黃旭虎，李洪玉

(原子高科股份有限公司，北京 102413)

細(xì)胞死亡是人體重要的生理或病理現(xiàn)象,根據(jù)死亡細(xì)胞生化和分子水平的差異，主要分為程序性細(xì)胞死亡(如凋亡)和非程序性細(xì)胞死亡(如壞死)。細(xì)胞凋亡廣泛存在于人體的各個系統(tǒng)，其失調(diào)與很多疾病的發(fā)生和發(fā)展有關(guān)。當(dāng)細(xì)胞凋亡不足時，就會導(dǎo)致腫瘤的發(fā)生,而細(xì)胞凋亡過度時，則會產(chǎn)生獲得性免疫缺陷綜合征、神經(jīng)退行性疾病及移植排斥反應(yīng)等。因此檢測凋亡對認(rèn)識疾病、評價和指導(dǎo)疾病的治療以及開發(fā)相關(guān)藥物等具有重要意義。

傳統(tǒng)的凋亡檢測方法均為體外檢測，主要包括光學(xué)顯微鏡觀察、原位末端標(biāo)記法分析、流式細(xì)胞儀檢測等，但這些方法都需要活體取材，屬于有創(chuàng)性的檢測方式，并且通常只能在某一時間點觀察凋亡，無法動態(tài)連續(xù)監(jiān)測凋亡在體內(nèi)的發(fā)生與發(fā)展過程。隨著分子影像學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，各種凋亡分子影像學(xué)技術(shù)的研究日漸成熟，為活體內(nèi)動態(tài)監(jiān)測細(xì)胞凋亡提供了全新的無創(chuàng)研究手段。放射性細(xì)胞凋亡顯像[1-4]是研究較為深入的體內(nèi)細(xì)胞凋亡檢測技術(shù)，通過放射性核素標(biāo)記化合物與細(xì)胞凋亡過程中產(chǎn)生的特有靶點結(jié)合，采用影像學(xué)手段檢測細(xì)胞凋亡部分濃聚的探針分子，從而顯示凋亡。

細(xì)胞凋亡顯像在腫瘤研究中具有重要意義，放射性核素標(biāo)記耐久霉素在腫瘤影像學(xué)和療效評價方面都表現(xiàn)出潛在的臨床應(yīng)用價值，本文綜述了近年來放射性核素標(biāo)記耐久霉素在制備和純化方法、生物分布、療效評價等方面的研究進(jìn)展，并對放射性核素標(biāo)記耐久霉素的臨床應(yīng)用前景進(jìn)行了展望。

1 細(xì)胞凋亡與磷脂外翻

細(xì)胞凋亡程序通過內(nèi)源或外源性途徑啟動之后，凋亡細(xì)胞自身會產(chǎn)生一系列的病理生理改變[5]，如磷脂外翻、Caspase級聯(lián)反應(yīng)激活、細(xì)胞膜印跡的改變、線粒體膜電位消失等，這些變化都可被作為可識別的、特異性的生物靶標(biāo)，通過放射性核素標(biāo)記化合物與凋亡細(xì)胞中特異靶標(biāo)結(jié)合的特性，即可進(jìn)行細(xì)胞凋亡的活體無創(chuàng)顯像。

細(xì)胞膜的內(nèi)膜外翻是細(xì)胞凋亡在分子水平的重要特征之一。在活細(xì)胞中，磷脂酰絲氨酸(phosphatidylserine，PS)和磷脂酰乙醇胺(phosphatidylethanolamine，PE)位于哺乳動物細(xì)胞膜內(nèi)側(cè)小葉，并占了細(xì)胞膜內(nèi)膜上磷脂類很大一部分比例，而外側(cè)小葉主要含有磷脂酰膽堿(phosphatidylcholine，PC)和鞘磷脂。細(xì)胞發(fā)生凋亡時，細(xì)胞膜內(nèi)側(cè)的PS和PE能夠隨著細(xì)胞膜雙磷脂層的重分布或反轉(zhuǎn)而出現(xiàn)在細(xì)胞膜表面。PS和PE的這種跨膜翻轉(zhuǎn)特點使得它們成為適合的分子顯像靶點。

