（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，探討其用于開發多模態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，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，與核醫學顯像結果進行比較。本研究為今后脂質體應用于多模態分子顯像，靶向放射性治療以及放化療聯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，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，經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，經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，說明它們經腎臟排泄的同時，也有一部分經肝膽系統排泄。

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甚至多模態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分子顯像，靶向放射性治療以及放化療聯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.

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