復(fù)方分子探針及其顯像

唐剛?cè)A

(中山大學(xué)附屬第一醫(yī)院 廣東省醫(yī)用放射性藥物轉(zhuǎn)化應(yīng)用工程技術(shù)研究中心和核醫(yī)學(xué)科，廣東 廣州 510080)

高度特異和靈敏度的分子影像學(xué)技術(shù)，特別是正電子發(fā)射斷層(PET)顯像是實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)診療的基礎(chǔ)，但其離不開精準(zhǔn)分子探針的研發(fā)。[18F]氟代脫氧葡萄糖([18F]FDG)已廣泛應(yīng)用于腫瘤早期診斷和指導(dǎo)治療，屬于非特異性PET藥物，亦稱顯像劑或分子探針，在某些腫瘤中攝取較低，而在炎癥組織和某些良性組織中攝取較高，容易造成假陽性和假陰性的PET檢查結(jié)果[1]。聯(lián)合用多種分子探針顯像和多靶向偶合分子探針顯像，可彌補(bǔ)[18F]FDG的不足，顯著提高顯像的靈敏度、特異性和準(zhǔn)確性[2]。但在探針制備、輻射安全和偶合配體特異性結(jié)合方面存在諸多不利因素。復(fù)方中藥制劑和西藥制劑可克服單體制劑的某些缺陷，已在臨床中得到廣泛應(yīng)用，是研發(fā)新藥的重要發(fā)展方向[3-4]。目前有關(guān)復(fù)方分子探針的概念和構(gòu)建尚無文獻(xiàn)報(bào)道，特別是尚無復(fù)方放射核素治療藥物的研究報(bào)道。“復(fù)方分子探針及其顯像”具有廣泛適用性和實(shí)用性，可克服[18F]FDG PET、聯(lián)合用分子探針顯像和多靶向偶合分子探針顯像存在的弊端，解決現(xiàn)有分子顯像靈敏性和特異性方面關(guān)鍵性科學(xué)問題。因此，本文作者首次提出了“復(fù)方分子探針及其顯像”的概念模式[5]，并對復(fù)方分子探針制備以及復(fù)方分子探針顯像潛在應(yīng)用價(jià)值進(jìn)行闡述，為進(jìn)一步開展腫瘤精準(zhǔn)診療奠定基礎(chǔ)。

1 “復(fù)方分子探針”概念的理論依據(jù)

新藥研發(fā)的長周期、高成本、高風(fēng)險(xiǎn)和低成功率一直困擾著制藥工業(yè)的發(fā)展，以單靶點(diǎn)直接對抗治療為代表的新藥研發(fā)模式面臨著嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。涉及多靶點(diǎn)、 多機(jī)制的聯(lián)合用藥干預(yù)治療已在治療領(lǐng)域中成為公認(rèn)的治療方案， 是固定劑量復(fù)方藥物的重要前提和必要條件[3-4]。復(fù)方藥物是指為了實(shí)現(xiàn)整體最佳的療效目標(biāo)，綜合多種治療原則和作用機(jī)理所開發(fā)的由多個(gè)化合物或化合物群配伍組成的治療藥物[3]。中藥就是由小分子化合物群(配伍的藥材或組分、成分)組成的復(fù)方藥物。近年來，很多西方研究者和國際制藥公司借鑒中藥的優(yōu)勢和特點(diǎn)，研發(fā)西藥復(fù)方藥物。以雞尾酒療法為代表的多聯(lián)藥物治療所取得的重要成果也激勵(lì)研究者對西藥復(fù)方藥物的強(qiáng)烈興趣[3]。目前，復(fù)方藥物包括中藥復(fù)方藥物、西藥復(fù)方藥物(化學(xué)藥復(fù)方藥物)和中西藥結(jié)合復(fù)方藥物。復(fù)方藥物一般具有以下特點(diǎn)：(1) 復(fù)方藥物是由多個(gè)成分或多個(gè)組分或多個(gè)化合物組成的化合物群；(2) 組成復(fù)方藥物的多個(gè)成分或化合物具有一定的配伍作用和配比關(guān)系；(3) 復(fù)方藥物涉及多種治療原則和作用機(jī)理的整體療效最佳方案[3]?？梢姡瑥?fù)方藥物并不是多種成分或者多種組分的簡單組合，而是能夠體現(xiàn)多成分或多化合物配伍之后協(xié)同/相加(增效)性、互補(bǔ)性、減毒性方面的綜合優(yōu)勢，且其質(zhì)控標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)能夠保證藥物質(zhì)量的穩(wěn)定性和均一性[3-4]。近年來，復(fù)方藥物已得到歐美國家批準(zhǔn)上市，國際上對復(fù)方藥物的廣泛認(rèn)同已是大勢所趨，復(fù)方藥物必將在藥物創(chuàng)新過程占據(jù)越來越重要的地位。鑒于復(fù)方藥物的重要性，研發(fā)復(fù)方分子探針迫在眉睫。復(fù)方藥物研發(fā)思維體系為“復(fù)方分子探針”概念奠定了理論基礎(chǔ)。

