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研究背景及目的:肿瘤坏死因子α(TNFα,简称TNF)是一种多功能细胞因子,由单核细胞、巨噬细胞或淋巴细胞分泌产生,在炎症反应、免疫调节、抗肿瘤、微生物与寄生虫感染等方面起重要作用。TNF通过靶细胞膜表面TNF受体(TNFR)介导发挥其生物学功能。研究证实,TNFR在包括恶性淋巴瘤、肝癌、结肠癌、乳腺癌、胰腺癌等多种恶性肿瘤细胞表面呈高水平表达;重组改构的人TNF(rmhTNF)在体内、外能够特异性杀伤肿瘤细胞,而对正常组织细胞则无明显的毒副作用,并已在国内外用于临床治疗肿瘤。因此,TNFR是一潜在的肿瘤分子影像和生物治疗研究的理想靶标。Thr-Ala-Gln-Ser-Ala-Tyr(TAQSAY)是通过噬菌体肽库展示技术筛选得到的靶向TNFR1胞外区的高选择性、高亲和力六肽。分别在六肽的氨基末端和羧基末端添加丙氨酸(Ala)与甘氨酸(Gly)残基,所得ATAQSAYG八肽能更好地模拟在相应目标噬菌体外壳表达的外源性插入的TAQSAY六肽构像;实验显示,ATAQSAYG八肽能够有效抑制培养的TNFR阳性肿瘤细胞增殖。本课题拟通过化学修饰合成G(D)AGG-Aba-ATAQSAYG-NH2(TP1093),利用其中的G(D)AGG四肽作为双功能螯合剂,实现对ATAQSAYG的99Tcm间接标记,制备标记率符合显像要求的99Tcm-TP1093,探讨其作为TNF受体阳性实体肿瘤分子显像剂的可行性,拓展肿瘤分子影像研究的新途径。研究方法:1.99Tcm-TP1093的制备:化学合成G(D)AGG-Aba-ATAQSAYG-NH2(TP1093,纯度98.81%),其中G(D)AGG为双功能螯合剂。99Tcm标记TP1093:双蒸水溶解多肽,SnCl2作为还原剂,反应体系为弱碱性(pH约为10),加入新鲜淋洗的99TcmO-4、充氮密封,室温震荡30min,反应完成后加入NaH2PO4将标记溶液pH调至中性。2.99Tcm-TP1093理化性质鉴定:①上行纸层析法测定计算标记率与比活度,并评价体外稳定性,展开剂分别为氨水系统和丙酮;②人血清蛋白结合实验,经SephadexG-50柱层析,评价标记多肽与血浆蛋白的结合能力;③脂/水分配实验评价标记多肽的亲脂/亲水性。3.健康家兔体内显像:经耳缘静脉注射99Tcm-TP1093,SPECT显像定性观察组织器官的放射性动态分布变化,利用ROI技术分析重要组织器官的时间-放射性曲线(TAC)。4.健康家兔体内示踪动力学实验:取家兔9只,经耳缘静脉各注射200μl(74MBq)99Tcm-TP1093,分别于1.5、3、5、10、30、60、120、240、480min从对侧耳缘静脉采血、称重,γ免疫计数仪测量放射性计数(cpm),经参考标准源校正后计算血液放射性浓度(KBq/L)。应用代谢动力学软件(DAS3.1.0版),对健康家兔体内平均血液放射性浓度-时间数据分别进行一、二、三室模型曲线拟合,结合实测值与拟合不同室模型计算值间的比较及TNFR在正常体内的表达实际,对房室模型进行综合分析判断。5.正常小鼠体内分布实验:30只昆明小白鼠随机表法分6组,每组5只,每只经尾静脉注射0.1ml(7.4MBq)99Tcm-TP1093,分别于注射后1、10、30、60、120、240min按组将实验小鼠断颈处死,取血及主要脏器组织,称重并测量其放射性计数(cpm),经参考源校正后计算每克组织摄取放射性活度占注入放射性总活度的百分数(ID%/g)。6.荷瘤裸鼠显像及竞争结合显像:经荷瘤裸鼠尾静脉注射99Tcm-TP1093100μl(7.4MBq),仰卧位固定于SPECT探头下方进行显像,观察荷瘤裸鼠体内肿瘤组织及其他组织器官放射性的动态分布变化,利用ROI技术测定肿瘤与对侧软组织的T/NT放射性比值。并用同样的方法进行TP1093与99Tcm-TP1093在荷瘤裸鼠体内的竞争结合显像,观察TP1093对肿瘤组织对99Tcm-TP1093摄取的影响,评价99Tcm-TP1093与肿瘤组织的TNFR结合特性。实验结果:1.标记率与比活度:99Tcm-TP1093的标记率为(97.18±0.9)%,比活度(15.9±0.6)TBq/mmol。2.理化性质:标记多肽室温放置4h,99Tcm-TP1093的放化纯度仍有(93.34±0.91)%;Sephadex G-50柱层析,99Tcm-TP1093与血清蛋白无明显结合;脂/水分配系数lg P为-(1.68±0.09)。3.体内示踪动力学:99Tcm-TP1093在健康家兔体内的动力学过程符合权重为1/c的二室模型,t1/2α为(2.68±0.54)min,t1/2β为(69.15±20.34)min,总清除率(CL)为(5.02±4.38)mL/kg。4.正常小鼠体内分布和健康家兔显像:静脉注射99Tcm-TP1093后,血液放射性清除迅速,软组织放射性消退快;整个显像过程胃区呈放射性缺损,甲状腺区未见异常放射性浓聚,脑呈低放射性分布;体内放射性主要经泌尿系统排泄,少量通过肝胆系统分泌。5.荷瘤裸鼠SPECT显像:注射后0.5h肿瘤清晰显影,T/NT值为达5.14。注射非标记多肽后,肿瘤影像明显减弱,0.5h T/NT值为2.52,抑制率约为49%。结论:1.本研究成功制备标记率高(97.18±0.9)%、稳定性好的99Tcm-TP1093,标记方法简便,常温下即可完成,无需分离纯化,易于制备成一步法标记冻干试剂盒。2.99Tcm-TP1093体内外稳定性好,具有良好的体内动力学特性,血液清除迅速,主要通过泌尿系统排泄。3.肿瘤组织浓聚99Tcm-TP1093迅速,且经TNF受体介导,T/NT比值高。表明99Tcm-TP1093是一潜在的TNF受体阳性肿瘤分子显像剂。