當(dāng)今，以磷脂外翻為靶點的活體內(nèi)檢測細(xì)胞凋亡的研究主要集中于靶向PS的顯像劑[5]。目前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)膜聯(lián)蛋白(Annexin)、突觸結(jié)合蛋白C2A片段和Zn2+-雙(2-吡啶甲基)胺(Zn2+-DPA)等可以與細(xì)胞外膜表面的PS特異性結(jié)合。其中，放射性核素標(biāo)記的膜聯(lián)蛋白是研究較為廣泛的凋亡顯像劑。然而，由于膜聯(lián)蛋白相對分子質(zhì)量較大，導(dǎo)致該顯像劑血液清除較慢、信噪比低、早期顯像效果不佳；另外，制備成本高、結(jié)合特異性差和具有免疫原性等缺點也阻礙了其在臨床上的應(yīng)用[6]。

在哺乳動物細(xì)胞膜中，PE的含量約占總磷脂的20%～50%，而PS僅占總磷脂的2%～10%[7]。因此，與PS相比，PE作為細(xì)胞凋亡顯像的靶點，潛在的結(jié)合位點更多，有利于提高探針在凋亡細(xì)胞中的攝取，具有明顯的優(yōu)勢。

2 耐久霉素作為PE的探針

耐久霉素(Duramycin)是由肉桂色鏈輪絲菌產(chǎn)生的羊毛硫抗生素B家族的成員之一，是由19個氨基酸殘基組成的四環(huán)多肽，相對分子質(zhì)量為2013，其分子內(nèi)有三個硫醚鍵連接，還有一個獨特的賴氨酸丙氨酸環(huán)[8]，其整個結(jié)構(gòu)呈一個緊湊的環(huán)形，結(jié)構(gòu)圖示于圖1。耐久霉素與PE結(jié)合的部位為7位苯丙氨酸至14位半胱氨酸的親脂側(cè)鏈，15位天冬氨酸的羧基與PE頭部的氨基發(fā)生離子相互作用而緊密結(jié)合。此外，另有兩個苯丙氨酸側(cè)鏈錨定磷脂雙分子層的疏水區(qū)，使兩者結(jié)合更加穩(wěn)定。耐久霉素的解離常數(shù)可以達(dá)到納摩爾級(4～6 nM)，以1∶1比例與PE分子的頭部高特異性的結(jié)合。耐久霉素曾在臨床中用于治療囊性纖維化，從耐久霉素的臨床實際應(yīng)用中可以看出其沒有明顯的毒性和免疫原性[9-10]。

圖1 耐久霉素的結(jié)構(gòu)Fig.1 Chemical structure of Duramycin

耐久霉素具有許多結(jié)構(gòu)特征及性質(zhì)[11]，使其可用于PE的分子成像：(1) 耐久霉素能夠特異性的與PE結(jié)合，且不與其他密切相關(guān)的磷脂物種(如PC、PS、磷脂酰肌醇)發(fā)生交叉反應(yīng)；(2) 與典型的線狀多肽和大蛋白相比，其多肽序列較短，相對分子質(zhì)量較低，能夠快速的從血液和非靶器官中清除，背景信號低，有利于成像性能的優(yōu)化；(3) 與蛋白質(zhì)探針相比，具有更好的組織穿透性；(4) 耐久霉素具有“精心設(shè)計”的結(jié)合口袋，其周圍的關(guān)鍵氨基酸殘基可以立體定向識別PE；(5) 分子內(nèi)由多個共價鍵連接，沒有游離的肽末端，這種結(jié)構(gòu)使得耐久霉素可以抵抗血液蛋白酶和肽酶的降解，具有更高的體內(nèi)穩(wěn)定性；(6) 耐久霉素1位半胱氨酸(Cys)和2位賴氨酸(Lys)的伯胺遠(yuǎn)離結(jié)合口袋，它們既能提供潛在的生物結(jié)合和標(biāo)記位點，又不影響與PE的結(jié)合。

目前已有研究將耐久霉素進(jìn)行熒光素[12-13]或者生物素[12,14]標(biāo)記，作為PE的探針，利用熒光顯微鏡或者流式細(xì)胞儀來檢測細(xì)胞凋亡情況，然而這些方法均具有一定的局限性，如熒光組織穿透深度較低、生物素的特異性較差等。

