Micro-PET/CT活体监测Caspase3活性预测放化疗早期凋亡显像时效关系研究

凋亡抑制是肿瘤发生的重要机制之一，Caspase3是细胞凋亡蛋白酶级联反应的必经之路, 也是凋亡的关键酶和执行者。检测Caspase3活性，可以直接反应治疗疗效，预测肿瘤预后，筛选有效药物，实行个体化施治。肺癌占恶性肿瘤死亡之首，放、化疗是提高生存的重要措施，而其早期疗效检测目前尚无特异性示踪剂。我们拟人工合成标记小分子肽18F-CP-18，进行体内外特异性摄取及阻断实验，并构建动物模型给予放、化疗干预，通过Micro-PET显像动态连续检测肿瘤凋亡发生时间，观察其与疗效、预后的时效关系规律。本研究有望为临床提供一个适于PET/CT的广谱显像剂动态检测放、化疗效果，协助早期发现新生与复发肿瘤，特别是对治疗失败者可发展新治疗策略，筛选新型抗肿瘤药物，在监测肿瘤发生、发展和变化中起"导航"作用。

凋亡抑制是肿瘤发生的重要机制之一，Caspase3是细胞凋亡蛋白酶级联反应的必经之路, 也是凋亡的关键酶和执行者。肺癌占恶性肿瘤死亡之首，检测肿瘤内Caspase3活性，可以直接反应治疗疗效，筛选有效药物，预测肿瘤预后，实行个体化施治。该研究首先采用国产双管PET-MF-2V-IT-1型多功能模块，在第一反应管合成6-氟-18戊将之蒸发到第二反应管，与叠氮短肽前体在亚铜催化下发生点击反应，在室温下生成18F-Pen-peptide（即18F-CF-18），经HPLC纯化，再经固相萃取得到注射18F-Pen-peptide。经过放化检测18F-Pen-peptide的合成效率为21.0%，放化纯为99%，比活度为870GBq/μmol。体外培养A549细胞，并将人工合成标记小分子肽18F-CP-18与细胞共同孵育，体外摄取实验发现，化疗后24h凋亡放射摄取较显著。经卡铂化疗A549细胞的凋亡表现与放射性摄取密切相关，各组凋亡细胞百分比与放射性摄取率之间呈明显正相关（r=0.9850，Y=1.1244+11.0949X，p=0.0022)。构建动物模型进行体内肿瘤分布，同时给予化疗干预，通过Micro-PET显像动态连续检测肿瘤凋亡发生时间，观察其与疗效、预后的时效关系规律，结果发现荷A549肿瘤卡铂化疗后24h, 肿瘤组织摄取为0.33±0.02%ID/g, 明显高于未处理的0.08±0.01%ID/g，而两者的凋亡率分别为15.50±1.47%和1.92±0.31%，Micro-PET显示，未经化疗的肿瘤基本不摄取放射性，SUV比为1.32，而经卡铂化疗的肿瘤摄取放射性明显增高，SUV比为3.46。另一方面体内外特异性摄取及阻断实验，发现本示踪剂可以被Caspase3阻断剂阻断，18F-CP-18与肿瘤细胞结合有特异性。总之，18F-CP-18适于PET/CT动态检测化疗效果，预测疗效，对凋亡Caspase3显像具有特异性，特别是对治疗失败者可筛选新型抗肿瘤药物，发展新治疗策略。