（177）Lu標記多功能脂質體的體內生物評價及其應用研究

王雷　張智穎　李艷華

【摘 要】目的：本課題首先合成具有良好的生物學性能的脂質體，通過標記放射性同位素mLu以及包裹光學染料制備多功能分子探針，研究其體內的生物學特性與腫瘤靶向性，探討其用于開發(fā)多模態(tài)顯像納米分子探針以及診治一體納米探針的潛力。方法：將螯合劑DOTA與脂質體的合成原料進行偶聯(lián)，制備脂質體，裹載熒光材料并進行放射性同位素177Lu標記。通過尾靜脈注射177Lu標記的脂質體，在肺癌荷瘤鼠腫瘤模型進行體內生物分布和藥代動力學評價，并通過核醫(yī)學SPECT成像研究。包載熒光材料的脂質體在荷瘤鼠模型進行光學成像，與核醫(yī)學顯像結果進行比較。本研究為今后脂質體應用于多模態(tài)分子顯像，靶向放射性治療以及放化療聯(lián)合治療奠定了堅實的基礎。

【關鍵詞】脂質體；177Lu；RGD二聚體；標記；生物分布

【中圖分類號】R651 【文獻標識碼】A 【文章編號】1005-0019（2018）22-0-01

引言

脂質體作為一種納米尺寸的藥物載體材料，其具有良好的生物可降解性和生物相容性，此外，脂質體不僅內部能包載藥物小分子或信號分子，同時其外部修飾也簡單容易，非常有利于開發(fā)多功能的納米分子探針以及診治一體的納米分子探針。

近年來，放射性核素標記的RGD多肽化合物已廣泛用于腫瘤的顯像和治療研究[1]，這些放射性核素包括18F、64Cu、125I、111In，90Y、177Lu、99Tc等。其中，177Lu由于其良好的物理性質，作為治療用核素倍受人們青睞：它具有較長的半衰期（6.67d），可以對腫瘤組織進行較長時間的照射以達到更好的治療效果；同時發(fā)射7射線（113～208keV）和能量適中的8一粒子（0.49MeV），在治療的同時可以通過顯像評價治療效果；由于其在組織中平均射程較短（≤2.2mm），因此將其用于治療時，可以減少對周圍組織的損傷。正是基于這些特點，177Lu已用于各種放射性藥物的研究。

為了改善放射性藥物的體內藥代動力學性質，提高腫瘤對藥物的攝取，本工作將螯合劑DOTA與脂質體的合成原料進行偶聯(lián)，制備脂質體，裹載熒光材料并進行放射性同位素177Lu標記，制備177Lu-DOTA-Bz-RGD dimer，對標記化合物的化學性質及體內生物學性質進行評價。

l 實驗材料

1.1 試劑及儀器 177LuCl3溶液（7.4TBq/L）：美國PerkinElmer公司；DOTA-Bz-RGD dimer；醋酸鈉、醋酸胺、醋酸、乙腈：色譜純，美國J.T.Baker公司；其它化學試劑：分析純，北京試劑公司；whatmanNo.1濾紙：英國Whatman公司；CRDl5R放射性活度計：美國Capintec公司；1470-002全自動7計數(shù)儀：美國Perkinmer公司；AR一2000放射性薄層掃描儀：美國Bioscan公司；HPlloo高效液相色譜儀（配Berthold公司的Lp509放射性檢測器）：美國安捷倫公司。Agilent Zorbax SpCl8反相色譜柱所用緩沖液、槍頭、反應管等均經(jīng)去離子處理，所有實驗用水為去離子水（18.2M0），HPLC所用的溶劑在使用前均經(jīng)o.22肛m濾膜過濾。

1.2 實驗動物 ICR小白鼠：雌性，約25g，二級，購自北京大學醫(yī)學部實驗動物部。

2 實驗方法

177Lu.DoTA-Bz-RGD dimer pH對標記率的影響在Eppendorf （EP）管中分別加入20μL DOTA-Bz-RGD dimer（500mg/L，溶于去離子水），然后加入125μL 0.2mo1/L、pH分別為3.0、4.0、5.0、6.0和7.0的醋酸緩沖溶液（均使用Chlex-100樹脂去離子處理），再加入5μL 177LuCl。（37MBq），混勻，100℃下反應20min，取樣分析標記率。

