孫 浩，張國建，魯海文，王雪梅

1內(nèi)蒙古醫(yī)科大學(xué)，2內(nèi)蒙古醫(yī)科大學(xué)附屬醫(yī)院核醫(yī)學(xué)科，3內(nèi)蒙古自治區(qū)分子影像學(xué)重點實驗室，內(nèi)蒙古 呼和浩特010050

我國惡性腫瘤發(fā)病率最高的腫瘤是肺癌，死亡率占我國惡性腫瘤首位，因此，早期對其進(jìn)行分期和療效評估顯得尤為重要。近年來，正電子發(fā)射計算機斷層成像/計算機斷層掃描技術(shù)（PET/CT）在分子影像水平為臨床診斷助力，提供詳盡的病灶信息，顯示精確的病灶解剖位置，在肺癌診斷價值較高，同時逐漸應(yīng)用在肺癌手術(shù)中的指引。但是在肉芽腫和炎性結(jié)節(jié)，會出現(xiàn)假陽性診斷，出現(xiàn)18F-FDG顯像劑攝取增高。18F-FDG PET/CT盡管在肺癌腫瘤原發(fā)病灶檢出具有較高診斷價值，但對于淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、療效評估方面存在一定的局限性。

惡性腫瘤有兩個重要的特征，血管生成和淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移，整合素αvβ3的表達(dá)與這兩個特征均有關(guān)。整合素αvβ3在新生血管內(nèi)皮表達(dá)較高，但在休眠的血管內(nèi)皮和正常細(xì)胞表達(dá)較低或無表達(dá)。放射性核素標(biāo)記的精氨酸-甘氨酸-天門冬氨酸（RGD）分子探針特異的與整合素αvβ3結(jié)合，達(dá)到對腫瘤血管變化、肺癌原發(fā)灶和轉(zhuǎn)移灶及療效的早期監(jiān)測。故整合素αvβ3對于區(qū)分淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移和非淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移患者體現(xiàn)出獨特的價值［1］。一項薈萃分析表明，惡性腫瘤患者αvβ3 陽性表達(dá)率高于非惡性腫瘤對照組，有淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移組的αvβ3表達(dá)高于非淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移組［2］。99mTc 標(biāo)記的RGD 肽類化合物，99mTc-3PRGD2已用于腫瘤血管生成顯像，該類示蹤劑在肺癌、乳腺癌、頭頸部腫瘤等惡性腫瘤分期和療效評估等方面都具有一定的優(yōu)勢，尤其在惡性腫瘤是否有淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移監(jiān)測體現(xiàn)出獨特的優(yōu)勢［3］。