2 復(fù)方分子探針概念及其顯像的原理

復(fù)方藥品(藥物)制劑已廣泛用于疾病治療，但復(fù)方分子探針尚無文獻(xiàn)報(bào)道。聯(lián)合用分子探針顯像和多靶向偶合分子探針顯像，能夠克服單一分子探針(如[18F]FDG)的局限性，是當(dāng)前分子影像學(xué)重要發(fā)展方向。但是，聯(lián)合用多種分子探針顯像需要分次制備不同分子探針，需要多次顯像，不僅操作繁瑣、耗時(shí)、耗資，而且會(huì)增加患者和工作人員放射性照射的風(fēng)險(xiǎn)；多靶向偶合分子探針顯像是使用修飾多個(gè)配體的單分子探針成像技術(shù)，可克服多種分子探針聯(lián)合應(yīng)用的某些缺陷，但需要采用較復(fù)雜的化學(xué)修飾法制備偶合含多個(gè)配體的分子探針[2]，且偶合分子探針中各配體不能自由結(jié)合其相應(yīng)特異性靶點(diǎn)。因此，首次提出了“復(fù)方分子探針及其顯像”的新概念模式[5]。

代表性復(fù)方分子探針顯像與單分子探針顯像基本原理比較示于圖1。根據(jù)病變組織存在不同靶點(diǎn)，設(shè)計(jì)構(gòu)建具有功能互補(bǔ)配伍作用和合適配比的兩種及以上單分子探針(如探針1、探針2和探針3)，經(jīng)不同合成方法制備含多種單分子探針的單一制劑，即復(fù)方分子探針(如探針1+探針2+探針3)。用復(fù)方分子探針對病變組織不同靶點(diǎn)行同時(shí)分子顯像，以提高診療準(zhǔn)確性的分子影像學(xué)技術(shù)，稱為復(fù)方分子探針顯像。復(fù)方分子探針顯像是復(fù)方分子探針(如探針1+探針2+探針3)中各探針分別與其相應(yīng)靶點(diǎn)協(xié)同/相加配伍作用的綜合結(jié)果，可顯著增加與靶分子結(jié)合位點(diǎn)總數(shù)，增加靶/非靶攝取比值，能顯示不同腫瘤和更多病灶(如1、2和3)，減少毒性，提高檢測的靈敏度和特異性；而單分子探針顯像是單分子探針(如探針1、探針2或探針3)與其相應(yīng)靶點(diǎn)單一結(jié)合的簡單結(jié)果。

復(fù)方分子探針包括復(fù)方放射性探針和復(fù)方非放射性探針。復(fù)方放射性探針分為復(fù)方單模式放射性探針和復(fù)方多模式放射性探針；復(fù)方非放射性探針分為復(fù)方單模式非放射性探針和復(fù)方多模式非放射性探針。復(fù)方分子探針的制備方法分為分次合成配制法、一鍋單次合成法和同時(shí)平行合成法。分次合成配制法即將在不同時(shí)間內(nèi)分別合成的多種單分子探針，按一定比例配制成復(fù)方分子探針。分次合成配制法目前已有文獻(xiàn)報(bào)道[6-7]，主要用于聯(lián)合用多分子探針的制備。一鍋單次合成法即在同一合成儀中將不同單分子探針前體原料放在同一反應(yīng)瓶中，經(jīng)一步或多步法制備復(fù)方分子探針，該法目前尚無文獻(xiàn)報(bào)道。同時(shí)平行合成法即在同一合成儀中將不同單分子探針前體原料放在不同反應(yīng)器中，按照各自不同合成工藝同時(shí)制備相應(yīng)單分子探針，最后將不同單分子探針按一定比例混合，制成復(fù)方分子探針。在同一合成儀中按照不同合成工藝同時(shí)制備兩種單分子探針，已有文獻(xiàn)報(bào)道[8]，但同時(shí)平行合成法制備復(fù)方分子探針尚無文獻(xiàn)報(bào)道。分次合成配制法和同時(shí)平行合成法可用于制備所有復(fù)方分子探針，但后者更為簡單，有利于產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)。而一鍋單次合成法最為簡便實(shí)用，是最具前景的方法。