3 放射性核素標(biāo)記的耐久霉素

放射性核素顯像的組織穿透能力更強，敏感性也更高，因此，在臨床中的應(yīng)用更廣。目前放射性核素標(biāo)記耐久霉素的凋亡顯像探針主要分為兩類，分別是基于正電子發(fā)射斷層顯像(PET)的正電子類顯像劑和基于單光子發(fā)射計算機斷層顯像(SPECT)的單光子類顯像劑，以下主要對這兩類顯像探針的研究進(jìn)展進(jìn)行綜述。

3.1 正電子核素標(biāo)記的耐久霉素

與SPECT相比，PET的分辨率和敏感性更高，更易于定量分析，使用正電子核素18F、68Ga標(biāo)記的耐久霉素均有報道。

3.1.118F標(biāo)記的耐久霉素 Yao等[15]通過4-硝基苯基-2-[18F]氟代丙酸酯(18F-NFP)來進(jìn)行耐久霉素的18F標(biāo)記。從18F離子起始合成18F-NFP共需80 min，未經(jīng)衰變矯正，放化收率為(25±5)%(n=10)；以18F-NFP為原料合成至18F-FP-Duramycin共需20 min，未經(jīng)衰變矯正，放化收率為(70±3)%(n=8)，終產(chǎn)物18F-FP-Duramycin的放化純度大于99%，比活度為(23.7±13.7) GBq·μmol-1(n=10)。在小鼠的生物分布實驗中，18F-FP-Duramycin表現(xiàn)出了高血漿和腎臟清除率，經(jīng)尾靜脈注射后 120 min測定，其主要蓄積在肝臟和脾臟中。荷瘤鼠經(jīng)治療后注射18F-FP-Duramycin，1 h后行PET 顯像。荷S180腫瘤裸鼠在治療前后的腫瘤攝取分別為(0.87±0.1)%ID/g和(1.3±0.1)%ID/g，荷A549腫瘤裸鼠在治療前后的腫瘤攝取分別為(1.1±0.2)%ID/g和(1.7±0.1)%ID/g。小動物 PET 顯像實驗表明，18F-FP-Duramycin可成功檢測到動物體內(nèi)腫瘤治療引起的細(xì)胞凋亡過程。但18F-FP-Duramycin合成過程復(fù)雜，不利于實現(xiàn)自動化合成，而且其在肝臟和脾臟的放射性攝取較高，這種高背景信號限制了其在腹部區(qū)域成像的應(yīng)用。

Haskali等[16]采用糖氨基酸對18F-FP-Duramycin顯像劑進(jìn)行了結(jié)構(gòu)優(yōu)化，合成了18F-FP-galacto-Duramycin和18F-FP-digalacto-Duramycin。研究結(jié)果表明，18F-FP-galacto-Duramycin和18F-FP-digalacto-Duramycin的Log D7.4(探針在pH=7.4的PBS緩沖液和正辛醇體系中的脂水分配系數(shù))分別為-0.52±0.04和-2.6±0.04，與18F-FP-Duramycin(Log D7.4為-0.22±0.05)相比，水溶性明顯增加。正常鼠注射18F-FP-digalacto-Duramycin后110 min行PET顯像，結(jié)果顯示，18F-FP-digalacto-Duramycin在腎臟和膀胱中的攝取明顯增高，但是肝臟攝取依然很顯著。