1 99mTc-3PRGD2 顯像劑研究進(jìn)展

多種RGD 示蹤劑已經(jīng)進(jìn)入臨床試驗，如18Fgalacto-RGD 和18F-AH111585［4-9］，但是99mTc-3PRGD2的制備過程簡單，有效且可重復(fù)，使99mTc-3PRGD2應(yīng)用最廣泛。99mTc-3PRGD2 為臨用新制放射性診斷制劑，由放射化學(xué)品（高锝［99mTc］酸鈉注射液）和藥盒［注射用甲苯磺酸鈉煙酰胺腙聚乙二醇雙環(huán)RGD肽，包括3個核心配體聚乙二醇雙環(huán)RGD 肽（HYNIC-3PRGD2）、Tricine、TPPTS］組成。臨用時按照制法制成99mTc：HYNIC-3PRGD2：Tricine：TPPTS 比例為1:1:1:1 的螯合物（即99mTc-3PRGD2），無需回旋加速器，具有制備簡單，臨用現(xiàn)配的優(yōu)勢。99mTc-3PRGD2注入體內(nèi)后，被整合素受體陽性的腫瘤組織特異性攝取，通過單光子發(fā)射計算機斷層成像（SPECT）/CT得到腫瘤組織顯影，對肺癌、乳腺癌等腫瘤進(jìn)行分子影像監(jiān)測，對原發(fā)灶、轉(zhuǎn)移灶及淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移提供詳盡的病灶信息，從而指導(dǎo)個性化治療。99mTc-3PRGD2注射液自2010年11月起已經(jīng)作為北京協(xié)和醫(yī)院的院內(nèi)制劑使用，并在國內(nèi)獲得第四類《放射性藥品使用許可證》多家有資質(zhì)的醫(yī)院應(yīng)用，迄今已有接近2000例的臨床使用經(jīng)驗［10-13］。藥物代謝動力學(xué)99mTc-3PRGD2在健康個體中藥代動力學(xué)和輻射劑量學(xué)已有初步研究。2012 年有學(xué)者首次研究99mTc-3PRGD2在10名男性健康受試者體內(nèi)的安全性、生物分布和輻射計量。在注射后10 min時，99mTc-3PRGD2在血液中低于初始劑量的45%，表現(xiàn)出在血液中快速清除；在1440 min時，尿液中逐步增加的放射性物質(zhì)劑量為原始劑量的（52.9±6.0）%。在全身成像則顯示出高放射性物質(zhì)在膀胱的高積累。腎臟中99mTc-3PRGD2吸收最多，表明顯像劑從腎臟排出，從體內(nèi)清除的特征。迄今為止，在動物模型和人類中均未觀察到不良反應(yīng)［14-18］。99mTc-3PRGD2表現(xiàn)出良好的藥代動力學(xué)以及輻射存積量最小的特征，顯示出巨大的應(yīng)用潛力。

2 99mTc-3PRGD2 在肺癌原發(fā)灶顯像方面進(jìn)展

99mTc-3PRGD2 SPECT/CT分子影像在肺癌的實驗研究，顯示了其在肺癌原發(fā)灶的診斷方面具有多種獨特優(yōu)勢［19］。

有研究通過對56 例高度可疑肺癌的患者進(jìn)行99mTc-3PRGD2 SPECT/CT 顯像，發(fā)現(xiàn)惡性病變組T/N值明顯高于良性病變組；通過免疫組化SP技術(shù)，檢測患者術(shù)后病理標(biāo)本中的整合素αvβ3表達(dá)水平，結(jié)果顯示，整合素αvβ3 表達(dá)在非小細(xì)胞肺癌組強度高于瘤旁正常組織和良性病變組，99mTc-3PRGD2顯像與免疫組化結(jié)果一致。在患者體內(nèi)，αvβ3 表達(dá)多在原發(fā)灶、轉(zhuǎn)移灶及周圍淋巴組織，在瘤旁正常組織和良性病變內(nèi)巨噬細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)及細(xì)胞膜也有一定程度的顯像劑攝?。?0］。

另有學(xué)者測定了99mTc-3PRGD2在肺癌腫瘤模型小鼠（NCI-H358人非小細(xì)胞肺癌）中的組織分布，RGD SPECT顯像肺癌原發(fā)灶邊界的效果與FDG PET類似，99mTc-RGD組小鼠肺癌病灶顯像劑攝取和組織分布顯著高于18F-FDG組，說明對于NCI-H358人非小細(xì)胞肺癌病灶99mTc-RGD的現(xiàn)象敏感度高于18F-FDG，而且對于低代謝的NSCLC的診斷，99mTc-RGD比18F-FDG更有潛在的巨大價值［21］。

此外，雙受體靶向分子顯像劑用于檢測癌癥的研究近來引起了更多科研工作者的關(guān)注［22］。其中，99mTc-RGD-BBN用于研究在Lewis肺癌C57/BL6小鼠體內(nèi)的藥物代謝動力學(xué)和肺癌病灶對于顯像劑的攝取程度。研究結(jié)果表明，99mTc-RGD-BBN相較于18F-FDG顯像，對于區(qū)分肺癌和炎癥等方面更具有優(yōu)勢。99mTc-RGD-BBN顯像可明確檢測肺轉(zhuǎn)移，為非侵入性發(fā)現(xiàn)肺癌病灶及轉(zhuǎn)移灶提供一個可靠且有效的方法［23］。