圖1 復(fù)方分子探針顯像和單分子探針顯像基本原理比較Fig.1 Basic principles comparison of compound molecular probe imaging and single molecular probe imaging

3 復(fù)方分子探針顯像的重要性

3.1 復(fù)方分子探針制備的優(yōu)勢

為克服[18F]FDG單分子探針顯像的局限性，國外研究者研發(fā)了多靶向多模式分子顯像方法，包括聯(lián)合用分子探針顯像和多靶向偶合分子探針顯像。聯(lián)合用分子探針顯像分為分次給藥多次顯像和單次給藥同時(shí)顯像，兩者都需要采用分次合成配制法制備不同單體分子探針。但是，分次給藥多次顯像需要在一天或多天內(nèi)多次制備多種單分子探針，行多次分子顯像[9]。不僅操作繁瑣、耗時(shí)、耗資和增加患者就診費(fèi)用，而且會(huì)增加患者和工作人員放射性照射的風(fēng)險(xiǎn)。研究者開發(fā)出單次給藥同時(shí)顯像方法，是構(gòu)建“復(fù)方分子探針及其顯像”新概念模式的基礎(chǔ)。分次合成配制法、一鍋單次合成法和同時(shí)平行合成法，克服了聯(lián)合用分子探針顯像在制備分子探針方面的局限性，能夠在同一時(shí)間內(nèi)同時(shí)制備含多種分子探針的復(fù)方分子探針；避免多靶向偶合分子探針顯像需要采用復(fù)雜化學(xué)方法修飾多個(gè)配體制備偶合分子探針的弊端。其中，一鍋單次合成法最為簡便實(shí)用，為制備多靶向分子探針提供新策略，可解決多靶向偶合分子探針制備的難題。

3.2 復(fù)方分子探針的創(chuàng)新性

復(fù)方分子探針制劑并非是多種單分子探針的簡單組合，而是將具有一定功能互補(bǔ)和配伍作用的多種單分子探針，經(jīng)不同化學(xué)合成法配制，并按固定配方構(gòu)建組合成復(fù)方分子探針，能對多種不同或異質(zhì)性病變同時(shí)實(shí)現(xiàn)多靶向分子顯像。而聯(lián)合用分子探針是同時(shí)給予了無固定配比的多種單體分子探針混合物，如一次性注射雙示蹤劑[18F]F-和[18F]FDG 行同時(shí)PET 顯像檢查腫瘤患者，屬于同時(shí)注射或口服兩種(或多種)藥品的“聯(lián)合用藥”范疇，本質(zhì)上不屬于復(fù)方分子探針制劑。聯(lián)合用分子探針具有無固定配比、需多次生產(chǎn)配制、藥效不穩(wěn)定不可控、使用不方便等缺陷。復(fù)方分子探針是具有功能互補(bǔ)和配伍作用的含固定配比多種單分子探針的單一制劑(單劑)，相當(dāng)于“復(fù)方藥品”。聯(lián)合用分子探針是復(fù)方分子探針研發(fā)的重要前提和必要條件。

目前，新型分子探針研發(fā)周期較長、成本較高、回報(bào)率低，難以有新的突破性分子探針在短期內(nèi)上市。另外，原有的許多優(yōu)良專利分子探針到期，市場競爭將更明顯。可考慮把專利失效或無專利保護(hù)的優(yōu)良分子探針構(gòu)建研發(fā)成復(fù)方分子探針，為創(chuàng)制下一代新型分子探針提供了簡單、實(shí)用和易推廣的新模式。

3.3 復(fù)方分子探針顯像的優(yōu)勢

若將與[18F]FDG功能互補(bǔ)的PET藥物，或?qū)⒐δ茱@像互補(bǔ)和配伍作用的PET藥物，設(shè)計(jì)構(gòu)建為復(fù)方分子探針，能比[18F]FDG顯示出更多腫瘤和更多病灶，可解決[18F]FDG顯像假陰性問題；若將靶向功能顯像互補(bǔ)和配伍作用的特異性PET藥物，構(gòu)建制備為特異性復(fù)方分子探針，能特異地顯示多種腫瘤和多種病灶，可解決[18F]FDG顯像假陽性問題。復(fù)方分子探針顯像有望優(yōu)于并取代單體[18F]FDG顯像，為其他復(fù)方分子探針和復(fù)方靶向放射核素治療藥物的研制奠定了理論和實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)，并將取得良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