Yuan等[17]采用Al[18F]F標(biāo)記法合成了Al[18F]F-NOTA-PEG3-Duramycin，合成過程只需30 min，未經(jīng)衰變矯正，放化收率為(21.3±2.6%)(n=10)，放化純度大于99%，比活度為(5.3±1.5)GBq·μmol-1(n=10)。正常小鼠生物分布結(jié)果表明，Al[18F]F-NOTA-PEG3-Duramycin在體內(nèi)分布迅速，血液清除率高。在腦中的攝取最低，這表明其沒有穿過血腦屏障。18F-FP-Duramycin在5 min和2 h時，肝臟中的攝取分別為(39.7±6.5)%ID/g和(11.9±0.9)%ID/g。與18F-FP-Duramycin相比，Al[18F]F-NOTA-PEG3-Duramycin肝臟攝取明顯降低，分別為(8.52±1.4)%ID/g和(4.96±1.0)%ID/g。這一結(jié)果表明，引入PEG3基團(tuán)可以提高其水溶性，降低其在肝臟中的攝取。但是，其在腎臟中的滯留很高，在30 min和2 h時，分別為(14.31±3.1)%ID/g 和(10.95±1.9)%ID/g，而18F-FP-Duramycin在30 min和2 h時的腎臟攝取分別為(4.64±0.2)%ID/g和(1.14±0.1)%ID/g。荷HCC827腫瘤裸鼠經(jīng)靶向藥物Erlotinib治療后6 h經(jīng)尾靜脈注射Al[18F]F-NOTA-PEG3-Duramycin，1 h后行PET/CT顯像，結(jié)果顯示，腫瘤攝取為(2.96±0.25)%ID/g，與治療前(0.89±0.15)%ID/g相比，攝取值增加了2倍。

3.1.268Ga標(biāo)記的耐久霉素68Ga是一種優(yōu)良的正電子核素，半衰期為68 min，且可通過發(fā)生器方便的獲得。黃斌等[18]以正電子核素68Ga通過螯合劑NOTA標(biāo)記Duramycin，合成了68Ga-NOTA-Duramycin，標(biāo)記率為(92.5±2.1)%，放化純度>90%，體外穩(wěn)定性良好。正常小鼠體內(nèi)生物分布研究表明，注射后5 min，68Ga-NOTA-Duramycin在血液、心、肝、脾、肺有少量放射性攝取，但清除較快；腎放射性攝取較多，隨時間延長，雙腎放射性攝取減少，表明該顯像劑主要經(jīng)腎臟排泄。在豬心肌缺血再灌注損傷模型中，注射68Ga-NOTA-Duramycin 1 h后行PET顯像，結(jié)果顯示缺血組織呈異常局灶性放射性濃聚，與凋亡體外病理檢測結(jié)果一致。

Anne 等[19]還以NODAGA為雙功能螯合劑，制備了68Ga-NODAGA-Duramycin。68Ga-NODAGA-Duramycin在體內(nèi)快速分布，在血液和肝臟中初始示蹤劑濃度最高。血液半衰期為10.10±9.25 min，血液清除快，在2 h內(nèi)，大部分示蹤劑已從體內(nèi)清除。68Ga-NODAGA-Duramycin在肝臟和腎臟有滯留，經(jīng)腎代謝后積聚在膀胱里。在檢測化療引起的器官毒性實驗中，注射68Ga-NODAGA-Duramycin后2 h通過PET/CT成功檢測到化療引起的組織毒性，并通過免疫組織化學(xué)和血液參數(shù)分析證實。

3.2 單光子核素標(biāo)記的耐久霉素

3.2.199mTc-HYNIC-Duramycin的制備及生物分布 SPECT中常用的同位素有99mTc、123I、111In等，目前報道的僅有99mTc標(biāo)記的耐久霉素。99mTc發(fā)射純 γ 射線，半衰期 6.02 h，其理化性質(zhì)良好、方便易得，是核醫(yī)學(xué)顯像檢查中最常用的放射性核素。HYNIC (6-hydazinonicotinic acid)是99mTc標(biāo)記化合物最常用的雙功能螯合劑之一，其標(biāo)記速度快、產(chǎn)率高、標(biāo)記物穩(wěn)定性好。

圖2 99mTc-HYNIC-Duramycin的結(jié)構(gòu)Fig.2 Chemical structure of 99mTc-HYNIC-Duramycin