有學(xué)者對74 例胸部占位性病變患者進(jìn)行99mTc-3PRGD2 顯像及CT顯像，然后進(jìn)行病理檢查與之對比，發(fā)現(xiàn)在肺部病變良惡性鑒別中，99mTc-3PRGD2的敏感度高于胸部薄層CT，但胸部薄層CT 的特異性高于99mTc-3PRGD2 顯像。在惡性腫瘤組織中，99mTc-3PRGD2顯像T/N比值與腫瘤直徑呈正相關(guān)，隨病灶直徑增大而增高（r=0.354）［23］。

另有研究發(fā)現(xiàn)在炎性病變中，巨噬細(xì)胞也表達(dá)整合素αvβ3，對RGD也有一定程度的攝取增高，從而揭示將某些炎性疾病錯誤地診斷為惡性腫瘤，導(dǎo)致99mTc-3PRGD2 顯像對惡性腫瘤的診斷特異性降低［24］。

3 99mTc-3PRGD2 SPECT 顯像對非小細(xì)胞肺癌淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移監(jiān)測中進(jìn)展

淋巴轉(zhuǎn)移是肺癌常見的轉(zhuǎn)移途徑之一，對于手術(shù)治療的患者，淋巴結(jié)清掃方式、清掃范圍對于肺癌淋巴結(jié)清掃術(shù)至關(guān)重要。過去傳統(tǒng)檢查CT和MRI成像主要根據(jù)淋巴結(jié)的直徑大小來判斷轉(zhuǎn)移情況，淋巴結(jié)短徑＞1 cm診斷為淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移；但有些較小的淋巴結(jié)可能已經(jīng)發(fā)生轉(zhuǎn)移，卻在傳統(tǒng)檢查未見明顯異常。另外，導(dǎo)致淋巴結(jié)腫大的因素很多，比如良性病變炎癥也會導(dǎo)致淋巴結(jié)腫大，導(dǎo)致假陽性率和假陰性率比較高。常規(guī)肺癌淋巴結(jié)清掃術(shù)清掃范圍大、數(shù)量多、手術(shù)繁瑣、創(chuàng)傷大且臨床應(yīng)用限制多。

99mTc-3PRGD2 SPECT整合素成像在非小細(xì)胞肺癌的淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移監(jiān)測中具有獨特優(yōu)勢，不僅對轉(zhuǎn)移的淋巴結(jié)具有高度敏感度，還對于良性淋巴結(jié)病變具有低積累的特點。對于手術(shù)淋巴結(jié)清掃方式、清掃范圍、指導(dǎo)外科手術(shù)，進(jìn)行個性化手術(shù)治療具有重要意義。

有學(xué)者對65 例可疑肺部病變患者先后行99mTc-3PRGD2 SPECT/CT和18F-FDG檢查，發(fā)現(xiàn)當(dāng)敏感度較高時，兩種方法對肺臟腫瘤原發(fā)病灶診斷方面未見明顯差異；但99mTc-3PRGD2 顯像在每個區(qū)域淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的診斷中均比18F-FDG PET/CT具有更高的特異性，具有更高的診斷價值，且99mTc-3PRGD2的積累水平與整合素αvβ3 表達(dá)和微血管密度呈正相關(guān)［25］。

與良性淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移相比，在轉(zhuǎn)移灶中發(fā)現(xiàn)整合素αvβ3 的表達(dá)水平更高，99mTc-3PRGD2 的積聚明顯更高。相比之下，良性和轉(zhuǎn)移性淋巴結(jié)之間的18F-FDG攝取沒有顯著差異。

研究表明，這種新方法指導(dǎo)對個性化肺癌淋巴結(jié)清掃術(shù)提供更多的幫助，降低了患者術(shù)中的耐受風(fēng)險和術(shù)后的復(fù)發(fā)風(fēng)險，而后者通常需要進(jìn)行縱隔鏡檢查或其他侵入性手術(shù)［26-27］。

