PETCT显像剂在老年疾病诊断中的应用

　　　　 作者：李英华 林承赫 王琦 于丹 关锋

【关键词】 PETCT显像剂;老年性疾病

　正电子发射计算机断层成像(PETCT成像)，可在分子水平上反映细胞代谢、细胞受体活性、核酸合成与细胞基因改变，从而达到早期诊断疾病的目的。PETCT 可以无创、动态、定量地观察人体内的生理、病理过程，已经成为目前肿瘤显像的重要方法，并在临床分期、治疗方案、疗效评价、放疗定位等方面具有重要价值〔1〕。PETCT显像剂(即正电子放射性药物)的研发和应用决定着PETCT显像的发展。本文对PETCT显像剂在老年性疾病诊断中的临床应用和发展前景进行综述。

　　1 PETCT 成像原理

　　PET 是利用回旋加速器，加速带电粒子轰击靶核，使核反应产生正电子放射性素，如11C、13N、15O、18F等，通过放射化学合成获得相应示踪剂。示踪剂进入体内后会根据其特性在一定部位浓聚，同时所携带的放射性核素也会发生衰变。衰变过程中发射出正电子，这种正电子在组织中运行1～2 mm 即会与周围组织中的电子相互作用，发生湮灭辐射，转变成方向相反的2个γ光子，PET 探测到这种光子后，再经计算机重建成像，从而获得示踪剂在体内的分布图〔2〕。

　　2 PETCT 显像剂的特点

　　PETCT显像剂是用正电子核素标记、制备的放射性显像剂。与普通药物相比，PETCT显像剂有如下特点:正电子核素由回旋加速器产生，大多为组成生命的最基本元素的放射性同位素;显像剂的半衰期一般很短，因此可以在较短时间内重复给药，以研究不同生理、病理状态下显像剂的分布;每批产量较少，对药物的生产工艺要求比较高，质量检验需快速进行〔3〕。PETCT显像剂按功能分为脑功能显像剂、心功能显像剂、肿瘤阳性显像剂;按生化作用物质可分为代谢型、结合型、血流灌注型显像剂。

　　3 PETCT 显像剂在老年性疾病中的应用

　　3.1 诊断阿尔茨海默病(AD) PETCT显像剂 PETCT技术的发展，为认知障碍的早期诊断提供了可能。前瞻性研究表明，PETCT 能比临床诊断方法(包括血液学检查、反复神经心理学测试、脑电图和磁共振显像)提前2.5年检出AD，其准确度在90%以上。

　　3.1.1 18氟2脱氧D葡萄糖(18FFDG) 是一种脱氧葡萄糖类似物，属于葡萄糖代谢显像剂，是目前PETCT检查中应用最广泛的非特异性的PETCT显像剂。主要用于肿瘤的诊断和术后放疗、化疗的监测，还可用于AD、癫痫、脑血管疾病、抑郁症等疾病的鉴别诊断〔4〕。葡萄糖在细胞内被己糖激酶磷酰化成葡萄糖6磷酸，进一步被糖原酵解生成葡萄糖1磷酸盐或果糖6磷酸，之后生成糖原和丙酮酸盐〔5，6〕。而18FFDG被酰化成18氟2脱氧葡萄糖6磷酸盐，由于底物和酶不匹配，不能进行下一步反应而滞留在细胞内，从而可以使病变组织显像。

　　3.1.2 2{1[6218氟乙基(甲基)氨]2萘乙叉｝丙二腈(18FFDDNP) 是脑内老年斑沉积显像剂，属于放射性分子探针，是非甾类抗炎药物甲氧萘普酸的类似物，它可以通过血脑屏障，与AD患者脑内老年斑结合，其在脑内的滞留时间明显高于正常对照者〔7〕。18FFDDNP有望成为AD临床诊断和疗效观察监测的非常有用的PETCT显像剂。

　　3.1.3 5溴2(4N11C甲胺基苯)苯并呋喃 11C标记小分子苯并呋喃衍生物，为β淀粉样蛋白(Aβ)斑块显像剂，属于受体显像剂，可早期诊断AD，并对Aβ为靶点的各种治疗方法进行评价〔8〕。

　　3.2 诊断帕金森病(PD)的PETCT显像剂

　　3.2.1 3氧甲基618氟L多巴(18FFDOPA) 为L多巴的类似物，属于多巴胺能神经受体显像剂，通过血脑屏障进入脑内，被多巴脱羧酶脱羧变成L618F多巴胺，分布于纹状体，是研究大脑突触前多巴胺能神经功能的正电子显像剂，可用于早期PD的鉴别诊断、病程评价及疗效评价等〔9〕。

