摘要：目的 吲哚丙酸在腫瘤免疫檢查點(diǎn)阻斷治療中有關(guān)鍵作用，本研究擬設(shè)計(jì)合成¹⁸F^-標(biāo)記的吲哚丙酸即1-［¹⁸F］氟代乙基-吲哚丙酸（1-［¹⁸F］-IPA），并對(duì)其作為腫瘤PET顯像劑進(jìn)行初步研究。方法 前體1-（2-對(duì)甲苯磺酸氧乙基）-吲哚丙酸甲酯與¹⁸F^-發(fā)生親核取代反應(yīng)，粗產(chǎn)品經(jīng)高效液相色譜法分離純化并收集中間體，最后水解得1-［¹⁸F］-IPA。目測(cè)產(chǎn)品的澄清度，精密試紙測(cè)定pH值，高效液相色譜檢測(cè)放射化學(xué)純度和穩(wěn)定性。ICR健康小鼠尾靜脈注射1-［18F］-IPA（0.2 mL，7 MBq），于5、15、25、45、75、120 min各不同時(shí)間點(diǎn)處死并解剖，測(cè)定1-［¹⁸F］-IPA在正常小鼠體內(nèi)的生物學(xué)分布；荷BxPC-3裸鼠行micro-PET/CT顯像并進(jìn)行圖像分析。組織器官不同時(shí)間點(diǎn)生物學(xué)分布的比較采用Student t檢驗(yàn)。結(jié)果 1-［¹⁸F］-IPA總制備時(shí)間約35～40 min，放射化學(xué)產(chǎn)率（45±5）%，放射化學(xué)純度gt;95%。產(chǎn)品溶液澄清無顆粒，pH值約6.5，體內(nèi)外穩(wěn)定性好。于各時(shí)間點(diǎn)處死ICR健康小鼠并解剖后測(cè)定1-［¹⁸F］-IPA在正常小鼠體內(nèi)的生物學(xué)分布，結(jié)果表明除外腦組織，在ICR健康小鼠全身各主要臟器均有1-［¹⁸F］-IPA的一定攝取，以肝臟、膽囊以及腎臟攝取最明顯，膽囊處隨時(shí)間推移放射性逐漸增高，在120 min時(shí)達(dá)到（39.86±6.56）%ID/g，骨攝取隨時(shí)間無明顯變化。Micro-PET/CT表明，荷BxPC-3裸鼠在注射1-［¹⁸F］-IPA 30 min后的BxPC-3腫瘤處有一定量放射性攝取，但并不明顯，此時(shí)最大標(biāo)準(zhǔn)攝取值（SUVmax）約為55.18±14.62。這與生物分布結(jié)果一致，腦在各時(shí)間點(diǎn)攝取均較低。結(jié)論 1-［¹⁸F］-IPA合成時(shí)間短、產(chǎn)率高，有望成為一種探查色氨酸吲哚代謝途徑以及進(jìn)一步揭示腫瘤免疫抵抗的工具。

關(guān)鍵詞：1-［¹⁸F］氟代乙基吲哚丙酸（1-［¹⁸F］-IPA）；放射化學(xué)；小動(dòng)物PET/CT；分子探針

中圖分類號(hào)：R817.9 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

DOI：10.7652/jdyxb202406021

收稿日期：2024-05-10 修回日期：2024-08-01

基金項(xiàng)目：西安交通大學(xué)橫向課題資助（No. HX2022130）

Supported by the Enterprise-funded Project of Xi’an Jiaotong University （No. HX2022130）

通信作者：段小藝，教授，博士生導(dǎo)師. E-mail： duanxy@mail.xjtu.edu.cn

網(wǎng)絡(luò)出版地址：https：//link.cnki.net/urlid/61.1399.r.20240906.1240.002 （2024-09-06）

Production of 2-［¹⁸F］-fluorobutyric acid as a PET imaging agent for prostate cancer

