以高心肌首次提取率为特征的新型心肌灌注显像剂及新型RGD显像剂的实验研究

【摘要】：第一部分硼酸盐集团对新型[99mTc]标记心肌灌注显像剂[99mTcCl(CDO)(CDOH)2B-R] (CDOH2=环己二酮二肟)生物特性的影响目的：本研究旨在探索硼酸盐集团对五种新型[99mTc]标记心肌灌注显像剂{[99mTcCl(CDO)(CDOH)2B-R] (99mTc-ISboroxime:R=异恶唑(IS)；99mTc-MPboroxime:R=N-甲基吡啶(MP)；99mTc-PAboroxime:R=吡唑(PA)；99mTc-PYboroxime:R=吡啶(PY)；和99mTc.5Uboroxime:R=5-尿嘧啶(5U)}心肌摄取和心肌滞留时间的影响。方法：五种新型[99mTc]标记心肌灌注显像剂的平面显像、SPECT/CT显像和生物分布研究均在Sprague-Dawley(SD)大鼠中完成。定量平面显像研究用于比较五种显像剂的心肌滞留时间和肝脏清除速率。为探索新型[99mTc]标记显像剂在大动物上的效能,在正常中华小型猪中完成了99mTc-PAboroxime SPECT/CT显像研究。结果：五种新型[99mTc]标记心肌灌注显像剂均有较高的制备产出率,放射化学纯度(RCP)为90-98%,试剂盒中的稳定性保持6小时以上。五种新型[99mTc]标记显像剂的心肌滞留和肝脏清除均符合双指数衰减曲线函数。显像剂注射后的1分钟内,各显像剂的心肌摄取值符合以下顺序99mTc-ISboroxime(4.98±1.05 %ID)-99mTc-Teboroxime (4.56±O.91%ID)-99mTc.PAboroxime(4.03±1.23 %ID)-99mTc-PYboroxime (4.07±0.80%ID)99mTc.5Uboroxime(3.24±0.67 %ID) 99mTc-MPboroxime (2.53±O.65%ID).显像剂的快相心肌滞留时间符合以下顺序:99mTc-PAboroxime (3.21±O.29 min)99mTc-Teboroxime(1.63±0.40 min)-99mTc-PYboroxime (1.57±0.29 min)-99mTc.ISboroxime(1.55±O.32 min)99mTc-MPboroxime (0.68±O.16 min)99mTc.5UboroXime(0.33±0.11 min).显像剂注射后2分钟内的心肌摄取值,99mTc-PAboroxime (3.05±1.10%ID/g)和99mTc-ISboroxime (3.75±0.68%ID/g)同99mTc-Teboroxime (3-30±O.50%ID/g)十分接近。而且99mTc-PAboroxime的心肌滞留时间显著长于99mTc-I Sboroxime和99mTc-Teboroxime.对99mTc-PAboroxime,虽然最好的SPECT显像时间窗是注射后的5分钟内,但在注射后30分钟内,在SD大鼠和中华小型猪中,均可以得到高质量的SPECT心肌灌注图像。结论：硼酸盐集团显著影响五种新型[99mTc]标记心肌灌注显像剂(99mTcC1(CDO)(CDOH)2B-R)的心肌摄取、心肌滞留和肝脏清除速率。由于99mTc-PAboroxime高的心肌摄取值和长的心肌滞留时间,使其在注射后30分钟内利用常规或者心脏专用SPECT显像仪器进行采集成为可能。第二部分多个负电荷对[99mTc]标记环化RGD二聚体血液清除率和生物分布的影响目的：本研究旨在评价多个负电荷对[99mTc]标记环化RGD-聚体血液清除率和生物分布的影响。方法：HYNIC-P6G-RGD2和HYNIC-P6D-RGD2分别通过P6G-RGD2或P6D-RGD2同含有二异丙基乙胺(DIEA)和足量HYNIC-OSu反应而制备。通过竞争结合抑制试验,99mTc-P6G-RGD2或99mTc-P6D-RGD2与125I-锯鳞血抑肽(125I-echistatin)竞争结合U87MG(神经胶质瘤)细胞计算二者的半抑制浓度(IC50)。利用裸鼠U87MG肿瘤模型来评价两种显像剂的生物分布特性。随后利用裸鼠U87MG肿瘤模型和裸鼠MDA-MB-231(乳腺癌)肿瘤模型进行了99mTc-P6G-RGD2 SPECT/CT显像研究。结果：两种显像剂[99mTc(HYNIC-P6G-RGD2)(tricine)(TPPTS)] (99mTc-P6G-RGD2)和[99mTc(HYNIC-P6D-RGD2)(tricine)(TPPTS)] (99Tc-P6D-RGD2)均具有高的放射化学纯度(RCP 95%)。HYNIC-P6G-RGD2和HYNIC-P6D-RGD2的IC50值分别为31土5 nm和41±6nM。99mTc-P6G-RGD2和99mTc-P6D-RGD2之间最显著的差异为血液中的放射性活度及肿瘤对其的摄取水平。99mTc-P6D-RGD2的起始血液放射性活度为4.71±1.00%ID/g,高于99mTc-P6G-RGD2 (0.88 ± 0.05 %ID/g)的5倍以上,但是在显像剂注射后60分钟,这种差异消失。注射两种显像剂后2小时,肿瘤对99mTc-P6G-RGD2摄取值为7.82-9.27%ID/g,显著高于99mTc-P6D-RGD2(2.20-3.11%ID/g)。由于HYNIC-P6D-RGD2和HYNIC-P6G-RGD2拥有同仅αvβ3整合蛋白相似的亲和力(41±6 nM和31±5 nM),推测它们在血液中的放射性活度和肿瘤摄取的差异同99mTc-P6D-RGD2的九个负电荷所导致其更高的蛋白结合率有关。尽管U87MG肿瘤对99mTc-P6D-RGD2摄取较低,但仍然是αvβ3特异性的摄取。SPECT/CT显像及免疫组化表明99mTc-P6G-RGD2的肿瘤靶向结合能力和摄取水平依赖αvβ3在肿瘤细胞和新生血管上的表达水平。结论：本研究表明多个负电荷可显著影响[99mTc]标记环化RGD二聚体的血液清除率和生物分布特性。