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文章从以下两部分进行论述： 第一部分 高亲和力靶向αvβ3和VEGF双受体正电子成像探针用于脑胶质瘤的PET显像 目的:精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸(Arg-Gly-Asp，RGD)和丙氨酸-苏氨酸-色氨酸-亮氨酸-脯氨酸-脯氨酸-精氨酸(Ala-Thr-Trp-Leu-Pro-Pro-Arg，ATWLPPR)多肽分别能够特异性识别整合素αvβ3和新型血管内皮生长因子受体(Neuropilin-1，NRP-1)。本实验拟构建高亲和力靶向αvβ3和VEGF双受体的正电子成像探针，并验证双靶点融合肽探针较之单靶点探针的优越性。 方法:我们利用谷氨酸偶联c(RGDyK)与ATWLPPR单体，合成双靶点分子探针RGD-ATWLPPR。再与NOTA-NHS活化酯偶联，合成NOTA-RGD-ATWLPPR。采用FAl的方法实现分子探针的18F标记。在U87MG人神经胶质瘤肿瘤细胞中，检测αvβ3和VEGFR在U87MG细胞中的表达，并测定分子探针RGD-ATWLPPR与αvβ3/VEGFR的受体配体亲和力，[18F]FAl-NOTA-RGD-ATWLPPR的体外细胞摄取和释出。在U87MG荷瘤裸鼠模型中，测定[18F] FAl-NOTA-RGD-ATWLPPR的体内肿瘤micro-PET/CT显像特性及其在肿瘤及体内主要脏器的生物分布，并且与其对应单体[18F]FAl-NOTA-RGD和[18F]FAl-NOTA-ATWLPPR进行比较分析。 结果:通过免疫荧光和免疫组化实验证实了αvβ3及NRP-1在U87MG肿瘤细胞、肿瘤组织及肿瘤新生血管中均有较高的表达。受体-配体亲和力测定的实验结果显示，双靶点融合肽与αvβ3及NRP-1的亲和力并未明显优于其单体，与c(RGDyK)、ATWLPPR单体对αvβ3、NRP-1的亲和力相当，但[18F]FAl-NOTA-RGD-ATWLPPR在U87MG细胞中的摄取却高于[18F]FAl-NOTA-RGD和[18F] FAl-NOTA-ATWLPPR。Micro-PET显像结果显示，[18F]FAl-NOTA-RGD-ATWLPPR的显像效果好，肿瘤/肌肉(T/M)比值在注射后30、60、120min后分别为5.54±0.30，5.27±0.56，5.09±0.76。双靶点肽较其单体肽表现出了更好的显像效果，[18F]标记的RGD-ATWLPPR，RGD，ATWLPPR在注射后30分钟(30min p.i.)的T/M值分别为5.36±0.38，4.23±0.25，3.48±0.45(P＜0.05)。此外，[18F]FAl-NOTA-RGD-ATWLPPR在αvβ3、 NRP-1任一受体被未标记“冷肽”阻断的情况下仍能获得肿瘤的阳性显像结果(ATWLPPR阻断后，T/M=3.18+0.25; RGD阻断后，T/M=2.31±0.13; ATWLPPR+RGD阻断后，T/M=1.14±0.17)。生物分布实验中，[18F]FAl-NOTA-RGD-ATWLPPR、[18F]FAl-NOTA-RGD和[18F]FAl-NOTA-ATWLPPR的在肿瘤的最高摄取分别为5.31±0.16％ ID/g(30min p.i.)、3.21±0.29％ ID/g(30min p.i.)和2.66±0.18％ID/g(30min p.i.)，双靶点探针在肿瘤中的摄取明显较单靶点探针提高(P＜0.05)。 结论:[18F]FAl-NOTA-RGD-ATWLPPR可以灵敏地对整合素αvβ3和NRP-1任何一个受体高表达的肿瘤进行显像，并且较其单体具有更高的肿瘤摄取。说明[18F]FAl-NOTA-RGD-ATWLPPR有望成为一种广谱的用于NRP-1-/整合素αvβ3+和NRP-1+/整合素αvβ3-肿瘤诊断的显像剂，但该双靶点融合肽的受体配体结合亲和力还有待进一步提高。 