DONG Weixuan¹， QIN Kaixin²， SHEN Cong¹， SHI Dongmei²， HU Wenhao²， DUAN Xiaoyi¹

（1.PET/CT Center， The First Affiliated Hospital of Xi’an Jiaotong University， Xi’an 710061; 2. Department of Nuclear Medicine， First Hospital of Shanxi Medical University， Shanxi Medical University， Taiyuan 030001， China）

ABSTRACT： Objective In view of the crucial role of indole propionic acid in the treatment of tumor immune checkpoint blockade and further revealing its mechanism， our study intended to design and synthesize 1-［¹⁸F］-fluoroethyl-indole propionic acid （1-［¹⁸F］-IPA）， and evaluate it as a tumor PET imaging agent. Methods The precursor 1-（2-p-toluenesulfonic acid oxygen ethyl）-methyl indole propionate underwent nucleophilic substitution reaction with ¹⁸F^-. The crude product was separated and purified by high-performance liquid chromatography and the intermediates were collected. Finally， 1-［¹⁸F］-IPA was obtained by hydrolysis. The clarity of the product was measured by visual inspection， the pH value was determined by precision test paper， and the radiochemical purity and stability were determined by high-performance liquid chromatography. In order to determine the biodistribution of 1-［¹⁸F］-IPA in normal mice， ICR mice were intravenously injected with 1-［¹⁸F］-IPA （0.2 mL， 7 MBq）， and sacrificed at 5， 15， 25， 45， 75 and 120 min and dissected. Micro-PET imaging was performed and analyzed in BxPC-3 tumor-bearing nude mice. Student t test was used to compare the biodistribution of tissues and organs at different time points. Results The total preparation time of 1-［¹⁸F］-IPA was 35-40 min， the radiochemical yield was （45±5）%， and the radiochemical purity was more than 95%. The product solution was clear without particles， and the pH value was 6.5， which had good stability in vitro and in vivo. The results of biodistribution in healthy ICR mice showed that except for the brain， 1-［¹⁸F］-IPA had a certain uptake in all major organs， with the most obvious uptake in the liver， gallbladder and kidneys. The radioactivity in the gallbladder gradually increased with time and reached （39.86±6.56）%ID/g at 120 min， but bone uptake did not change significantly with time. Micro-PET/CT showed that there was radioactive uptake at the tumor 30 min after injection of 1-［¹⁸F］-IPA in Dutch BxPC-3 nude mice， but it was not obvious. At this time， SUVmax was about 55.18±14.62. Consistent with the results of biodistribution， the brain uptake was low at each time point. Conclusion In summary， 1-［¹⁸F］-IPA with short preparation time and high yield is expected to be a tool to probe tryptophan indole metabolism pathway and further reveal tumor immune resistance.

KEY WORDS： 1-［¹⁸F］-fluoroethyl-indole propionic acid （1-［¹⁸F］-IPA）; radiochemistry; micro-PET/CT; molecular probe