2008年，Zhao等[20]首次描述了99mTc-HYNIC-Duramycin的制備方法，99mTc-HYNIC-Duramycin的結(jié)構(gòu)示于圖2。耐久霉素的分子結(jié)構(gòu)呈一個緊湊的環(huán)形，分子中有兩個伯胺， 其中1位Cys上的伯胺位于環(huán)形內(nèi)側(cè)，而2位Lys上的伯胺位于環(huán)形外側(cè)。在耐久霉素和HYNIC偶聯(lián)的過程中，可能會有三個產(chǎn)物，分別是1位Cys偶聯(lián)HYNIC、2位Lys偶聯(lián)HYNIC以及1、2位氨基酸都偶聯(lián)HYNIC的產(chǎn)物。其中，1、2位氨基酸都偶聯(lián)HYNIC的產(chǎn)物Di-HYNIC-Duramycin可以通過HPLC純化除去，而1位Cys偶聯(lián)HYNIC、2位Lys偶聯(lián)HYNIC的產(chǎn)物HYNIC-Duramycin無法通過HPLC分離，是一對異構(gòu)體。由于立體位阻的原因，導(dǎo)致2位Lys上的伯胺反應(yīng)活性高于1位Cys的伯胺，因此，Zhao等推斷HYNIC-Duramycin主要是2位Lys偶聯(lián)HYNIC的產(chǎn)物。HYNIC-Duramycin是一種穩(wěn)定的復(fù)合物，在還原劑氯化亞錫存在的情況下，以三苯基膦三磺酸鈉(TPPTS)和三羥甲基甘氨酸(tricine)作為協(xié)同配體可與99mTc快速有效的進(jìn)行反應(yīng)。為了簡化標(biāo)記過程，隨后Zhao等[21]對配方進(jìn)行了優(yōu)化，成功研制了一步法標(biāo)記99mTc-HYNIC-Duramycin的藥盒，高锝酸鈉的用量為1.1～1.5 GBq，在80 ℃下孵育20 min，即可快速可靠地得到放化純度大于90%的99mTc-HYNIC-Duramycin。細(xì)胞結(jié)合實驗結(jié)果表明[20]，和對照組相比，99mTc-HYNIC-Duramycin與用喜樹堿誘導(dǎo)凋亡的 Jurkat淋巴細(xì)胞的結(jié)合顯著增強。在含有PE的脂質(zhì)體濃度增加的情況下，這種結(jié)合被競爭性地消除。然而，由PC、磷脂酰甘油(phosphatidylglycerol)或PS組成的脂質(zhì)體并不能競爭性地降低99mTc-HYNIC-Duramycin在凋亡細(xì)胞中的放射性攝取。這些結(jié)果表明，標(biāo)記過程對耐久霉素的結(jié)構(gòu)和生物活性沒有影響。在正常大鼠體內(nèi)生物分布實驗結(jié)果顯示99mTc-HYNIC-Duramycin靜脈注射后主要經(jīng)腎臟快速排泄，血液半衰期小于4 min，肝臟和胃腸道的攝取較低。凋亡細(xì)胞對99mTc-HYNIC-Duramycin的攝取超過正常活細(xì)胞攝取的30倍。

然而，Elvas等[22]使用經(jīng)藥盒制備的99mTc-HYNIC-Duramycin進(jìn)行實驗時，發(fā)現(xiàn)其在小鼠血液中清除速度較慢，脾臟和肝臟攝取較高。于是，他們又對99mTc-HYNIC-Duramycin的純化方法進(jìn)行了研究。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，與未經(jīng)純化或者固相萃取(SPE)純化后的99mTc-HYNIC-Duramycin相比，經(jīng)過HPLC純化后的99mTc-HYNIC-Duramycin在凋亡腫瘤細(xì)胞的攝取更高，而且降低了脾臟和肝臟的攝取。他們推測在耐久霉素的藥盒中存在過量的標(biāo)記前體HYNIC-Duramycin，可能與99mTc-HYNIC-Duramycin競爭性的結(jié)合凋亡細(xì)胞中的PE，另外可能對99mTc-HYNIC-Duramycin的生物分布和排泄動力學(xué)也有一定的影響，而HPLC純化可以有效分離標(biāo)記物與標(biāo)記前體，因此得到更理想的結(jié)果。