第二部分 新型长效RGD分子探针用于αvβ3阳性肿瘤的PET显像及放射性靶向治疗 目的:含有三肽序列的精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸（Arg-Gly-Asp，RGD）的配体和整合素αvβ3具有特异性和高亲和力，因此利用RGD与整合素αvβ3特异性结合而设计的放射性核素标记的RGD分子探针在肿瘤显像方面得到了广泛的研究和应用。然而，放射性核素标记的RGD分子探针在肿瘤治疗方面的研究却并不多。本研究中，我们创造性的将环状多肽RGDfK与白蛋白结合基团伊文思蓝(Evans Blue，EB)共价结合，以期构建一种可长时间存在于体内循环的长效分子探针EB-RGD，评估用其进行整合素αvβ3阳性肿瘤的PET显像及放射性靶向治疗的可行性。 方法:通过化学共价修饰的方法将环状多肽RGDfK与白蛋白结合基团EB相结合，经双功能鳌合剂的连接，制备出二种EB-RGD分子探针:NOTA-EB-RGDfK(简称EB-RGD)及DOTA-EB-RGDfK（简称DEB-RGD）。EB-RGD用于和64Cu标记进行体外生物学实验及体内PET成像研究;DEB-RGD用于和90Y标记进行放射性核素治疗研究。体外实验中，通过与白蛋白微珠竞争结合实验测定EB-RGD对白蛋白的亲和力;通过细胞结合及内化实验测定[64Cu]EB-RGD在3种不同整合素表达水平肿瘤细胞中的摄取率及内化率;通过细胞竞争结合实验测定EB-RGD对整合素αvβ3的受体亲和力。体内实验中，对U87MG，MDA-MB-435及HT-29荷瘤裸鼠行多时间点静态[64Cu]EB-RGD PET显像，探讨[64Cu]EB-RGD在不同αvβ3表达水平肿瘤中的摄取及滞留时间。用不同剂量的[90Y]DEB-RGD(200、100、50.μCi)在荷U87MG肿瘤模型上进行放射性靶向治疗研究，定期监测肿瘤体积和实验动物体重，与RGD单体治疗组和对照组对比，探讨[90Y]DEB-RGD的抗肿瘤治疗效果，筛选最佳治疗剂量。在治疗开始后3天及10天，用[18F]FDG PET进行疗效监测;治疗开始后4天及11天，用[18F]FLT PET进行疗效监测。 结果:[64Cu]EB-RGD经衰变校正后的标记率＞90％，比活度约35-40GBq/μmol，放化纯度＞95％。体外竞争结合实验证实EB-RGD既保留了EB对白蛋白的亲和力，也保留了RGD对整合素αvβ3的特异性结合能力。EB-RGD在αvβ3阳性肿瘤细胞中有较高摄取，且通过内化作用进入肿瘤细胞的分子探针占细胞总摄取率的90％以上。PET显像结果显示，[64Cu]EB-RGD在整合素阳性的U87MG肿瘤中的摄取随时间逐渐升高，24h后的肿瘤摄取率高达16.64±1.99％ID/g，为RGD单体肽的近17倍。与未经标记的“冷肽”EB-RGD共注射后[64Cu]EB-RGD的肿瘤摄取率下降(16.64±1.99vs.7.51±0.38％ID/g，24h)，与整合素非特异性探针[64Cu]EB-RAD相当。[64Cu]EB-RGD在MDA-MB-435（5.55±0.77％ID/g）及HT-29（6.74±1.03％ID/g）动物模型中的肿瘤摄取率均明显低于U87MG。放射靶向治疗结果显示，在观察时间内，在200μCi[90Y]DEB-RGD治疗组，肿瘤生长得到了有效的抑制，肿瘤体积逐渐缩小，最终的肿瘤体积为20.88±8.16 mm3，瘤体分数比(Vfinal/vinitial)为0.15。治疗后肿瘤对[18F]FDG及[18F]FLT的摄取率均有明显降低，提示肿瘤细胞的代谢活性和增值能力在治疗后受到明显抑制。 结论:通过与白蛋白结合基团EB的共价结合，大幅度增加了RGD分子探针在体内循环中的时间，使该放射性分子探针在肿瘤中的摄取率及滞留时间得到了显著提高，进而增强了放射性核素标记的RGD多肽靶向显像和治疗的有效性。这种利用多肽药物与EB共价结合的新型研究策略，对改善放射性核素标记的其他多肽药物的诊疗效能具有重要的参考意义。