近年來，繼傳統(tǒng)化療、放療以及手術(shù)治療，免疫檢查點(diǎn)阻斷已成為癌癥治療的一種新方法。該方法利用免疫檢查點(diǎn)抑制劑（immune checkpoint inhibitors， ICIs）抑制檢查點(diǎn)受體與配體結(jié)合，進(jìn)而激活免疫細(xì)胞，最終殺死腫瘤，目前已被廣泛應(yīng)用于臨床，服務(wù)患者^［1-4］。但該療法并非對(duì)所有癌癥患者均有效，據(jù)統(tǒng)計(jì)，單純依靠ICIs藥物治療腫瘤療效約為20%，因此如何提高免疫治療效果，闡明其影響機(jī)制已成為研究熱點(diǎn)^［5］。前期研究表明，色氨酸代謝異?？蓪?dǎo)致免疫細(xì)胞功能障礙從而干擾腫瘤治療效果，其中色氨酸吲哚代謝途徑生成的吲哚衍生物，如吲哚乙酸、吲哚丙酸（indole propionic acid， IPA）等，通過調(diào)節(jié)上游因子可以在一定程度上改善腫瘤免疫微環(huán)境，促進(jìn)免疫細(xì)胞殺傷腫瘤^［6］。因此，深入研究色氨酸代謝途徑的某個(gè)環(huán)節(jié)，對(duì)于進(jìn)一步揭示腫瘤的免疫抵抗、提高免疫治療效果具有十分重要的意義。另外，含有吲哚環(huán)結(jié)構(gòu)的化合物，普遍具有抗癌、抗炎等藥理作用，如臨床廣泛應(yīng)用的抗腫瘤化療藥物長春新堿、奧西替尼等均為含吲哚環(huán)類抗癌藥物^［7］。就上述色氨酸吲哚代謝途徑產(chǎn)生的IPA而言，作為孕烷X受體（PXR）和芳香烴受體（AHR）的一種配體，IPA能夠抑制上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化（epithelial-mesenchymal transition， EMT）、誘導(dǎo)氧化-亞硝化應(yīng)激（inducing oxidative and nitrosative stress，ONS）反應(yīng)、增強(qiáng)抗腫瘤免疫反應(yīng)等從而抑制腫瘤細(xì)胞增殖和轉(zhuǎn)移^［8-10］。前期已有報(bào)道，利用全自動(dòng)合成模塊成功生產(chǎn)1-［¹⁸F］氟代乙基-L-色氨酸^［11］?；诖?，本課題參照合成¹⁸F^-標(biāo)記色氨酸的方法，設(shè)計(jì)合成了一種¹⁸F^-標(biāo)記的吲哚丙酸即1-［¹⁸F］-IPA，并初步評(píng)價(jià)其在生物體內(nèi)的應(yīng)用價(jià)值。

1 材料與方法

1.1 儀器與材料

Minitrace型回旋加速器購自美國GE公司；micro-PET/CT掃描儀購自法國Inviscan公司；高效液相色譜儀（high pressure liquid chromatography， HPLC）配備高能放射性檢測(cè)器、201型紫外檢測(cè)儀和薄層色譜掃描儀購自日本島津公司；全自動(dòng)雙探頭放射免疫γ計(jì)數(shù)器購自上海日環(huán)光電儀器有限公司；CRC-15R型活度計(jì)購自美國CAPINTEC公司；C18色譜分析柱（5 μm， 250 mm×4.6 mm）和C18色譜半制備柱（5 μm， 250 mm×10 mm）購自江蘇漢邦科技股份有限公司；QMA（Sep-pak Light）柱和C18（Sep-pak Light）柱購自美國Waters公司；薄層硅膠色譜（TLC）購自德國Merck公司。

1.2 試劑

K₂₂₂（純度＞98%）購自德國ABX公司；無水K₂CO₃（純度＞99%）、無水乙腈（純度＞99%）購自美國Sigma公司；3-吲哚丙酸甲酯（純度＞98%）、氫化鈉（60%分散于液狀石蠟中）、N，N-二甲基甲酰胺（純度＞99%）、1，2-乙二醇二對(duì)甲苯磺酸酯（純度＞95%）和四丁基氟化銨（75%水溶液）均購自上海阿拉丁生化科技股份有限公司；去離子純化水購自廣東艾希德藥業(yè)有限公司。

1.3 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物

美國癌癥研究所（Institute of Cancer Research，ICR）健康小鼠，雌性，體質(zhì)量20～25 g，由西安交通大學(xué)醫(yī)學(xué)部實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心提供［無特定病原體級(jí)，實(shí)驗(yàn)動(dòng)物使用許可證編號(hào)為SYXK（陜）2020-005］。飼養(yǎng)環(huán)境為無特定病原體級(jí)動(dòng)物房屏障環(huán)境，小鼠自由飲用無菌水和進(jìn)食無特定病原體級(jí)飼料，飼養(yǎng)溫度18～25 ℃，相對(duì)濕度40%～70%。BALB/c裸鼠，雄性，體質(zhì)量15～20 g，購自北京SPF生物技術(shù)有限公司。BxPC-3人原位胰腺腺癌細(xì)胞購自中科院上海細(xì)胞庫。

