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研究背景及目的表皮生长因子受体（EGFR）是肿瘤的发生发展中起重要作用的因子,它能够与其天然受体EGF特异性结合,从而激活其下游通路,从而对肿瘤细胞进行调控,通过调控其分化、增殖与凋亡,控制疾病的发展。EGFR作为跨膜蛋白,在正常细胞内有表达,在恶性肿瘤内常常高表达,并且EGFR经常发生突变,尤其在非小细胞肺癌中突变的发生率较高。EGFR的突变状态直接影响非小细胞肺癌患者的靶向药物治疗的疗效,对因此判断和鉴别EGFR的突变状态对非小细胞肺癌的诊断以及分子靶向治疗具有重大意义。EGFR的表达情况与突变状态直接影响非小细胞肺癌患者靶向药物的选择以及其预后。目前监测EGFR表达及其突变状态的方法有很多,但这些方法都需要通过有创的方式获得病变组织,从而检测EGFR。如何无创性的检测EGFR的表达及突变状态成为急需突破的难题。因此,我们应用分子影像的方法,制备靶向突变EGFR高选择分子探针18F-IRS,评价探针稳定性、脂溶性,分析18F-IRS分子探针与具有不同类型EGFR突变状态的非小细胞肺癌细胞的体外结合能力与靶向性,然后在体的状态下通过影像学技术与离体实验研究18F-IRS探针在不同EGFR突变状态及表达水平的荷瘤鼠体内分布,进行相应对比分析,探讨其实现在体鉴别非小细胞肺癌不同EGFR突变类型的可行性。方法采用一步法合成18F-IRS,选取四种非小细胞肺癌细胞系:HCC827、H1975、H358、H520细胞系,通过细胞摄取、释放及阻断实验,评价探针与非小细胞肺癌细胞突变EGFR的体外靶向结合能力。选择15只正常昆明鼠,经鼠尾静脉注射探针后,分别在不同时间点处死,研究探针在正常鼠体内的生物分布。同时,建立HCC827、H1975、H358、H520四种细胞系的荷瘤裸鼠动物模型,通过鼠尾静脉注射给予18F-IRS探针,分别在注射后30min、60min、120min行PET/CT成像,成像完成后立即取出荷瘤裸鼠的各器官组织,包括脑、心、肺、肝、肾、脾、小肠、皮、肌肉和移植瘤组织,测定并计算不同时间点每克组织的百分注射剂量率（percentage activity of injection dose per gram of tissue,%ID/g）。为充分验证探针的靶向性及特异性,应用量子点QSH620标记IRS,合成具有荧光效应的光学分子探针QD620-IRS,利用流式细胞术及激光共聚焦观察方法,进一步验证IRS探针对突变EGFR的靶向性。MTT实验探讨四种非小细胞肺癌细胞系对F-IRS的敏感度,计算出F-IRS对于四种细胞系的IC50值,进一步验证IRS对19外显子突变EGFR的亲和能力。结果通过一步法合成18F-IRS,探针的放射性纯度大于98%（n>3）。通过细胞摄取及释放实验,结果显示相比于其他三种细胞系（H1975、H358、H520）,18F-IRS能够特异性的被HCC827细胞系摄取,摄取率在2h时达到最高为14.07±0.98%（均值±SD,n=3）。为了验证探针的特异性,应用100μmol/L吉非替尼（gefitinib）与HCC827细胞进行孵育,结果显示gefitinib能够有效的阻断HCC827细胞系对18F-IRS的摄取,摄取率降低为0.89±0.12%（均值±SD,n=3）。生物体内分布实验表明,与细胞实验相一致,18F-IRS对HCC827细胞系的荷瘤鼠的肿瘤具有特异性,能够被其摄取,并且在2h时摄取率达到最高为4.94±0.38%ID/g,（均值±SD,n=3）,而其他三种细胞系（H1975、H358、H520）肿瘤对探针的摄取明显减低,分别为1.68±0.29%ID/g、1.63±0.08%ID/g、1.71±0.17%ID/g（均值±SD,n=3）。PET/CT荷瘤鼠成像的结果也显示HCC827细胞系肿瘤能够对18F-IRS探针的特异性摄取,探针能够在肿瘤区浓聚,并且gefitinib能够特异性的阻断HCC827肿瘤对18F-IRS探针的摄取,生物体内分布实验结果与PET/CT成像的结果相一致。流式细胞术及激光共聚焦实验也验证了量子点标记IRS合成的探针QD620-IRS对HCC827细胞的靶向性。MTT实验结果显示,F-IRS对HCC827细胞作用最明显,IC50值最小,表明F-IRS对EGFR 19外显子突变肺癌细胞HCC827细胞的抑制作用最强,不仅能够构建基于IRS结构的实现分子成像的分子靶向探针18F-IRS,还能够对有19外显子突变的EGFR的非小细胞肺癌患者实行分子靶向治疗。结论18F标记的EGFR小分子酪氨酸激酶抑制剂（IRS）的标记率高,探针稳定性好。分子探针可与突变EGFR非小细胞肺癌细胞及肿瘤组织特异性摄取。18F-IRS有望实现在体鉴别非小细胞肺癌的不同EGFR突变状态及分子分型。