3.2.299mTc-HYNIC-Duramycin在腫瘤治療療效評估中的應(yīng)用 在放射性核素標(biāo)記的耐久霉素中，99mTc-HYNIC-Duramycin是生物學(xué)分布和輻射劑量比較理想的一種放射性藥物。99mTc-HYNIC-Duramycin凋亡顯像應(yīng)用范圍廣泛，如心肌缺血再灌注損傷[20,21,23-25]、冠狀動脈粥樣斑塊[25-29]、腦缺血性損傷[24]、電離輻射損傷[29-30]、肺缺氧損傷[31]以及腫瘤治療療效的早期評估等，其中最有潛力的應(yīng)用就是對腫瘤治療療效的早期評估。在臨床上，腫瘤的早期療效評估可以區(qū)分應(yīng)答患者和無反應(yīng)患者，從而最大限度地減少因無效治療而產(chǎn)生的全身毒性，并利于臨床及時調(diào)整治療策略，從而提高患者生存率并減少醫(yī)療成本的優(yōu)勢。以下將主要介紹99mTc-HYNIC-Duramycin在腫瘤早期療效評估中的應(yīng)用。

1) 在靶向治療療效評估中的應(yīng)用

Elvas等[32]用99mTc-HYNIC-Duramycin觀察荷結(jié)腸癌COLO205模型鼠經(jīng)單克隆抗體conatumumab靶向治療誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡情況。治療后24 h注射99mTc-HYNIC-Duramycin，4 h后行SPECT顯像。治療前，腫瘤/肌肉和腫瘤/血液攝取值比為分別為(4.45±0.92)和(1.83±0.32)。經(jīng)過conatumumab一個療程的靶向治療后，腫瘤/肌肉和腫瘤/血液攝取值比為分別為(30.80±1.89)和(14.93±1.32)，治療后腫瘤攝取值是治療前腫瘤攝取值的7倍，凋亡的腫瘤組織在SPECT圖像中呈現(xiàn)“高亮”區(qū)域，與周圍組織對比度高。然而，conatumumab治療無效的HT29腫瘤，在治療前后，99mTc-HYNIC-Duramycin的攝取水平均較低，這與細(xì)胞凋亡誘導(dǎo)的缺乏相對應(yīng)。

18F-FDG是監(jiān)測腫瘤治療反應(yīng)的臨床金標(biāo)準(zhǔn)，可反映腫瘤細(xì)胞中葡萄糖的代謝水平，18F-FDG明顯降低往往意味著有效的治療，但18F-FDG并不是腫瘤的特異性顯像劑。在此研究中[32]，同樣用18F-FDG對腫瘤治療的療效進(jìn)行了評估。無論是治療敏感的COLO205腫瘤，還是治療無效的HT29腫瘤，在conatumumab一個療程的靶向治療后，18F-FDG攝取都沒有明顯的變化。這一結(jié)果表明，對于18F-FDG低親和力的惡性腫瘤，99mTc-HYNIC-Duramycin凋亡顯像可作為評價治療反應(yīng)的一種潛在替代策略。

2) 在化療療效評估中的應(yīng)用

Elvas等[33]采用化療藥物依立替康治療荷結(jié)腸癌COLO205模型鼠，治療后24 h注射99mTc-HYNIC-Duramycin，4 h后行SPECT顯像，監(jiān)測腫瘤對治療的反應(yīng)。在依立替康治療一個周期后，99mTc-HYNIC-Duramycin的攝取為(1.62±0.07)%ID/mL，可以檢測到腫瘤對治療的反應(yīng)。99mTc-HYNIC-Duramycin同樣也適用于多藥聯(lián)合治療腫瘤凋亡成像。奧沙利鉑與依立替康聯(lián)合治療荷結(jié)腸癌COLO205模型鼠后，放射性示蹤劑的攝取進(jìn)一步增加，為(2.61±0.46)%ID/mL,是空白對照組的2.8倍，并與腫瘤的凋亡反應(yīng)呈正相關(guān)，而預(yù)先注射未標(biāo)記的耐久霉素可以成功地阻斷腫瘤對99mTc-HYNIC-Duramycin攝取。