1.4 1-（2-對(duì)甲苯磺酸氧乙基）-吲哚丙酸甲酯的合成

將3-吲哚丙酸甲酯（1 mol，205 g）、氫化鈉（1.2 mol，30 g）和溶劑N，N-二甲基甲酰胺在冰水?。? ℃）條件下攪拌均勻，緩慢滴加1，2-乙二醇二對(duì)甲苯磺酸酯（1 mol，370 g）至反應(yīng)體系，攪拌30 min后恢復(fù)至室溫（23 ℃），繼續(xù)攪拌進(jìn)行酰化反應(yīng)12 h。薄層硅膠色譜（TLC）檢測(cè)反應(yīng)完畢，過濾并向所得濾液中加入50 mL水，使用乙酸乙酯（3×50 mL）萃取，合并有機(jī)相，無水MgSO₄干燥后蒸干溶劑得到64 g淡黃色油狀液體，即前體1-［¹⁸F］氟代乙基-吲哚丙酸甲酯（圖1）。產(chǎn)率16％，比移值（Rf）=0.5（DCM）;¹H NMR（400 MHz，Chloroform-d） δ 7.54 （m，1H），7.45（d，J=8.3 Hz，2H），7.20～6.98（m，3H），7.07（d，J=8.3 Hz，2H），6.80（s，1H），4.27（m，4H），3.70（s，3H），3.04（t，J=7.7 Hz，2H），2.69（t，J=7.7 Hz，2H），2.34（s，3H）;¹³C NMR（100 MHz，CDCl₃）δ 173.72，144.82，135.97，131.92，129.63，127.95，127.54，125.30，121.96，119.22，118.96，114.41，108.88，67.98，51.67，44.90，34.68，21.62，20.44;HPLC：t_R=7.643 min（純度97.5%，紫外檢測(cè)波長UV=254 nm）。

1.5 標(biāo)準(zhǔn)品1-［¹⁹F］-IPA的合成

將四丁基氟化銨（TBAF，0.15 mol，40 g）加入1-（2-對(duì)甲苯磺酸氧乙基）-吲哚丙酸甲酯（0.05 mol，20 g）1 mL乙腈中，70 ℃攪拌60 min。薄層色譜法（TLC）檢測(cè)反應(yīng)完成后，加入飽和氯化鈉和乙酸乙酯溶液洗滌并收集有機(jī)相，無水硫酸鈉干燥后過濾濃縮。粗產(chǎn)品經(jīng)柱層析純化，得到1-¹⁹F-IPA 5 g（圖2）。產(chǎn)率41.6%，Rf=0.3（DCM∶PE=1∶1）;¹H NMR（400 MHz，Chloroform-d） ＆7.60（d，J=6.9 Hz，1H），7.29（d，J=6.9 Hz，1 H），7.25～7.20（m，1 H），7.15～7.10（m，1 H），6.96（s，1 H），4.69（dt，J_H-F=47.0 Hz，J_H-H=5.0 Hz，2 H），4.36（dt，J_H-F=25.6 Hz，J_H-H=5.0 Hz，2 H），3.68（s，3 H），3.10（m， 2 H），2.75～2.65（m，2 H）;¹³C NMR（100 MHz，CDCl₃）＆173.82，136.40，127.89，125.49，121.92，119.20，19.05，114.38，109.05，82.37（J_C-F=172.1 Hz），51.59，46.34（J_C-F=21.8 Hz），34.82，20.55;¹⁹F NMR（376 MHz，Chloroform-d）＆-219.66-219.27（m）。

