP-AgRP-7C探针与抑制剂c(RGDyK)共同注射入荷瘤裸鼠体内进行显像与生物分布实验时，肿瘤的探针摄取明显减少，这证明了此探针在体内与血管整合素受体αvβ3特异性结合的特性。因此，18F-FP-AgRP-7C探针具有良好的体内生物学特性，如快速肿瘤靶向性、高肿瘤摄取率和T/NT比值等，为成为新型肿瘤新生血管的PET探针奠定基础。AgRP将成为新一代框架蛋白，构建更多的肿瘤靶向分子，为PET显像探针的发展发挥重要的作用。　　第二部分:基于半胱氨酸修饰的新型肿瘤分子影像探针的研发及生物学评价。　　重组型多肽含有的氨基酸残基可与放射性核素以特异性位点和高稳定性络合合成探针，基于重组型多肽的靶向探针是目前用于肿瘤或其他疾病诊断与治疗的主要方法之一，如黑色素瘤。黑色素瘤是严重威胁公众健康的疾病之一，其发病率与致死率在逐年增加。我们通过α-MSH肽的N端中引入含有S-烷基化的2-（甲基）吡啶(N-S-Npy)基团的半胱氨酸残基合成半胱氨酸修饰的α-MSH，其作为一种具有广泛应用前景的、与MC1R特异性结合的新型放射性99mTc标记探针，进行放射性99mTc标记及其评价。通过N-S-Npy螯合基团与[M1(CO)3]+(M=Re，99mTc)络合进行放射性99mTc标记合成SPECT探针99mTc-Cys-α-MSH。对其进行血清稳定性的检测以及氨基酸竞争实验。同时选择MC1R高表达的细胞系B16F10黑色素瘤细胞进行细胞摄取实验和亲和力检测实验。此外，小动物SPECT/CT显像和生物分布实验在B16F10荷瘤小鼠中进行。结果发现99mTc-Cys-α-MSH放射性合成产率较高，且具有良好的体外稳定性以及特异性细胞摄取。小动物SPECT/CT成像和生物分布实验显示了99mTc-Cys-α-MSH探针可被肿瘤快速摄取，且有较高的肿瘤摄取值和较高的T/NT比值。更为重要的是，99mTc-Cys-α-MSH与抑制剂NAPamide共同注射入荷瘤小鼠体内进行显像与生物分布实验时，肿瘤的探针摄取明显减少，这证明了此探针在体内与MC1R特异性结合的特性。因此，99mTc-Cys-α-MSH探针具有良好的体内生物学特性，如快速肿瘤靶向性、高肿瘤摄取率和T/NT比值等，为成为检测新型黑色素瘤SPECT探针奠定基础。半胱氨酸修饰的螯合方法将成为新的99mTc标记方法，应用于靶向影像分子的构建，为SPECT显像探针的发展发挥重要的作用。