3.4 多模式復(fù)方分子探針的研制與轉(zhuǎn)化應(yīng)用

多模式顯像，如單光子發(fā)射計(jì)算機(jī)斷層顯像(SPECT)-CT、PET-x線計(jì)算機(jī)斷層(CT)、PET-磁共振顯像(MRI)等，將高度靈敏的核醫(yī)學(xué)顯像技術(shù)與具有高分辨率和較低靈敏度的其他影像技術(shù)結(jié)合起來，推動(dòng)影像學(xué)進(jìn)入多模式分子影像學(xué)時(shí)代。但是，使用核素和MRI信號(hào)基團(tuán)(或其他信號(hào)基團(tuán))多標(biāo)記同一單分子探針(多模式分子探針)，行多模式同時(shí)分子顯像，將面臨巨大挑戰(zhàn)。若將具有功能互補(bǔ)作用或不同靶向作用的放射性藥物和非放射性分子探針制成復(fù)方多模式分子探針制劑，實(shí)現(xiàn)復(fù)方分子探針多模式PET-MRI、SPECT-MRI、PET-SPECT-MRI、PET-超聲顯像、PET-光學(xué)顯像，可解決多模式分子探針同時(shí)顯像的難題。已報(bào)道的聯(lián)合用多種單模式分子探針行多模式顯像[10]，為進(jìn)一步開展復(fù)方多模式分子探針顯像奠定了基礎(chǔ)。

4 復(fù)方分子探針的制備

4.1 分次合成配制法

設(shè)計(jì)自動(dòng)化合成工藝，由不同合成儀(A、B或C)分別自動(dòng)化生產(chǎn)分子探針1、2、3，將分子探針1、2、3按一定比例配制成復(fù)方分子探針，稱為分次合成配制法。由加速器生產(chǎn)18F-以及由FDG合成儀生產(chǎn)[18F]FDG后，配制聯(lián)合用雙示蹤劑18F-和[18F]FDG混合物，屬于分次合成配制法，已用于臨床研究[6-7]。分次合成配制法制備聯(lián)合用雙分子探針混合物的研究報(bào)道較多，主要集中于腦99mTc和123I雙示蹤劑SPECT技術(shù)研究[11-15]。Devous等[11]首先配制了99mTc和123I雙分子探針混合物，建立了腦SPECT模型技術(shù)，為進(jìn)一步開展雙探針混合物SPECT奠定了基礎(chǔ)。國外多個(gè)研究者配制了不同類型99mTc和123I雙探針混合物，用于模型和猴腦功能SPECT顯像研究，顯示了較好的應(yīng)用前景[11-15]。另外，國外研究者也配制了Gd-DTPA和[18F]FDG雙探針混合物，用于小動(dòng)物PET-MRI雙模式顯像研究，為進(jìn)一步臨床轉(zhuǎn)化提供了實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)[16]。此外，配制[18F]FDG和Eu3+或氧化銪熒光納米雙探針混合物[10,17-18]以及配制Na131I和量子點(diǎn)納米雙探針混合物[19]也有報(bào)道。分次合成配制法已廣泛用于聯(lián)合用雙分子探針混合物的制備，為進(jìn)一步轉(zhuǎn)化配制復(fù)方分子探針奠定了基礎(chǔ)。如果將具有不同靶向作用或具有較大結(jié)合容量靶分子的特異性放射性藥物和非放射性分子探針，制成復(fù)方分子探針制劑，可解決多模式同時(shí)顯像的難題。該法是制備復(fù)方分子探針最普遍的方法，但是操作較為復(fù)雜、費(fèi)時(shí)。