2.1.2 反應溫度、反應時間對標記率的影響

在EP管中分別加入20μL DOTA-Bz-RGD dimer（500mg/L，溶于去離子水），加入125μL 0.2mol/L pH分別為4.0和6.0的醋酸緩沖溶液（均使用Chlex-100樹脂去離子處理），再加入5μL 177LuCl（37MBq），混勻，分別于室溫、50和100℃下反應1、5、10、15、30、60min，取樣分析標記率。

2.1.2 標記物的藥代動力學將10只ICR小

白鼠隨機分成兩組，每組5只。一組經(jīng)尾靜脈注射100μL 185kBq177Lu-DOTA-Bz-RGD dimer。于注射后1、5、15、30、60、120min取尾靜脈血，稱質量并測量放射性計數(shù)，經(jīng)衰變校正后計算每克組織的百分注射劑量率（%ID/g），繪制血液清除曲線。

2.1.3 標記物在正常小鼠體內的生物分布

將16只lCR小白鼠隨機分成兩組，每組8只。每組分別經(jīng)尾靜脈注射100μL 185kBq 177Lu-DOTA-Bz-RGD dimer 注射后4h和24h按組（每組4只）將實驗小鼠處死，取血及主要臟器，稱重并測量放射性計數(shù)，經(jīng)衰變校正后計算每克組織的百分注射劑量率（%ID/g）。

3 結果與討論

3.11 77Lu-DoTA-Bz-RGD dimer的制備

3.1.1 反應液pH的選擇

制備177Lu-DOTA-Bz-RGD dimer的最佳pH為4.0。其最大標記率均>95%。

3.1.2 反應溫度、反應時間對標記率的影響

室溫下反應60min，177Lu-DOTA-Bz-RGD dimer。提高反應溫度，在50℃下反應60min，177Lu-DOTA-Bz-RGD dimer的標記率可以達到約90%，而在100℃下反應10min，標記化合物的標記率均可達到95%以上，并隨著反應時間的延長，標記率趨于穩(wěn)定。因此，選擇在100℃下反應15～20min。

3.1.3 標記物在正常小鼠體內的生物分布

177Lu-DOTA-Bz-RGD dimer在正常小鼠體內的生物分布列于表1。從表1可以看出，除了在注射后4h肝和胃中的放射性攝取有顯著差異外，其它組織對這種標記物的攝取均無顯著性差異。標記物在腎和肝中的攝取相對較高，說明它們經(jīng)腎臟排泄的同時，也有一部分經(jīng)肝膽系統(tǒng)排泄。

SPECT/CT成像實驗結果表明，該探針在體內主要富集在肝脾部位，符合納米材料的基本特征，依靠脂質體的被動靶向效果在腫瘤部位也有明顯攝取，注射后24h脂質體探針在腫瘤部位攝取達到最高值，至注射后72h，腫瘤部位仍能清晰顯像，這與生物分布結果相一致。

4 小結

177Lu-DOTA-Bz-RGD dimer分別在pH 4.0的反應體系中，100℃下反應15～20min，標記率均可達到95%以上標記化合物均具有良好的體外穩(wěn)定性。結論：脂質體是一種具有被動靶向功能的納米材料，脂質體經(jīng)放射性核素177Lu標記可用于其在生物體內的藥代動力學和生物分布定量評價，以及核醫(yī)學SPECT顯像。而且，脂質體還能包裹熒光染料用于光學顯像，從而建立一種雙模態(tài)甚至多模態(tài)顯像的納米分子探針。此外，177Lu還是治療核素，其標記的脂質體還能應用于腫瘤的靶向放射治療。本研究為今后脂質體應用于多模態(tài)分子顯像，靶向放射性治療以及放化療聯(lián)合治療奠定了堅實的基礎。

參考文獻

LIU S.Integrina&Targeted; Radiotracers for Tumor Imaging：a Review[J].Mol Pharm，2006，3（5）：472-487.

SMITH CJ，GALIB H，SIECKMAN GL，et a1.Radiochemical lnvestigations of 177 Lu-DOTA-8-Aoc-BBN[7-14]NH2：an in Vitro/in Vivo Assessment of the Targeting Ability of This New RadiopharmaceuticaI for P（3 Human Prostate Cancer Cells[J].Nucl Med Biol，2003，30：101-109.