放射性標(biāo)記氨基酸的腫瘤基礎(chǔ)探究

趙鑫，杜金龍，馬曉紅

（大同市第二人民醫(yī)院腫瘤醫(yī)院，山西 大同 037006）

0 引言

近些年來，放射性標(biāo)記氨基酸獲得了人們的高度關(guān)注，由于腫瘤細(xì)胞中同樣具有旺盛蛋白質(zhì)代謝，因此氨基酸顯像劑能夠幫助18F-FDG 顯像受限部分領(lǐng)域的研究，包含腫瘤、腦顯像和炎癥之間的鑒別診斷[1]。

1 腫瘤細(xì)胞氨基酸與蛋白質(zhì)代謝表現(xiàn)特點(diǎn)

氨基酸能夠通過擴(kuò)散方式進(jìn)入到細(xì)胞中，但是最重要的進(jìn)入方式為載體運(yùn)輸，其中之一為鈉依賴性載體，此種轉(zhuǎn)運(yùn)類型驅(qū)動力主要來源于細(xì)胞中鈉含量以及膜電位，利用Na 與K-ATP 酶進(jìn)行維持，另外一類是非鈉依賴性載體，氨基酸轉(zhuǎn)運(yùn)關(guān)鍵為細(xì)胞內(nèi)外含量差，這類轉(zhuǎn)運(yùn)能夠伴隨其他氨基酸出現(xiàn)并且逆向轉(zhuǎn)運(yùn)，利用一類以及多類鈉依賴性載體維持[2]。惡性腫瘤細(xì)胞氨基酸轉(zhuǎn)運(yùn)增強(qiáng)和細(xì)胞表面出現(xiàn)部分特殊變化相關(guān)，細(xì)胞惡變過程需要獲取并利用營養(yǎng)成分，使能量、細(xì)胞分裂以及蛋白質(zhì)合成得以維持，所以氨基酸需求升高會引發(fā)氨基酸轉(zhuǎn)運(yùn)增加的非特異性因素。蛋白質(zhì)代謝中最關(guān)鍵的步驟為氨基酸攝取以及蛋白質(zhì)合成，當(dāng)細(xì)胞產(chǎn)生惡變之后，有關(guān)氨基酸的轉(zhuǎn)運(yùn)率能夠出現(xiàn)升高，超出蛋白質(zhì)合成，因此大多數(shù)過程需要依賴氨基酸轉(zhuǎn)運(yùn)，例如轉(zhuǎn)氨基作用和甲基化作用等[3]。

2 比較多見的放射性標(biāo)記氨基酸

氨基酸能夠進(jìn)行放射性標(biāo)記，但是在具體操作過程中，從研究可行性以及獲取高質(zhì)量圖像來看，需要有選擇性的標(biāo)記幾種氨基酸，現(xiàn)在對于蛋氨酸以及酪氨酸的標(biāo)記技術(shù)、代謝產(chǎn)物和體內(nèi)分布的研究較為清晰，同時對部分人造氨基酸，包含123I-碘代甲基酪氨酸、18F-EFT、11C-甲基-α-氨基異丁酸等也進(jìn)行了大量的研究。最常見的放射性標(biāo)記氨基酸為11C-MET，此種顯像劑的合成速度快，防化純度比較高，純化過程相對簡單，由于11C-MET 處于人體中的非蛋白代謝活躍，導(dǎo)致非蛋白質(zhì)代謝產(chǎn)物不斷出現(xiàn)，不能夠良好的分析蛋白質(zhì)合成情況[4]。臨床中11C-MET顯像通常應(yīng)用到腦腫瘤疾病的診斷中，文獻(xiàn)資料表明，放化療治療之后11C-MET 攝取率快速下降，和18F-FDG 對比下降速度更快，和18F-氟代脫氧尿嘧啶等下降速度慢，關(guān)于頭頸部鱗狀細(xì)胞癌患者，11C-MET 腫瘤增生活躍度以及攝取情況明顯超出18F-FDG[5]。11C-TYR 可以在蛋白質(zhì)合成定量檢測中使用，現(xiàn)在大量研究中已經(jīng)得出自定標(biāo)記形式，具有成熟代謝模型對蛋白質(zhì)合成率加以定量檢測。11C-TYR 和蛋白質(zhì)之間存在良好的親和力，在PET 顯像時間內(nèi)組織代謝之后會產(chǎn)生少數(shù)標(biāo)記化合物，但是其血漿代謝物標(biāo)記蛋白質(zhì)、可溶于酸代謝物以及標(biāo)記二氧化碳在注射之后1 小時能夠升高50%，因此開展蛋白質(zhì)合成率檢測過程中需要利用動脈血采樣，進(jìn)行代謝修正[6]。123I-IMT 通過神經(jīng)膠質(zhì)瘤特異攝取人工合成而來，代表氨基酸轉(zhuǎn)運(yùn)增強(qiáng)，因?yàn)?23I-IMT制備比較容易，同時能夠應(yīng)用到SPECT 顯像，所以在臨床中獲得了重視，腦腫瘤疾病快速攝取123I-IMT，注射15～30min 可以達(dá)到高峰，不會和蛋白質(zhì)相互結(jié)合，慢慢從腫瘤中清除。除去腦腫瘤，123I-IMT 在很多疾病，包含淋巴瘤、肺癌、乳癌以及軟組織肉瘤等具有相同動力學(xué)改變，123I-IMT 在的轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)理類似于穿透血腦屏障機(jī)制，目前看出存在非常廣闊的發(fā)展前景[7]。

3 結(jié)論

由于目前代謝顯像技術(shù)的飛速發(fā)展，放射性標(biāo)記氨基酸受到了臨床的高度重視，了解氨基酸代謝基礎(chǔ)以及標(biāo)記氨基酸在腫瘤疾病中的意義非常關(guān)鍵。許多研究實(shí)踐和理論知識表明，氨基酸顯像相對比比較適用，在腦腫瘤顯像中放射性氨基酸顯像比較成熟，不過對于疾病治療情況評價以及判斷轉(zhuǎn)歸仍然需要增大研究力度[8]。根據(jù)少數(shù)頭頸部癌以及肺癌研究顯示，氨基酸診斷的臨床準(zhǔn)確性比較理想，但是診斷價值低于18F-FDG PET 顯像，雖然對大部分其他腫瘤的診斷價值依舊不是非常明確，但是氨基酸顯像的整體應(yīng)用可行性不可忽視，臨床需要持續(xù)深入研究。

現(xiàn)在代謝顯像技術(shù)不斷完善，在臨床中得到了廣泛的使用，關(guān)于放射性標(biāo)記氨基酸也同樣得到了高度的重視，和18F-FDG PET 對比，氨基酸顯像優(yōu)勢更加顯著，受到炎癥干擾情況更小，在診斷腦腫瘤代謝顯像的價值高，大部分其他類型腫瘤雖然僅依靠現(xiàn)有文獻(xiàn)無法獲得最終結(jié)論，但是整體可行性已經(jīng)獲得認(rèn)可。