4.2 一鍋單次合成法

代表性復(fù)方分子探針[18F]FDG+[18F]FPA+[18F]NFPGlu制劑的自動(dòng)化合成工藝示于圖2。將具有類似合成路線的分子探針1、2、3，設(shè)計(jì)成一種共用合成工藝，其前體按一定質(zhì)量比混合，經(jīng)兩步或多步反應(yīng)以及相同純化方法，在同一合成儀中實(shí)現(xiàn)復(fù)方分子探針的合成，稱為一鍋單次合成法(圖2)。一鍋單次合成法制備多種分子探針已有文獻(xiàn)報(bào)道[20]，但該法制備復(fù)方分子探針尚無文獻(xiàn)報(bào)道。本研究團(tuán)隊(duì)以三氟甘露糖和2-溴代丙酸乙酯混合物為前體，經(jīng)親核氟化和水解兩步反應(yīng)獲得了含兩種PET藥物[18F]FDG和2-[18F]氟代丙酸([18F]FPA)復(fù)方分子探針；以三氟甘露糖、2-溴代丙酸乙酯和(N-2-溴代丙?；?-L-α-谷氨酸二乙酯混合物為前體，經(jīng)親核氟化和水解兩步反應(yīng)獲得了含三種PET藥物[18F]FDG、[18F]FPA、(N-2-[18F]氟丙?；?-L-α-谷氨酸([18F]NFPGlu)復(fù)方分子探針[5]；以1,4,7,10-四氮雜環(huán)十二烷-1,4,7,10-四乙酸-1-萘丙氨酸-奧曲肽(DOTA-NOC)和三氮雜環(huán)九烷基二乙酸基乙酰基-三聚乙醇胺基-β-谷氨酸基-環(huán)狀二價(jià)精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸(NOTA-PEG3-β-Glu-RGD2)混合物為前體，與68GaCl3發(fā)生螯合反應(yīng)，制成了含兩種PET藥物[68Ga]DOTA-NOC和[68Ga]NOTA-PEG3-β-Glu-RGD2復(fù)方分子探針；以2β-甲基酯-3β-(4-氟-苯基)去甲基托烷(nor-β-CFT)和6-羥基-2-(4’-氨基苯基)苯并噻唑混合物為前體，與[11C]三氟甲基磺酰甲烷(Triflate-甲烷)反應(yīng)，制成了含[11C]甲基-N-2β-甲基酯-3β-(4-氟-苯基)托烷([11C]β-CFT)和(4’-N-[11C]甲胺基苯)-6-羥基苯并噻唑([11C]PIB)復(fù)方分子探針。該法制備復(fù)方分子探針操作簡單。

圖2 一鍋單次合成法制備復(fù)方分子探針[18F]FDG+[18F]FPA+[18F]NFPGlu制劑Fig.2 Preparation of compound molecular probe [18F]FDG+[18F]FPA+[18F]NFPGlu by one-pot single synthesis

4.3 同時(shí)平行合成法

設(shè)計(jì)分子探針1、2、3的合成工藝，在同一合成儀中將不同單分子探針前體原料放在不同反應(yīng)器中，按照各自不同合成工藝同時(shí)制備相應(yīng)單分子探針，最后將不同單分子探針收集在同一產(chǎn)品瓶中，得到復(fù)方分子探針，稱為同時(shí)平行合成法(圖3a)。同時(shí)平行合成法制備兩種單分子探針[11C]膽堿和[11C]蛋氨酸(圖3b)，已有文獻(xiàn)報(bào)道[8]，但如何配制其復(fù)方分子探針以及行分子顯像尚沒有報(bào)道。該法可用多功能合成儀完成多數(shù)放射性復(fù)方分子探針的自動(dòng)化合成，比分次合成配制法相對簡單，但比單次合成法更為復(fù)雜。

圖3 同時(shí)平行合成法(a)在同一合成儀中制備兩種分子探針[11C]膽堿和[11C]蛋氨酸(b)Fig.3 Schematic diagram of the automated system for the simultaneous parallel production of [11C]MET and [11C]Choline (a) by simultaneous parallel synthesis (b)

5 復(fù)方分子探針顯像的應(yīng)用前景

復(fù)方分子探針及其顯像應(yīng)用目前尚無文獻(xiàn)報(bào)道。但是，聯(lián)合用探針單次給藥同時(shí)顯像已有較多文獻(xiàn)報(bào)道，主要包括聯(lián)合雙探針單次給藥同時(shí)顯像[6-7]、聯(lián)合雙探針雙模式顯像[11-15]以及聯(lián)合雙探針顯像導(dǎo)向治療[21]。聯(lián)合用探針單次給藥同時(shí)顯像為進(jìn)一步開展復(fù)方分子探針顯像奠定了理論和實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。