此外，99mTc-3PRGD2與轉(zhuǎn)移少或無轉(zhuǎn)移的患者相比，轉(zhuǎn)移多的患者99mTc-3PRGD2的累積量顯著更高。在區(qū)域淋巴結(jié)評估中，99mTc-3PRGD2 SPECT在頸部和上胸部區(qū)域的敏感度和準(zhǔn)確性顯著高于傳統(tǒng)影像，在中胸部、下胸部和腹部區(qū)域沒有顯著優(yōu)勢，可能是由于存在胃蠕動和心臟搏動的運動偽影，而SPECT掃描對其難以評估。此外，99mTc-3PRGD2通過肝膽系統(tǒng)代謝，導(dǎo)致肝臟生理攝取的溢出和部分體積效應(yīng)對成像存在影響。

既往研究表明，基因敲低對于前列腺癌細(xì)胞的轉(zhuǎn)移能力和遷徙潛能具有強烈抑制作用，在99mTc-3PRGD2顯像表現(xiàn)為顯像劑低攝?。?8］。急性或慢性炎癥的淋巴結(jié)，99mTc-3PRGD2低積聚，這與整聯(lián)蛋白αvβ3的低水平表達(dá)相對應(yīng)。說明淋巴濾泡性增生、肉芽腫生長并不一定存在與整聯(lián)蛋白αvβ3相關(guān)的機制，具體機制還需進(jìn)一步研究。

有研究對32例經(jīng)組織學(xué)證實為原發(fā)性食管癌的患者進(jìn)行了99mTc-3PRGD2 SPECT 和CT掃描，調(diào)查了99mTc-3PRGD2 SPECT對食管癌患者按區(qū)域檢測縱隔淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的有用性，然后將結(jié)果與CT的結(jié)果進(jìn)行比較，對所有患者手術(shù)后的病理標(biāo)本進(jìn)行組織病理學(xué)檢查。發(fā)現(xiàn)99mTc-3PRGD2 SPECT在術(shù)前評估食管癌患者淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移準(zhǔn)確性優(yōu)于CT，淋巴結(jié)分期是重要的獨立預(yù)后指標(biāo)［29］。有研究表明，99mTc-3PRGD2 SPECT成像對于食道癌的早期監(jiān)測具有極高的敏感度和特異性［30］，但對于比較小的淋巴結(jié)和癌灶小的淋巴結(jié)仍然存在診斷盲區(qū)。

4 99mTc-3PRGD2 SPECT成像在肺癌患者遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移的診斷中進(jìn)展

99mTc-MDP全身掃描已被廣泛用于骨轉(zhuǎn)移的檢測，敏感度高但特異性差。整聯(lián)蛋白αvβ3也在破骨細(xì)胞和成骨細(xì)胞上表達(dá)。99mTc-3PRGD2 SPECT整合素成像在肺癌患者骨轉(zhuǎn)移中具有獨特優(yōu)勢，即當(dāng)成骨、溶骨改變不明顯時，99mTc-3PRGD2 也有獨特優(yōu)勢。

有學(xué)者通過比較4個研究中心的44例可疑肺癌患者的99mTc-3PRGD2整合素受體顯像與99mTc-MDP骨掃描在肺癌患者骨轉(zhuǎn)移的診斷準(zhǔn)確性，發(fā)現(xiàn)99mTc-MDP骨掃描在大多數(shù)病變中具有更好的對比度，而99mTc-3PRGD2成像似乎在排除假陽性病變和檢測無骨生成的骨轉(zhuǎn)移方面更為有效，即具有更高的特異性、準(zhǔn)確性和陽性預(yù)測值［31］。

肋骨和腰椎常出現(xiàn)假陰性病變，主要原因是生理攝取分布，肝臟、脾臟、腸和腎臟中有99mTc-3PRGD2不同程度的顯像劑攝取，從而干擾輕度攝取病變的診斷；另一方面，99mTc-3PRGD2是直接靶向腫瘤細(xì)胞的受體示蹤劑，當(dāng)不存在明顯的成骨性或溶骨性變化時，99mTc-3PRGD2成像可能會檢測到一些通過99mTc-MDP骨掃描無法檢測到的骨轉(zhuǎn)移。