1.6 1-［¹⁸F］-IPA的合成

¹⁸F^-經(jīng)QMA柱捕獲后使用1 mL的 K₂₂₂/K₂CO₃（K₂₂₂：13 mg/mL、K₂CO₃：3 mg/mL）溶液（乙腈∶水=10∶1，V/V）洗脫至反應(yīng)瓶中，加熱至110 ℃共沸蒸干除去溶劑，加入1 mL CH₃CN再次共沸干燥，得到［¹⁸F］F^-。加入1 mL前體1-（2-對(duì)甲苯磺酸氧乙基）-吲哚丙酸甲酯（2 mg）的乙腈溶液，110 ℃密閉反應(yīng)15 min，結(jié)束后使用半制備C18反相色譜柱（5 μm，250 mm×10 mm）進(jìn)行純化，純化所用色流動(dòng)相為乙腈/水=3/7，流速為3 mL/min。收集保留時(shí)間為17～19 min的中間體1-［¹⁸F］氟代乙基-吲哚丙酸甲酯并過C18柱，此時(shí)中間體被吸附，使用1 mL乙腈將中間體淋洗到50 mL球形瓶中，40 ℃旋蒸除乙腈后加入NaOH（0.5 mL，2 mol/L）室溫水解5 min，最后加入2 mol/L HCl中和并過無菌濾膜得終產(chǎn)品1-［¹⁸F］-IPA（圖3）。

1.7 1-［¹⁸F］-IPA的質(zhì)量控制

測(cè)1-［¹⁸F］-IPA的顏色和澄清度，用精密pH試紙測(cè)定溶液pH值。用帶有放射性檢測(cè)器的分析型HPLC分別測(cè)定1-［¹⁸F］-IPA和1-［¹⁹F］-IPA的保留時(shí)間。色譜條件：使用C18色譜分析柱，流動(dòng)相為乙腈（A）和水（B）的混合液，乙腈/水=3/7（V/V），流速為1 mL/min，紫外檢測(cè)波長為254 nm。配備高能放射性檢測(cè)器的薄層色譜儀檢測(cè)1-［¹⁸F］-IPA的放射化學(xué)純度。

1.8 1-［¹⁸F］-IPA的穩(wěn)定性以及異常毒性實(shí)驗(yàn)

體外穩(wěn)定性檢測(cè)：將一定量的1-［¹⁸F］-IPA分別加入1 mL生理鹽水和1 mL血漿中，室溫條件下靜置30 min后過水性濾膜，按照上述HPLC分析條件測(cè)定放射化學(xué)純度。體內(nèi)穩(wěn)定性檢測(cè)：1-［¹⁸F］-IPA（0.5 mL，7 MBq）經(jīng)ICR健康大鼠尾靜脈注入體內(nèi)，5 min后收集尿液并過水性濾膜，按照上述HPLC分析條件測(cè)定放射化學(xué)純度（圖4）。ICR健康小鼠尾靜脈注入衰變后的1-［¹⁸F］-IPA觀察48 h及1周后，觀察有無不良反應(yīng)和死亡現(xiàn)象。

1.9 核醫(yī)學(xué)新型分子探針生物分布實(shí)驗(yàn)觀察各時(shí)間點(diǎn)健康小鼠體內(nèi)的生物學(xué)分布

健康ICR小鼠18只，隨機(jī)分為6組，每組3只，小鼠尾靜脈分別注射1-［¹⁸F］-IPA（0.2 mL，7 MBq），注射后分別于5、15、25、45、75、120 min時(shí)（每組分別對(duì)應(yīng)上述6個(gè)時(shí)間點(diǎn)，在各相應(yīng)時(shí)間點(diǎn)處死該組3只小鼠）。球后取血后斷頸處死，解剖并取心臟、肺臟、腎臟、肝臟、脾臟、胃、小腸、大腸、腦、肌肉及骨骼等組織臟器，分別稱重并用γ計(jì)數(shù)器測(cè)量各組織臟器的放射性計(jì)數(shù)，經(jīng)衰變校正后計(jì)算：每克組織百分注射劑量率=每克組織的放射性計(jì)數(shù)/注入的總放射性計(jì)數(shù)×100%。