聯(lián)合雙探針單次給藥同時(shí)SPECT顯像有較多報(bào)道。Devous等[11]建立了聯(lián)合用雙探針99mTc、123I單次給藥同時(shí)顯像技術(shù)，用于腦模型SPECT顯像；Brinkmann等[12]進(jìn)一步證實(shí)了該法可靠，為開展聯(lián)合用雙探針混合物轉(zhuǎn)化應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。在上述基礎(chǔ)上，國外研究者在帕金森病(PD)猴模型體內(nèi)單次注射雙示蹤劑[99mTc]TRODAT-1(一種多巴胺轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白顯像劑)和[123I]碘代苯甲酰胺([123I]IBZM)或[123I]碘代苯并呋喃 (多巴胺D2/D3受體顯像劑)同時(shí)行SPECT顯像，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，雙示蹤劑與單示蹤劑一樣能觀察多巴胺能突觸前和突觸后結(jié)合位點(diǎn)，為評(píng)估多巴胺能突觸前和突觸后功能提供了一種簡單可靠方法[13]。Ma等[14]進(jìn)一步證實(shí)了雙示蹤劑[99mTc]TRODAT-1、[123I]IBZM)顯像的可靠性和實(shí)用性。另外，研究者也對PD猴模型單次注射了雙示蹤劑[99mTc]TRODAT-1和[123I]ADAM (5-羥色胺轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白顯像劑)同時(shí)行SPECT顯像，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，雙示蹤劑能區(qū)分紋狀體多巴胺轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白和5-羥色胺轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白，為同時(shí)評(píng)估 PD猴模型腦內(nèi)多巴胺能系統(tǒng)和5-羥色胺能系統(tǒng)變化提供了可靠方法[15]。此外，研究者報(bào)道了雙探針單次給藥同時(shí)PET顯像，對惡性腫瘤患單次注射雙示蹤劑18F-和[18F]FDG 行同時(shí)PET-CT 掃描，可同時(shí)對腫瘤患者進(jìn)行骨代謝和葡萄糖代謝顯像，能減少檢查時(shí)間和次數(shù)，改善患者護(hù)理[6-7]。

聯(lián)合雙探針雙模式顯像也有研究報(bào)道。Liu等[19]配制了Na131I和量子點(diǎn)(QD)納米粒雙探針混合物，以發(fā)射β和γ射線的131I為供體和QD為受體,用131I誘發(fā)QD發(fā)光，首先建立了聯(lián)合雙探針混合物的內(nèi)照射共振能量轉(zhuǎn)移顯像模式，實(shí)現(xiàn)了對活體動(dòng)物多種放射性誘發(fā)量子點(diǎn)光學(xué)成像。Sun等[17]制備了[18F]FDG和聚乙二醇化Eu3+熒光納米粒雙探針混合物，建立了[18F]FDG激發(fā)稀土Eu3+納米粒的輻照致發(fā)光顯像方法，實(shí)現(xiàn)了荷瘤模型內(nèi)照射共振能量轉(zhuǎn)移PET和熒光雙模式顯像。Hu等[18]在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)和構(gòu)建了放射性藥物激發(fā)氧化銪納米粒的熒光顯像方法，成功完成了荷瘤模型PET和熒光雙模式顯像，進(jìn)一步擴(kuò)大了放射共振能量轉(zhuǎn)移顯像研究范圍。國外研究者也配制了Gd-DTPA和[18F]FDG雙探針混合物，用于小動(dòng)物PET-MRI雙模式顯像研究，明顯優(yōu)于單模式分子顯像，具有較大應(yīng)用前景[16]。

術(shù)中聯(lián)合用多探針顯像導(dǎo)向治療也有研究報(bào)道。Tsopelas等[22]研制了與伊文氏藍(lán)(EB)具有相同生物學(xué)功能的[99mTc]EB，初步臨床研究表明，[99mTc]EB是一種快速鑒別前哨淋巴結(jié)(LN)的SPECT顯像劑，聯(lián)合使用雙探針[99mTc]EB和EB優(yōu)于[99mTc]三硫化二銻膠體，并可用于術(shù)中導(dǎo)向SLN手術(shù)治療。van Leeuwen等[23]配制了由吲哚菁綠(ICG)、專利藍(lán)和[99mTc]白蛋白組成的混合物以及由ICG、專利藍(lán)和[99mTc]白蛋白膠體組成的混合物，對LN實(shí)現(xiàn)了SPECT/光學(xué)雙模式顯像，并利用ICG發(fā)出熒光和專利藍(lán)發(fā)出可視化藍(lán)光，指導(dǎo)術(shù)中LN治療，明顯優(yōu)于ICG和專利藍(lán)混合物光學(xué)顯像。Wang等[21]由[18F]AlF-1,4,7-三氮雜環(huán)壬烷基三乙酸基(NOTA)-截短型EB([18F]NEB)和伊文氏藍(lán)(EB)，構(gòu)建雙小分子探針混合物，實(shí)現(xiàn)了PET/光學(xué)雙模式顯像，EB發(fā)出可視化藍(lán)光可用于術(shù)中影像導(dǎo)向LN治療，顯示較好應(yīng)用前景。

