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第一部分 前列腺特异性膜抗原在肝细胞癌、肝内胆管细胞癌、肝硬化组织中的表达及临床意义研究目的:原发性肝癌包括三种亚型:肝细胞癌（hepatocellular carcinoma,HCC）、肝内胆管细胞癌（intrahepatic cholangiocarcinoma,ICC）和混合型肝癌（combined hepatocellular carcinoma,CHC）。原发性肝癌患者预后差、死亡率高,因此,肝癌的精准诊断和治疗是减少肝癌死亡人数的关键策略。据相关研究报道,前列腺特异性膜抗原（prostate-specific membrane antigen,PSMA）在包括HCC内的非前列腺癌肿瘤相关新生血管中表达,但基于不同肝癌病理类型PSMA表达的确切证据仍然有限。本课题旨在研究PSMA在HCC、ICC和肝硬化中的表达情况,并探究PSMA用于鉴别肝癌和肝硬化的可能性。方法:本研究对PSMA在HCC、ICC和肝硬化组织中的表达情况进行了较大样本的回顾性研究。利用免疫组织化学（immunohistochemistry,IHC）检测了 446例石蜡包埋的组织标本（213例HCC,203例ICC,30例肝硬化）中PSMA的表达。同时也评估了 PSMA表达与临床病理参数的相关性。结果:PSMA主要在肿瘤相关的新生血管中表达。HCC中PSMA染色阳性率显著高于ICC（86.8%vs.79.3%;P=0.04）;而肝硬化患者仅为6.6%（P＜0.001,P＜0.001）。PSMA在组织中的表达情况根据染色强度和染色范围被评为4个等级（0～3分）,HCC 得分为 3 分的显著高于 ICC（89/213,41.8%;35/203,17.2%;P＜0.001）。PSMA高表达多见于高级别、中晚期HCC。结论:本研究为PSMA在HCC、ICC和肝硬化中的差异表达提供了依据,提示新生血管中的PSMA可能作为有前景的标志物用于在肝硬化背景下鉴别出肝癌,并可能作为HCC抗肿瘤血管生成治疗的预后标志物。第二部分 构建68Ga和18F标记的GPC3和PSMA双靶点探针用于肝细胞癌的PET显像目的:构建靶向磷脂酰肌醇-3（glypican-3,GPC3）和PSMA的双靶点异二聚体分子探针用于HCC的正电子发射型计算机断层显像（positron emission computed tomography,PET）研究。方法:通过 68Ga 分别标记 TJ12P2-PSMA、TJ12P2、PSMA,18F 标记 TJ12P2-PSMA;检测各分子探针的放化纯,在血清、PBS中的稳定性;检测各分子探针的脂水分配系数LogP。体外细胞摄取和阻断实验验证TJ12P2-PSMA与GPC3、PSMA特异性结合。构建Huh7荷瘤鼠HCC模型后进行PET成像（n=3/组）,比较68Ga标记的单体TJ12P2、PSMA及异二聚体TJ12P2-PSMA的体内外性质及在HCC荷瘤鼠中的PET成像效果;比较68Ga-TJ12P2-PSMA与18F-TJ12P2-PSMA成像特点,并在Huh7荷瘤鼠中进行阻断实验以验证异二聚体分子探针的靶向性（n=3/组）,随后检测各分子探针在荷瘤鼠的生物分布（n=4/组）。通过免疫组化来验证荷瘤鼠肿瘤组织的GPC3和PSMA表达。结果:成功制备异二聚体分子探针68Ga-TJ12P2-PSMA、18F-TJ12P2-PSMA,各分子探针在体外的稳定性良好且均为水溶性。在体外细胞摄取实验中,68Ga-TJ12P2-PSMA在表达GPC3的Huh7细胞和表达PSMA的C4-2细胞均有一定的摄取,随时间延长而增加,随后趋于稳定,且其摄取能够被对应的阻断剂阻断,说明分子探针与GPC3、PSMA特异性结合。与TJ12P2和PSMA单体探针相比,68Ga-TJ12P2-PSMA在60 min的肿瘤摄取值均高于对应的单体探针（1.75±0.16、1.25±0.07、1.07±0.06%ID/g;t=4.95,P=0.007;t=18.9,P＜0.0001）,且肿瘤与肌肉的比值（tumorto muscle ratio,TMR）高于单体探针（4.86±0.02,4.21±0.01,3.96±0.08;t=50.35,P＜0.0001;t=18.9,P＜0.0001）;阻断实验中,在注射分子探针时共注射过量的“冷”TJ12P2、PSMA（2-PMPA）、TJ12P2+PSMA（TJ12P2+2-PMPA）、TJ12P2-PSMA,68Ga-TJ12P2-PSMA 和 18F-TJ12P2-PSMA 均可以被抑制（68Ga:0.55 ±0.03,0.76± 0.12,0.39± 0.09,0.41± 0.11%ID/g;18F:0.60± 0.05,0.78± 0.08,0.43±0.06,0.39±0.09%ID/g）,且 TJ12P2 阻断效果较 PSMA（2-PMPA）显著（t=2.94,P=0.042;t=3.30,P=0.029）。90 min延迟显像时18F标记的异二聚体的TMR高于 68Ga 标记的异二聚体（4.31±0.10,3.80±0.17;t=4.48,P=0.01）。此外,荷瘤鼠生物分布结果与PET显像一致,两种分子探针68Ga-TJ12P2-PSMA和18F-TJ12P2-PSMA在肌肉、血液、肝脏的摄取较低,且60 min时的TMR、TBR（肿瘤与血液的比值）、TLR（肿瘤与肝脏的比值）较理想,68Ga-J12P2-PSMA中肿瘤摄取值及各比值均高于相对应的单体。免疫组化证实Huh7肿瘤组织表达GPC3和PSMA。结论:本研究合成了同时靶向GPC3和PSMA的双靶点异二聚体分子探针68Ga/18F-TJ12P2-PSMA,并成功用于HCC显像研究。该分子探针有良好的标记率、放化纯和稳定性,体内外实验均显示出较好的肿瘤靶向能力,其肿瘤靶向能力优于对应的单体分子探针。