1.10 腫瘤模型制備與micro-PET/CT顯像

BxPC-3人原位胰腺腺癌細(xì)胞用滅菌生理鹽水配制成1×10⁷個(gè)/mL，接種于ICR健康小鼠腹腔，每只小鼠腹腔注射0.2 mL，1周后待腹腔充盈抽取1 mL腹水備用。隨機(jī)選取BALB/c裸鼠3只，在其前腋皮下注入腹水0.2 mL，定期觀察腫瘤的生長情況，待其生長至1 cm×1 cm×1 cm時(shí)，選取腫瘤處無潰爛的動(dòng)物模型進(jìn)行micro-PET/CT顯像。

荷BxPC-3裸鼠3只，氣體誘導(dǎo)麻醉后放置于37 ℃恒溫的micro-PET/CT掃描床上，同時(shí)給予2%的異氟烷，流速2 L/min 空氣維持麻醉，經(jīng)尾靜脈注射1-［¹⁸F］-IPA（0.2 mL， 7 MBq），PET動(dòng)態(tài)采集120 min。PET圖像掃描：單床位、400個(gè)投影數(shù)、10 min旋轉(zhuǎn)掃描方式進(jìn)行采集，預(yù)處理執(zhí)行衰減校正及隨機(jī)事件校正，圖像重建采用蒙特卡羅系統(tǒng)模型的3D OSEM（ordered subsets expectation maximization）算法。

1.11 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

應(yīng)用SPSS 22.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。符合正態(tài)分布的計(jì)量資料以±s表示，注射1-［¹⁸F］-IPA后各個(gè)組織不同時(shí)間點(diǎn)生物學(xué)分布的數(shù)據(jù)比較采用Student t檢驗(yàn)（方差齊）。P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié) 果

2.1 1-［¹⁸F］-IPA的合成情況

1-［¹⁸F］-IPA放化合成時(shí)間約為35～40 min，放化收率為（45±5）%（未經(jīng)時(shí)間校準(zhǔn)，n＞6），比活度為42～50 GBq/μmoL。

2.2 1-［¹⁸F］-IPA的質(zhì)量控制觀察結(jié)果

澄清度和pH值觀察顯示，1-［¹⁸F］-IPA澄清無顆粒，pH約為6.5。放射化學(xué)純度檢測(cè)顯示，TLC測(cè)定1-［¹⁸F］-IPA的放射化學(xué)純度＞95%，1-［¹⁸F］-IPA的放射峰與標(biāo)準(zhǔn)品1-［¹⁹F］-IPA出峰時(shí)間一致，均為2.5 min（圖5）。

2.3 穩(wěn)定性及異常毒性實(shí)驗(yàn)結(jié)果

室溫條件下1-［¹⁸F］-IPA在生理鹽水中放置60 min以及在ICR健康大鼠尿中的放射性均未出現(xiàn)脫氟現(xiàn)象。ICR健康小鼠尾靜脈注入衰變后的1-［¹⁸F］-IPA觀察48 h及1周后，無任何不良反應(yīng)和死亡現(xiàn)象，解剖后觀察，未見任何器官損傷。該顯像劑對(duì)機(jī)體無毒性，可進(jìn)一步用于體內(nèi)研究。

2.4 1-［¹⁸F］-IPA在健康小鼠體內(nèi)的生物分布

除外腦組織，1-［¹⁸F］-IPA注入健康ICR小鼠體內(nèi)后在全身各臟器均有一定程度攝取，以膽囊攝取最明顯，并隨時(shí)間推移放射性濃聚逐漸增高。與膽囊類似，尿中放射性也顯示較高濃聚。腦組織在各時(shí)間點(diǎn)放射性攝取均相對(duì)較低，且差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。肌肉攝取較低，骨骼有輕度的放射性攝取，但攝取值隨時(shí)間無明顯變化（表1）。