本研究團(tuán)隊(duì)以三氟甘露糖和2-溴代丙酸乙酯混合物為前體，經(jīng)一鍋親核氟化和在柱水解法獲得了復(fù)方分子探針[18F]FDG聯(lián)合[18F]FPA，首先利用前列腺癌模型PET顯像驗(yàn)證了[18F]FDG聯(lián)合[18F]FPA明顯優(yōu)于[18F]FDG和[18F]FPA，并賦予了更優(yōu)藥代動(dòng)力學(xué)特性[5]。目前，正在特異性復(fù)方分子探針顯像方面進(jìn)行初步嘗試。

6 結(jié)語

復(fù)方藥品制劑已廣泛用于疾病治療，但復(fù)方分子探針尚未開發(fā)應(yīng)用。復(fù)方分子探針顯像具有廣泛適用性、實(shí)用性、創(chuàng)新性，是分子影像學(xué)的重要發(fā)展方向。復(fù)方分子探針顯像克服了[18F]FDG PET的缺陷，能顯著提高顯像的靈敏度、特異性和準(zhǔn)確性；與聯(lián)合用分子探針相比[24]，復(fù)方分子探針是創(chuàng)新性分子探針，具有固定配比、可單次生產(chǎn)配制、藥效穩(wěn)定可控以及改善用藥依從性和使用方便等優(yōu)勢；復(fù)方分子探針的研發(fā)為創(chuàng)制下一代新型分子探針提供了簡單、實(shí)用和易推廣新模式；解決了多靶向偶合分子探針顯像[24]需要采用復(fù)雜化學(xué)方法修飾多個(gè)配體制備偶合分子探針的難題；解決了多模式分子探針同時(shí)顯像的難題。

復(fù)方分子探針制備方法包括分次合成配制法、一鍋單次合成法和同時(shí)平行合成法，目前聯(lián)合用分子探針一般使用分次合成配制法制備。分次合成配制法和同時(shí)平行合成法可用于各種復(fù)方分子探針的制備，但操作相對復(fù)雜；一鍋單次合成法相對簡單，但只能用于部分復(fù)方分子探針的制備。如何構(gòu)建功能互補(bǔ)和配伍作用的復(fù)方分子探針，以及如何實(shí)現(xiàn)復(fù)方分子探針一鍋單次合成將面對巨大挑戰(zhàn)。聯(lián)合用探針單次給藥同時(shí)顯像已用于聯(lián)合雙探針單次給藥同時(shí)顯像、聯(lián)合雙探針雙模式顯像和術(shù)中聯(lián)合用多探針顯像導(dǎo)向治療，為進(jìn)一步轉(zhuǎn)化應(yīng)用復(fù)方分子探針顯像鋪平了道路。然而，實(shí)現(xiàn)復(fù)方分子探針多模式顯像導(dǎo)向精準(zhǔn)治療仍有較大困難，研制新型特異性復(fù)方分子探針和治療用復(fù)方放射性藥物將具有廣闊應(yīng)用前景。

[1] 聶大紅,唐剛?cè)A. 腫瘤氨基酸代謝PET顯像研究進(jìn)展[J]. 同位素,2015,28(4):215-224.

Nie Dahong, Tang Ganghua. Research progress of amino acid metabolism PET imaging in tumor[J]. J Isot, 2015, 28(4): 215-224(in Chinese).

[2] 唐剛?cè)A. 多靶分子影像學(xué)及其研究進(jìn)展[J]. 核技術(shù),2011,34(10):765-771.

Tang Ganghua. Multi-target molecular imaging and its progress in research and application[J]. Nucl Tech, 2011, 34(10): 765-771(in Chinese).

[3] 羅國安,梁瓊麟,王義明,等. 復(fù)方藥物研發(fā)創(chuàng)新體系展望[J]. 世界科學(xué)技術(shù)-中醫(yī)藥現(xiàn)代化,2009,11(1):3-10.

Luo Guoan, Liang Qionglin, Wang Yiming, et al. Prospect on the composite drugs innovation system[J]. World Science and Technology/Modernization of Traditional Chinese Medicine and Materia Medica, 2009, 11(1): 3-10(in Chinese).

[4] 錢思源,康彩練. 關(guān)于復(fù)方藥物開發(fā)的臨床考慮[J]. 中國臨床藥理學(xué)雜志,2015,31(13):1 335-1 337.

Qian Siyuan, Kang Cai lian. Consideration about compound medicine[J]. Chin J Clin Pharmacol, 2015, 31(13): 1 335-1 337(in Chinese).

[5] 唐剛?cè)A. 放射性組合物、其單次放射合成方法及其用途:中國，申請國家發(fā)明專利號(hào)：201710106158.0[P]. 2017-02-27.