　　3.2.2 11C甲基N2β甲基酯3β(4氟苯基)托烷(11CβCFT) 是多巴胺转运蛋白显像剂，用于PD诊断，可以评价脑内多巴胺转运蛋白(DAT)的功能状态，主要用于研究和监测多巴胺能神经系统变性、衰退紊乱相关的神经精神疾病，包括运动障碍性疾病和药物滥用成瘾等〔10〕。

　　3.2.3 O氧基11C雷氯必利(11CRaclopride) 多巴胺D2受体拮抗剂，属于受体显像剂，正电子示踪剂，11C标记的Raclopride多巴胺D2受体显像剂，主要用于早期和中晚期PD患者D2受体功能状态的评价，有利于临床诊断和疗效监测，也可用于精神分裂症、垂体腺瘤等疾病的研究〔11，12〕。

　　3.3 诊断癫痫病的PETCT显像剂 在我国每年癫痫新发病例约30万，其中20%～25%的患者无法用药物控制，为难治性癫痫，需进行外科治疗为主的综合治疗。定位癫痫病灶是外科治疗的关键，PETCT可应用于癫痫定位，其典型特征是病灶部位发作间期FDG摄取降低，发作期摄取增加〔13〕。

　　3.3.1 18氟2脱氧D葡萄糖(18FFDG) 葡萄糖代谢显像剂。癫痫发作期时病灶过度放电，大量神经元细胞膜产生快速反复去极化，能量消耗明显增加，导致局部血流和葡萄糖代谢显著增多，18FFDG摄取增加，PETCT显像表现为高代谢灶。癫痫发作间期时病灶皮层萎缩、神经细胞减少、突触活性减低等，导致血流及代谢减低，18FFDG摄取降低，PETCT显像表现为低代谢灶。

　　3.3.2 11C氟马西尼(11CFMZ) 是苯二氮卓受体拮抗剂，属于受体显像剂，可用于癫痫灶的定位及评价外科癫痫手术的效果。与18FFDG 相比，11CFMZ在显示大脑皮层和颞中回的癫痫病灶的灵敏度和特异性更高〔14〕。11CFMZ还可用于脑卒中后缺血半暗带(指经及时治疗后有可能被挽救的缺血脑组织区域)的精确鉴别。

　　3.3.3 11CGR89696 是阿片受体显像剂，阿片受体主要分布在中枢神经系统、外周系统、内分泌系统和胃肠道，与多种生理功能有关。11C标记的GR89696阿片受体显像剂在癫痫患者脑中放射性明显高于正常人。

　　3.3.4 11C标记的5羟色胺受体(5HT)显像剂 研究发现，癫痫患者脑脊液中5HT代谢产物增加，说明5HT与癫痫有密切关系〔15〕。11C标记的5HT1A受体显像剂有WAY100635，即N〔2(142甲氧基苯)1哌嗪〕乙基N(2吡啶)环乙烷酰胺〔15〕。 5HT2A受体显像剂则主要是18F标记的18FMSP和18Fsetoperone〔16〕。

　　3.4 评价心、脑血流灌注的PETCT显像剂

　　3.4.1 13N标记的放射性药物 13N半衰期短(t1/2=9.96 min)，因此其应用范围受到限制，主要用于心脏和脑的血流灌注显像。13NNH3是一种常用的血流灌注显像剂，在血液中清除快，进入脑组织快，在脑中滞留时间较长，可用于心脑血管疾病的PETCT诊断〔17〕。

　　3.3.2 15O标记的放射性药物 15O水半衰期最短(t1/2=2.05 min)，其应用范围极其有限。15O水吸入体内，与血液中的血红蛋白结合，形成氧合血红蛋白，随血流进入组织血管，氧溶解在血中，在细胞内分解，再通过与细胞色素系统提供的氢离子结合，转化为代谢水，根据15O水的代谢变化，可测定局部氧耗量和氧提取分数。15O水主要用于心脑血流灌注显像〔18〕。

　　4 前景和展望

　　用于老年性疾病诊断的PETCT显像剂有很多种，更多的药物正在研制和开发中〔19〕。随着核医学设备、核素快速标记技术、分子生物学、核化学和分子药理学的迅猛发展，PETCT显像剂的研发方向逐渐转向细胞代谢、细胞受体、细胞衰老与凋亡、核酸和基因等方面。只有使用高度特异性的放射性药物才能使PETCT真正发挥其临床诊断作用，为临床医生提供有价值的诊断依据。PETCT显像剂具有广阔的应用前景，同样也面临巨大的科学挑战〔20〕。

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