5 99mTc-3PRGD2 SPECT 成像在肺癌患者化療、靶向藥物療效評估中價值

如果早期可以準(zhǔn)確檢測肺癌患者化療、放療療效，對于臨床醫(yī)師及時調(diào)整放化療用藥方案、放射源劑量、是否采取手術(shù)治療方案具有非常重要的意義，對于患者不僅可以避免無效治療帶來的毒副作用，而且可以提高患者生活質(zhì)量，同時減輕國家醫(yī)保體系負(fù)擔(dān)。

一般的化療藥物可直接殺死惡性腫瘤細(xì)胞，可根據(jù)腫塊大小的改變判斷腫瘤治療效果。腫瘤靶向治療近年來取得了很大進(jìn)步。腫瘤細(xì)胞的增殖被靶向藥物抑制，故腫瘤大小改變較腫瘤內(nèi)部功能改變較晚發(fā)生，所以治療有效早期腫瘤體積可能無明顯變化，但藥物已發(fā)揮療效，因此靶向藥物的真實的治療療效通過單純腫瘤大小變化可能難以及時準(zhǔn)確的反映。99mTc-3PRGD2顯像根據(jù)肺靶病灶治療前后的T/NT比值，計算肺靶病灶治療后T/NT變化率，可早期有效評估治療療效。99mTc-3PRGD2顯像對于抗血管生成的化療藥物及放療療效的及時監(jiān)測和診斷方面具有顯著的應(yīng)用價值。。

5.1 99mTc-3PRGD2 SPECT成像在化療藥物對肺癌患者療效評估中價值

99mTc-3PRGD2 顯像T/NT變化率與患者無進(jìn)展生存期呈正相關(guān)，對于早期評估治療療效和預(yù)后很有價值。

有研究對EGFR-TKIs化療的30例肺腺癌患者分別于使用化療藥物之前和之后1 周之內(nèi)行99mTc-3PRGD2，通過測量原發(fā)病灶和健側(cè)肺本底的T/NT比值，估算化療前后T/NT的改變情況，從而評估藥物化療療效。18F-FDG PET/CT在化療藥物療效早期監(jiān)測具有很高的敏感度和特異性，并且對于預(yù)后評估也有價值，但其藥物制備繁瑣，價格昂貴，限制了其應(yīng)用。相比之下，99mTc-3PRGD2 具有藥物制備簡單、價格便宜的優(yōu)點，因而更易推廣，達(dá)到對化療藥物的早期監(jiān)測。

另有研究通過18只兔子植入27種VX2鱗狀細(xì)胞瘤，將其隨機分為對照組和治療組，通過連續(xù)動態(tài)采集模式，研究了99mTc-3PRGD2的生物代謝分布特征，順鉑給藥后，治療組99mTc-3PRGD2在腫瘤組織中達(dá)到峰值的時間立即見延遲，而對照組腫瘤組織很快到達(dá)高峰時間，這可能是反映治療效果的最早標(biāo)志，體現(xiàn)了順鉑的抗腫瘤特性，使療效監(jiān)測更加及時。化療第7天治療組與對照組之間T/N 值存在顯著差異，這反映了99mTc-3PRGD2 監(jiān)測順鉑治療腫瘤的效果。通過體外細(xì)胞學(xué)實驗比較血管內(nèi)皮細(xì)胞和VX2腫瘤細(xì)胞，發(fā)現(xiàn)血管內(nèi)皮細(xì)胞對順鉑的細(xì)胞毒性的作用反應(yīng)更加敏感，具體體現(xiàn)在出現(xiàn)反應(yīng)時間更早［33］。