2.5 荷瘤小鼠micro-PET/CT顯像結(jié)果

注射1-［¹⁸F］-IPA 30 min后，荷BxPC-3裸鼠各主要臟器均有一定程度的攝取，以肝臟和腎臟攝取最為明顯，此時(shí)最大標(biāo)準(zhǔn)攝取值（SUVmax）分別為262.86±15.27和112.18±16.48，之后逐漸減低，其余組織器官攝取相對(duì)較低。此時(shí)腫瘤處有較為清晰地邊界，測(cè)量SUVmax約為55.18±14.62，并隨時(shí)間推移放射性攝取逐漸減低。60 min時(shí)可見腸道顯影，150 min仍有一定量放射性殘留。腦組織在各時(shí)間點(diǎn)均未見明顯攝取，膽囊濃聚在各時(shí)間點(diǎn)均相對(duì)較高，且排泄緩慢。隨時(shí)間延長骨未見進(jìn)行性放射性攝取增高（圖6）。

3 討 論

研究發(fā)現(xiàn)，色氨酸通過腸道菌群吲哚代謝途徑可以生成吲哚類物質(zhì)，如IAA、IPA等，這些物質(zhì)在癌癥的發(fā)病和進(jìn)展中發(fā)揮不同作用^［12-13］。對(duì)于IPA而言，色氨酸通過色氨酸酶（Tna A）作用產(chǎn)生吲哚乳酸（indole-3-lactic acid， ILA），之后轉(zhuǎn)化為吲哚丙烯酸（indole acrylic acid， IA），最后生成IPA。有報(bào)道稱上述過程并不是在一種腸道細(xì)菌中完成，而是多種菌群協(xié)同作用的結(jié)果^［14-16］。IPA可通過PXR和AHR介導(dǎo)發(fā)揮其抗腫瘤作用，兩種受體在某些類型腫瘤中存在高表達(dá)，因此被認(rèn)為是產(chǎn)生化學(xué)抗性的主要作用靶點(diǎn)。此外癌癥的免疫檢查點(diǎn)阻斷（ICB）反應(yīng)與腸道微生物群密切相關(guān)，腸道微生物群組成不同對(duì)于ICB治療具有不同的療效，其中起關(guān)鍵調(diào)節(jié)作用的IPA可以活化CD8⁺T細(xì)胞，增敏抗PD-1單抗療效，在響應(yīng)免疫治療后自我更新、增殖、分化為效應(yīng)細(xì)胞，持續(xù)殺傷腫瘤^［17］。綜上所述，通過合成放射性核素標(biāo)記的IPA以分子探針的形式探討其在體內(nèi)轉(zhuǎn)運(yùn)過程，對(duì)于未來進(jìn)一步闡述腫瘤免疫治療抵抗機(jī)制具有一定意義。

從合成方面看，快速、有效、可靠及符合GMP標(biāo)準(zhǔn)的PET顯像劑生產(chǎn)是PET放射化學(xué)面臨的巨大挑戰(zhàn)，而PET顯像劑自動(dòng)化生產(chǎn)有助于實(shí)現(xiàn)此目標(biāo)，并可減少工作人員在生產(chǎn)過程中接受的放射性照射劑量。因此，研究PET顯像劑高產(chǎn)率自動(dòng)化生產(chǎn)工藝具有非常重要價(jià)值。本研究參照臨床合成［¹⁸F］-FET的方法制備了1-［¹⁸F］-IPA。采用HPLC對(duì)中間體1-［¹⁸F］氟代乙基-吲哚丙酸甲酯進(jìn)行分離純化，不僅可以很好地去除反應(yīng)中的催化劑K₂₂₂，而且還能去除未反應(yīng)的前體1-（2-對(duì)甲苯磺酸氧乙基）-吲哚丙酸甲酯，保證了1-［¹⁸F］-IPA的化學(xué)純度和安全性。該合成方法簡單、總合成時(shí)間短，產(chǎn)率高，所使用的試劑均為市售產(chǎn)品，購買方便。整個(gè)放化過程完全可以在自動(dòng)合成模塊下進(jìn)行，為進(jìn)一步應(yīng)用提供了可能。