[6] Hoegerle S, Juengling F, Otte A, et al. Combined FDG and [F-18]fluoride whole-body PET: A feasible two-in-one approach to cancer imaging[J]. Radiology, 1998, 209: 253-258.

[7] Iagaru A, Mittra E, Yaghoubi S S, et al. Novel strategy for a cocktail18F-fluorideand18F-FDG PET/CT scan for evaluation of malignancy: Results of the pilot-phase study[J]. J Nucl Med, 2009, 50: 501-505.

[8] Quincoces G, Penuelas I, Valero M, et al. Simple automated system for simultaneous production of11C-labeled tracers by solid supported methylation[J]. Appl Radiat Isot, 2006, 64: 808-811.

[9] Deng H, Tang X, Wang H, et al. S-[11C]methyl-L-cysteine, [11C]MCYS: A new amino acid PET tracer for cancer imagimg[J]. J Nucl Med, 2011, 52: 287-293.

[10] 聶大紅,唐剛?cè)A. 共振能量轉(zhuǎn)移分子顯像在生物醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用[J]. 同位素,2016,29(4):248-256.

Nie Dahong, Tang Ganghua. Resonance energy transfer molecular imaging application in biomedicine[J]. J Isot, 2016, 29(4): 248-256(in Chinese).

[11] Devous M D, Lowe J L, Payne J K. Dual-isotope brain SPECT imaging with Technetium and Iodine-123: Validation by phantom studies[J]. J NucI Med, 1992, 33: 2 030-2 035.

[12] Brinkmann B H, O’Connor M K, O’Brien T J, et al. Dual-isotope SPECT using simultaneous acquisition of99mTc and123I radioisotopes: A double-injection technique for Peri-Ictal functional neuroimaging[J]. J NucI Med, 1999, 40: 677-684.

[13] Dresel S H J, Kung M P, Huang X F, et al. Simultaneous SPECT studies of pre- and postsynaptic dopamine binding sites in baboons[J]. J Nucl Med, 1999, 40: 660-666.

[14] Ma K H, Huang W S, Chen C H, et al. Dual SPECT of dopamine system using [99mTc]TRODAT-1 and [123I]IBZM in normal and 6-OHDA-lesioned formosan rock monkeys[J]. Nucl Med Biol, 2002, 29: 561-567.

[15] Li I H, Huang W S, Yeh C B, et al. Dual-isotope single-photon emission computed tomography for dopamine and serotonin transporters in normal and parkinsonian monkey brains[J]. Nucl Med Biol, 2009, 36: 605-611.

[16] Poulin E, Lebel R, Croteau E, et al. Conversion of arterial input functions for dual pharmacokinetic modeling using Gd-DTPA/MRI and18F-FDG/PET[J]. Magn Reson Med, 2013, 69: 781-792.

[17] Sun C, Pratx G, Carpenter C M, et al. Synthesis and radioluminescence of PEGylated Eu3+-doped nanophosphors as bioimagingprobes[J]. Adv Mater, 2011, 23: H195-H199.

[18] Hu Z, Qu Y, Wang K, et al. In vivo nanoparticle-mediated radiopharmaceutical excited fluorescence molecular imaging[J]. Nat Commun, 2015, 6: 7 560.

[19] Liu H, Zhang X, Xing B, et al. Radiation-luminescence-excited quantum dots for invivo multiplexed optical imaging[J]. Small, 2010, 6(10): 1 087-1 091.

[20] Haslop A, Wells L, Gee A, et al. One-pot multi-tracer synthesis of novel18F-labeled PET imaging agents[J]. Mol Pharmaceutics, 2014, 11: 3 818-3 822.

[21] Wang Y, Lang L, Huang P, et al. In vivo albumin labeling and lymphatic imaging[J]. PNAS, 2015, 112(1): 208-213.

[22] Tsopelas C, Bellon M, Bevington E, et al. Lymphatic mapping with99mTc-Evans blue dye in sheep[J]. Ann Nucl Med, 2008, 22: 777-785.

[23] van Leeuwen A C, Buckle T, Bendle G, et al. Tracer-cocktail injections for combined pre- and intraoperative multimodal imaging of lymph nodes in aspontaneous mouse prostate tumor model[J]. J Biomed Optics, 2011: 16(1): 0160041-01600411.

[24] Reubi J C, Maecke H R. Approaches to multireceptor targeting: Hybrid radioligands, radioligand cocktails, and sequential radiolig and applications[J]. J Nucl Med, 2017, 58:10S-16S.