动脉粥样硬化易损斑块的PET-CT分子显像研究

Acute rupture of vulnerable atherosclerotic plaques is the main cause of acute coronary syndrome. However, detection of coronary vulnerable plaques by FDG PET-CT imaging is difficult because of physiological 18F-FDG uptake by the myocardium, limiting its clinical applications. This study tries to promote development of molecular imaging of coronary vulnerable plaques through the following two procedures. First, comparing PET-CT images with a new tracer 18F-NaF which is without myocardium uptake and the traditional tracer 18F-FDG on rabbit model of vulnerable plaques, through pathological and immunohistochemistrical examiations, we try to figure out the imaing mechanism of 18F-NaF and evaluate its imaging effect. Secondly, quantitatively measuring myocardial uptake of 18F-FDG with PET-CT is performed under calcium-channel-blockers loaded and basic conditions in miniature pigs using normal diet or fasting preparation. And measuring glucose crucial enzymes in myocardium by molecular biological methods, investigates whether calcium-channel-blockers such as diltiazem and verapamil can decrease the myocardial uptake of 18F-FDG and increase target-to-backgroud ratios on PET-CT imaging, through inhibiting cAMP in myocardial cells to reduce glucose transporters and crucial enzymes.

冠脉易损斑块是引起急性冠脉综合症的主要原因，心肌生理性摄取FDG影响冠脉易损斑块的FDG PET-CT显像，限制其临床应用。本研究首先使用不被心肌摄取的新型斑块显像剂18F-NaF对兔腹主动脉易损斑块模型进行PET-CT显像，与传统显像剂18F-FDG对照，通过病理及免疫组化等检测，评价18F-NaF的对易损斑块的显像效果及机制。其次用PET-CT定量测定小型猪在不同饮食条件（正常饮食和禁食）下，基础状态和钙通道阻滞剂负荷（地尔硫卓和维拉帕米）后心肌FDG摄取量，同时用分子生物学方法检测心肌葡萄糖代谢的关键酶，探讨地尔硫卓等钙通道阻滞剂是否能通过抑制细胞内cAMP减少葡萄糖转运蛋白和葡萄糖代谢关键酶途径抑制心肌摄取FDG，降低冠脉易损斑块PET-CT显像时心脏本底浓度，提高易损斑块显像的靶/非靶比值。通过上述两种途径促进PET-CT冠脉易损斑块分子显像的进展。

背景：18F-FDG是作为成熟和广泛的正电子显像剂，能被冠状动脉易损斑块中的巨噬细胞所摄取，用于鉴别斑块的活性，但心肌生理性摄取18F-FDG成为阻碍冠脉易损斑块PET-CT显像的主要问题。饮食调控以外，钙通道阻滞剂对心肌摄取FDG有抑制作用也有报道。而另一种新型的斑块显像剂18F-NaF，与斑块的活性有关，由于不被心肌摄取，可以大大降低本底浓度而被关注。.方法：本研究第一部分在禁食基础上，以小型猪（12头）为研究对象，在禁食条件下进行心脏部位PET-CT显像，定量测定心肌摄取18F-FDG的量，比较静脉注射了钙通道阻滞剂（地尔硫卓或维拉帕米）的心肌18F-FDG摄取量与未注射钙通道阻滞剂的心肌18F-FDG摄取量，观察钙通道阻滞剂降低心肌摄取18F-FDG的作用。通过测量两种钙通道阻滞剂负荷显像中心肌18F-FDG摄取量，比较不同钙通道阻滞剂抑制心肌摄取18F-FDG作用的强弱。第二部分用18F-NaF检测斑块内的微钙化，我们将血管紧张素II注入缓释泵，再通过手术将缓释泵植入到5个月大的APOE敲除鼠的皮下。在第28天进行了18F-NaF PET/CT扫描。通过大体取材后观察和超声检测的方法，我们把小鼠分为两组，分别为动脉瘤阳性组和动脉瘤阴性组。由于AII诱导的动脉瘤主要发生在肾上腹主动脉，我们选择肾脏以上并贴近脊柱的部位为感兴趣区域，进行PET-CT显像，实验终点，对这些小鼠的血管进行了von kossa染色，观察钙化结节。.结果：第一部分，钙通道阻滞剂抑制心肌摄取18F-FDG实验中，猪心肌摄取18F-FDG在基础状态和维拉帕米负荷和地尔硫卓负荷后没有显著差异，P＞0.05。第二部分，腹主动脉瘤阳性组（n=10），斑块内摄取18F-NaF高于腹主动脉瘤阴性组（n=10）P＜0.05，血管von kossa染色，腹主动脉瘤内均发现微钙化结节，而无腹主动脉瘤组血管内无微钙化结节。.科学意义：通过钙通道抑制心肌摄取18F-FDG降低心肌本底，这条途径没有取得预期的结果，还需要其他更有效的途径抑制心肌摄取18F-FDG；但是新型斑块显像剂18F-NaF在本实验中证实了与微钙化相关，验证了18F-NaF作为易损斑块显像剂的分子显像原理。