5.2 99mTc-3PRGD2 SPECT成像在靶向藥物對肺癌患者療效評估中價值

肺癌的化療主要是通過抑制血管生成［34-35］。已有研究證明靶向藥物與血管生成抑制劑聯(lián)合治療不僅可顯著延長生存期，還可增強肺癌患者的治療效果［36-37］。但是血管生成抑制劑一般較昂貴，且對于部分癌癥患者并沒有體現(xiàn)出較好的療效［38］。此外，腫瘤體積的變化落后于血液供應(yīng)抑制，當(dāng)血管有明顯抑制，可能腫瘤體積僅有輕微變化，常規(guī)影像監(jiān)測手段無法及時反饋藥物療效。99mTc-3PRGD2 SPECT整合素成像在靶向藥物對肺癌患者療效評估中具有重要作用。

貝伐單抗是一種抗血管生成抑制劑，有學(xué)者利用肺癌A549細(xì)胞異種移植模型，對腫瘤攝取99mTc-3PRGD2進(jìn)行成像，驗證了貝伐單抗抑制腫瘤血管生成的實用性。分別在基線、第5天和第15天利用99mTc-3PRGD2 SPECT/ CT 成像進(jìn)行縱向成像，顯像劑攝取逐漸減低。在各個成像時間點采集腫瘤病理標(biāo)本，采用H&E染色進(jìn)行了組織病理學(xué)分析。結(jié)果顯示，在開始接受治療的5～15 d，在A549肺腫瘤模型中，對照組和貝伐單抗治療組之間的腫瘤體積有顯著差異（P＜0.05）。免疫組織化學(xué)和組織病理學(xué)H&E分析表明了腫瘤血管系統(tǒng)的改變［39］，與99mTc-3PRGD2 SPECT/CT成像結(jié)果一致。

這些結(jié)果表明貝伐單抗的抗血管生成作用，并可以解釋腫瘤中99mTc-3PRGD2 SPECT/CT攝取的減少。除99mTc-3PRGD2 之外，18F 標(biāo)記的肽如18F-fluciclatide 和18F-FPPRGD2已用于監(jiān)測抗血管生成劑的治療效果且其具有特異性，包括舒尼替尼、ZD4190和功能性紫杉醇［40-42］。研究結(jié)果表明整合素αvβ3 靶向的SPECT/CT用于評估化療藥物對肺癌的療效有更高的準(zhǔn)確性。

6 小結(jié)與展望

應(yīng)用放射性素標(biāo)記的RGD肽能特異地與整合素結(jié)合，在分子影像水平實現(xiàn)對腫瘤血管非侵入性、實時、立體的成像，對于抗腫瘤血管生成的化療藥物對于腫瘤血管生成的抑制作用達(dá)到及時監(jiān)測反饋，對臨床醫(yī)師及時調(diào)整用藥方案及是否可以采取手術(shù)切除療法能夠進(jìn)行精確指導(dǎo)。99mTc-3PRGD2 SPECT/CT分子影像在肺癌的實驗研究，顯示了99mTc-3PRGD2 SPECT整合素成像可在肺癌原發(fā)灶的診斷、肺癌淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移診斷、肺癌患者骨轉(zhuǎn)移的診斷、肺癌患者化療、靶向藥物療效評估及中發(fā)揮重要作用，尤其是在指導(dǎo)肺癌伴淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移患者，制定個體化治療方案具有較大的應(yīng)用前景。

99mTc-3PRGD2 SPECT整合素成像可能會受到部分體積效應(yīng)和生理攝取的影響；另外，整合素αvβ3 還存在于嗜中性粒細(xì)胞，單核細(xì)胞和血管平滑肌細(xì)胞上。這可能是99mTc-3PRGD2顯像產(chǎn)生假陽性結(jié)果的主要原因。

99mTc-3PRGD2 SPECT整合素成像在對于肺癌、食管癌、宮頸癌等惡性腫瘤的監(jiān)測、良惡性鑒別方面具有不遜色于18F-FDG PET/CT的敏感度，同時在惡性腫瘤淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移監(jiān)測、動脈粥樣斑塊穩(wěn)定性監(jiān)測等提供價值，還具有價格優(yōu)勢，在科研和臨床具有更廣闊的應(yīng)用前景。