Li等[34]將荷乳腺癌MDA-MB-468模型小鼠隨機分為治療組和空白對照組，應(yīng)用99mTc-HYNIC-Duramycin監(jiān)測經(jīng)順鉑化療前后的細(xì)胞凋亡情況。第1組在治療前和治療后24 h注射99mTc-HYNIC-Duramycin，4 h后用小動物SPECT/CT評價治療效果。順鉑治療3天后，治療組腫瘤中的99mTc-HYNIC-Duramycin攝取量(7.89±0.62)%ID/g明顯高于對照組(1.69±0.58)%ID/g，且治療后與治療前有顯著性差異。治療前，腫瘤/肌肉(T/M)和腫瘤/血液(T/B)攝取值比為分別為(3.64±1.03)和(1.98±0.65)；治療之后，T/M和T/B分別為(17.69±2.56)和(9.56±1.62)。此外，對腫瘤體積的動態(tài)觀察發(fā)現(xiàn)，直到治療后第8天，腫瘤開始縮小，晚于通過99mTc-HYNIC-Duramycin顯像可作出診斷的時間，這進(jìn)一步證實99mTc-HYNIC-Duramycin可在治療初期即對療效做出正確評價。

Luo等[35]建立了荷MDA-MB-231乳腺癌細(xì)胞的雌性Balb/c小鼠模型，采用紫杉醇化療誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡72 h后，注射99mTc-HYNIC-Duramycin，2 h后檢測細(xì)胞凋亡情況。結(jié)果表明，紫杉醇治療組腫瘤與肌肉(T/M)的比值(5.29±0.62)明顯高于對照組(2.48±0.89)。經(jīng)紫杉醇治療后，腫瘤體積明顯縮小，而99mTc-HYNIC-Duramycin攝取明顯增加，與凋亡指數(shù)、組織學(xué)改變和超微結(jié)構(gòu)改變的趨勢一致。

3) 在放療療效評估中的應(yīng)用

單純放療或聯(lián)合化療是腫瘤常用的治療方式。電離輻射通過激活caspase級聯(lián)反應(yīng)而誘導(dǎo)癌細(xì)胞凋亡，而在體外γ射線照射后，PS和PE在細(xì)胞膜中同時外翻。Elvas等[33]證實了99mTc-HYNIC-Duramycin在檢測放療誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡方面的能力。荷結(jié)腸癌COLO205模型鼠經(jīng)過4.5 Gy放療24 h后注射99mTc-HYNIC-Duramycin，4 h后進(jìn)行小動物SPECT/CT顯像。結(jié)果表明，治療組99mTc-HYNIC-Duramycin的攝取比對照組增加了2倍。最后一次放療后，組織學(xué)分析顯示照射誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡。因為放療后細(xì)胞凋亡水平的增加程度通常相對較小，敏感性是臨床試驗中細(xì)胞凋亡靶向劑的一個主要衡量指標(biāo)。盡管放療后腫瘤細(xì)胞凋亡水平較低，但99mTc-HYNIC-Duramycin仍有足夠的敏感性可檢測到腫瘤對治療的反應(yīng)。

4 結(jié)論

綜上所述，細(xì)胞凋亡在腫瘤研究中具有重要意義, PE在細(xì)胞凋亡早期暴露在細(xì)胞膜表面，可以作為細(xì)胞凋亡顯像的靶點。耐久霉素可以與PE特異性結(jié)合，是檢測細(xì)胞凋亡的靈敏探針。利用放射性核素對耐久霉素標(biāo)記后，通過其與PE的結(jié)合，可以活體檢測細(xì)胞凋亡。

在放射性核素標(biāo)記的耐久霉素中，對99mTc-HYNIC-Duramycin的研究最為廣泛，包括標(biāo)記、藥盒化、純化、動物實驗等，多項動物實驗研究表明，其在腫瘤影像學(xué)和療效評價方面都具有潛在的臨床應(yīng)用價值。然而，將動物研究轉(zhuǎn)化為臨床實踐仍面臨許多挑戰(zhàn)，比如，在患者治療后進(jìn)行放射性標(biāo)記耐久霉素的最佳顯像時間和最佳注射劑量還需要深入研究。與SPECT相比，PET的分辨率和敏感性更高，已有學(xué)者使用18F、68Ga等正電子核素來標(biāo)記耐久霉素，但是現(xiàn)階段其體內(nèi)的生物學(xué)特征并不理想，還有待進(jìn)一步的優(yōu)化。

目前放射性核素標(biāo)記的耐久霉素都還處于動物實驗研究階段，我們期待這種新型的分子影像探針能夠早日進(jìn)入臨床應(yīng)用，在疾病診斷特別是腫瘤的早期療效評估方面取得突破性的進(jìn)展。