從動(dòng)物體內(nèi)生物分布結(jié)果看，小鼠尾靜脈注入1-［¹⁸F］-IPA后觀察48 h及1周后，無任何不良反應(yīng)和死亡發(fā)生；解剖后觀察，未見任何器官損傷，說明1-［¹⁸F］-IPA對(duì)機(jī)體無明顯毒性，可進(jìn)一步用于體內(nèi)研究。穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，1-［¹⁸F］-IPA體內(nèi)外穩(wěn)定性良好，未發(fā)生脫氟現(xiàn)象，因此可準(zhǔn)確進(jìn)行感興趣定量分析。動(dòng)物體內(nèi)生物學(xué)分布結(jié)果顯示，除外腦組織，注射1-［¹⁸F］-IPA 5 min后全身各組織臟器均有一定程度的放射性攝取，肝臟和腎臟攝取最為明顯，并隨時(shí)間推移分別濃聚于膽囊和膀胱，表明1-［¹⁸F］-IPA主要經(jīng)肝腎代謝，相較于其他組織器官，1-［¹⁸F］-IPA在膽囊內(nèi)呈現(xiàn)較高濃聚，在120 min時(shí)仍未達(dá)到攝取峰值，其是否有利于診斷膽囊陰性結(jié)石等占位性病變有待進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。腦在各時(shí)間點(diǎn)放射性攝取均相對(duì)較低且差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05），提示1-［¹⁸F］-IPA無法通過血腦屏障，其是否可用于評(píng)估血腦屏障損害程度，有待進(jìn)一步探討。骨骼有輕度的放射性攝取，但攝取值隨時(shí)間無明顯變化，提示體內(nèi)未發(fā)生脫氟，應(yīng)為生理性攝取。

Micro-PET/CT結(jié)果表明，經(jīng)荷BxPC-3裸鼠尾靜脈注入1-［¹⁸F］-IPA 30 min后，全身各主要臟器均有一定程度的攝取，以肝、腎攝取最為明顯，與生物分布實(shí)驗(yàn)結(jié)果一致，此時(shí)最大標(biāo)準(zhǔn)攝取值（SUVmax）分別為262.86±15.27和112.18±16.48，其余組織器官攝取相對(duì)較低。經(jīng)測(cè)定，腫瘤處SUVmax約為55.18±14.62，肉眼觀相較于周圍其他組織攝取并不十分明顯，注射1-［¹⁸F］-IPA早期顯像（＜30 min）腫瘤處是否有更高的放射性濃聚以及靶/本比，或更換不同類型的腫瘤小鼠模型放射性攝取更高，有待進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。骨骼未見明顯放射性濃聚，證實(shí)1-［¹⁸F］-IPA未脫氟。腦組織在各個(gè)時(shí)間點(diǎn)未見明顯攝取，可見該顯像劑并未通過血腦屏障，其是否可以用于診斷以及評(píng)估破壞血腦屏障的病變有待進(jìn)一步驗(yàn)證。

本研究制備的1-［¹⁸F］-IPA，合成工藝簡單、穩(wěn)定性好、易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)。荷BxPC-3裸鼠腫瘤處有一定量放射性攝取且該顯像劑無法通過血腦屏障。1-［¹⁸F］-IPA有望成為一種探查色氨酸吲哚代謝途徑以及進(jìn)一步揭示腫瘤免疫抵抗的工具。

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（編輯 國 榮）