68Ga标记ASGP PET/CT受体动态显像精准评价肝功能的研究

Precise liver resection aims to pursue complete removal of the target lesions, maximize the structural and functional residual volume, and maintain organ integrity of the liver. Thereby, accurate evaluation of liver functional reserve before liver resection surgery may provide fundamental and technical assurance for optimal rehabilitation of patients. Previous studies have demonstrated that liver asialoglycoprotein receptor (ASGPR), a specific endocytic receptor on the surface of hepatocytes, is an accurate index reflecting liver reserve function, and the quantity of ASGPR expression directly reflects the level of functional reserve of the liver. Therefore, in this project we plan to improve dynamic PET/CT imaging technology on the basis of constructing a new type of positron molecular probe 68Ga-NOTA-LSA to target ASGPR in the liver. Then establish the SD rat model of liver function damage and comparatively analyze rat model’s 68Ga-NOTA-LSA dynamic PET / CT quantitative imaging parameters, ASGPR expression by flow cytometry and biochemical index of liver function. By studying survival analysis of SD rat model after different volume of liver resection in combination with the mathematical modeling of the receptor imaging and quantitative analysis, accurate calculation of the volumetric liver function can be achieved, which may provide a solid experimental basis for the final establishment of a digital and three-dimensional molecular imaging system for accurate evaluation and mapping of liver functional reserve potentially useful for therapeutic planning before surgery.

精准肝切除旨在追求彻底清除目标病灶的同时确保剩余肝脏解剖结构完整和功能性体积最大化，最终使手术患者获得最佳康复效果，而肝脏储备功能的评估是安全开展肝切除手术的基础与技术保证。研究表明，肝脏去唾液酸糖蛋白受体是精确反映肝储备功能的指标。因此，本课题组拟在前期成功自主合成肝脏ASGP受体正电子显像剂的基础上，进一步优化68Ga-NOTA-LSA PET/CT动态定量显像方法；并建立肝功能损伤的SD大鼠模型，比较分析68Ga-NOTA-LSA PET/CT动态定量显像参数和ASGP受体流式细胞分析、肝脏功能生化测定等的相关性，建立68Ga-NOTA-LSA PET/CT动态定量显像精确定量评估肝脏功能的方法学；然后通过对SD大鼠模型不同功能体积精准肝切除手术后的生存分析评估，为术前储备肝功能评价体系的形成提供坚实的实验基础和充分的理论依据，最终建立三维化，数字化，精准化的分子影像学肝储备功能评价

动态PET具备完全定量的能力，但目前仅在临床前研究中应用于诊断和治疗中的新药研发与评估。因此对新型特异性探针的动态PET建模一直是动态PET研究中的热点。靶向肝细胞表面特异性内吞受体ASGP的探针68Ga-NOTA-LSA，是一种新型的肝脏特异性示踪剂，国内外至今鲜少有人使用它作为示踪剂去评估肝脏的储备功能，相较于FDG等非肝脏特异性的示踪剂，它对肝脏的定量分析更精确，可以直接反应肝细胞的功能状态，而且它拥有制备方便、放射标记产率高、稳定性好，价格便宜等优点。因此，本文主要使用68Ga-NOTA-LSA作为示踪剂，通过68Ga-NOTA-LSA在大鼠体内的吸收、潴留和清除过程建模分析，比较不同肝功能状态大鼠肝脏动力学参数的差异，为评估大鼠肝脏储备功能提供了一个可靠的定量指标。 . 本研究分别比较了逐像素生成的大鼠肝脏SUV参数图，Patlak估计的Ki，dv参数图和2房室模型估计的Ki，DV参数图，结果说明，静态SUV参数图可以简单区分两组不同肝功能的大鼠，但是差异不太显著。与静态结果相比，动态Ki参数图和DV参数图都表现出了显著的差异性，其中房室模型所得结果比patlak作图法更鲁棒、更精确，这一点在FLR与大鼠的生理性肝功能指标的相关系数中也有所体现。另外，从动态Ki和DV参数图中均可以表现出肝损伤大鼠的损伤区域，然而这在原始PET图或者SUV参数图中都很难发现。综上所述, 基于68Ga-NOTA-LSA 的动态参数ki和Dv可以作为定量评估肝功能的指标之一。