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研究目的:目前嗜铬细胞瘤(Pheochromacytoma,PHEO)在临床上的诊治仍然是一个巨大的挑战。胰高血糖素样肽-1受体(Glucagon-like peptide-1 receptor,GLP-1R)在嗜铬细胞瘤中过表达,因此GLP-1R是嗜铬细胞瘤的一个特异性生物标志物。艾塞那肽(exendin-4)是GLP-1R激动剂,放射性核素标记的exendin-4类似物可与GLP-1R靶向结合并使之成像。本研究制备了新型正电子显像(Positron Emission Computed Tomography,PET)探针68Ga-NOTA-MAL-Cys39-exendin-4,通过体外实验及体内显像等考察该探针用于嗜铬细胞瘤诊断的可行性。研究方法:Cys39-exendin-4与双功能螯合剂NOTA-Maleimide(NOTA-MAL)偶联制得标记前体NOTA-MAL-Cys39-exendin-4,后经一步法与68Ga反应制得探针68Ga-NOTA-MAL-Cys39-exendin-4。采用High-Performance Liquid Chromatography(HPLC)测定探针放化纯。应用体外细胞研究初步考察探针的受体亲和性。建立荷低、高分化大鼠肾上腺嗜铬细胞(PC-12)瘤裸鼠模型,通过micro PET显像结合生物分布,评价探针的体内药代动力学性能。所得结果与常用嗜铬细胞瘤显像剂氟[18F]脱氧葡萄糖(18F-Fludeoxyglucose,18F-FDG)、碘[131I]间碘苄胍(131I-Metaiodobenzylguanidine,131I-MIBG)进行比较,进一步评价其应用价值。此外,对探针的安全性也进行了评估。研究结果:标记前体NOTA-MAL-Cys39-exendin-4产率为60%~70%。放射性探针68Ga-NOTA-MAL-Cys39-exendin-4可在20 min内完成标记,标记率约为91.6±2.8%,放化纯>95%。PC-12低、高分化嗜铬细胞瘤细胞对放射性探针68Ga-NOTA-MAL-Cys39-exendin-4摄取值在30 min分别为1.84±0.21%AD和0.90±0.07%AD。在过量冷化合物Cys39-exendin-4存在的情况下,30 min时两种细胞对放射性探针的摄取值分别为0.47±0.02%AD和0.24±0.10%AD。免疫组织化学(Immunohistochemistry,IHC)染色显示PC-12低分化嗜铬细胞瘤细胞较PC-12高分化嗜铬细胞瘤细胞高度表达GLP-1R。荷瘤鼠活体micro PET显像结果证明68Ga-NOTA-MAL-Cys39-exendin-4在荷PC-12低分化嗜铬细胞瘤裸鼠肿瘤中较荷PC-12高分化嗜铬细胞瘤裸鼠肿瘤中浓聚,且在相同时间点荷PC-12低分化嗜铬细胞瘤裸鼠肿瘤对探针的摄取值显著高于荷PC-12高分化嗜铬细胞瘤裸鼠肿瘤对应值(P<0.05)。尾静脉注射放射性探针30min、60 min和120 min时,荷PC-12低、高分化嗜铬细胞瘤裸鼠肿瘤对68Ga-NOTA-MAL-Cys39-exendin-4的摄取值分别为1.88±0.10%ID/g、1.53±0.13%ID/g、1.15±0.16%ID/g和1.09±0.03%ID/g、0.91±0.01%ID/g、0.71±0.01%ID/g。与之相比,尾静脉注射18F-FDG 30 min、60 min和120min时,荷PC-12低、高分化嗜铬细胞瘤裸鼠肿瘤摄取值分别为14.05±3.21%ID/g、16.11±4.66%ID/g、15.83±2.95%ID/g和14.19±6.04%ID/g、16.50±5.70%ID/g、15.49±5.24%ID/g,两种肿瘤对18F-FDG摄取无显著差异。生物分布验证了micro PET的显像结果,68Ga-NOTA-MAL-Cys39-exendin-4主要经肾脏排泄、肝摄取较少。血液药代动力学表明68Ga-NOTA-MAL-Cys39-exendin-4在血液中代谢速度较快,其在小鼠体内分布和消除半衰期(t1/2α、t1/2β)分别为3.16 min和14.52min。研究结论:68Ga-NOTA-MAL-Cys39-exendin-4合成步骤简便、放化纯度高、靶向性好、使用安全,有望成为临床上嗜铬细胞瘤的无创检查方法,在肿瘤诊断尤其是鉴别诊断中有潜在应用价值。