概述：

可用于PET和SPECT显像的细胞直接标记策略有多种，比如：放射性标记可被细胞表面受体摄取的受体靶向化合物([¹⁸F]FDG靶向GLUT，放射性标记抗体)；参与细胞代谢的放射性标记化合物内源性伯胺或硫醇；或者可与细胞膜蛋白/糖蛋白共价连接，并被细胞内吞的放射性标记纳米粒子；以及通过弥散方式穿过细胞膜并解离的亲脂性或中性放射性金属复合物(离子载体)。

自20世纪80年代以来，包括[¹¹¹In]In-(oxine)3和[^99mTc] Tc -hpao在内的离子载体已有丰富的临床使用经验，它们被用于白细胞的放射性标记，通过γ-闪烁显像或SPECT成像手段对患者体内的炎症和感染进行诊断。近年来研究人员又开发了对细胞进行间接放射性标记的新方法:通过报告基因对细胞进行遗传修饰，从而表达细胞表面受体，然后将这些细胞施用于受试者或患者，随后注射对受体具有高度特异性和亲和力的放射性示踪剂来跟踪引入的细胞群。其优点在于：首先，只要注射放射性示踪剂后即可在放射性核素的半衰期内的任意时间对目标细胞进行示踪，其次，在报告基因表达稳定的情况下，这种方法可以对体内细胞群的扩增或增殖进行成像和定量。

我们利用Smith等人开发的细胞修饰方法，将人工合成的功能性“细胞topic”肽(CTP)附着于细胞膜表面，配合团队制备的铟-111标记的CTP螯合剂生物偶联物，这也是我们团队首次将结合细胞膜的放射性标记肽生物偶联物，用于细胞放射性示踪。与现有的细胞放射性示踪相比，该方法具有以下优势:

(i)该方法将放射性核素定位在细胞膜上，增加了放射性核素与细胞核之间的距离，从而降低与细胞内次级电子(例如俄格电子)发射相关的细胞毒性或细胞功能受损情况的发生；

(ii)与将放射性标记基序共价附着于细胞表面蛋白的方法不同，我们的方法不涉及细胞表面蛋白的化学修饰，进而减少了对细胞功能和下拨迁移的影响;

(iii)它是一种广谱的方法，可用于放射性标记多种类型的细胞，而不像受体靶向方法，仅局限于某些类型的细胞，当靶受体不表达时受体靶向方法将失效;

(iv)放射性标记时不需要过量的螯合剂(如制备[¹¹¹In]In-(oxine)3所需的螯合剂，其中微量的oxine可能对细胞有毒)。

图1小鼠注射(a) [¹¹¹In] in - dtpa - ctp标记的5T33细胞(SPECT分级为0.8-8%ID g−1)，(b) [¹¹¹In] in - dtpa - ctp(无细胞)(SPECT分级为1.6-8%ID g−1)和(c) [¹¹¹In] in -(oxine)3标记的5T33细胞(SPECT分级为1.6-16%ID g−1)后，注射后0-30 min, 30-60 min, 60-90 min和90-120 min进行SPECT/CT扫描。

图2注射(a) [¹¹¹In] in - dtpa - ctp标记的5T33细胞后1天获得的小鼠SPECT/CT图像;(b) [¹¹¹In]In-DTPA-CTP(无细胞);(c) [¹¹¹In]In-(oxine)3标记的5T33细胞(对于所有图像的刻度为0.6-6%ID g−1)。在所有图像中，铟-111主要集中在肝和脾。(d) ¹¹¹In放射性在给予[¹¹¹In] in放射性示踪剂的动物体内的离体生物分布。

我们认为，对于投与[¹¹¹In] in - dtpa - ctp标记细胞的动物，观察到的一些初始肺铟-111摄取是[¹¹¹In] in - dtpa - ctp标记的5T33细胞积聚到肺的结果。然而，在0-2小时PI过程中，[¹¹¹In] in - dtpa - ctp从5T33细胞解离，导致血池和肝脏0-2小时PI中的铟-111活性，这与给予无细胞[¹¹¹In] in - dtpa - ctp的小鼠的情况相似。相比之下，[¹¹¹In]In-(oxine)3标记的细胞从肺迁移到肝和脾的时间较长，在0-2小时PI期间，血池和肝脏的定位较低(图3)，在1天PI期间，肝脏和脾脏的定位较高(图4)。这与之前研究的数据一致。虽然给予动物的[¹¹¹In] in - dtpa - ctp标记的5T33细胞在1天PI中显示出肝和脾中铟-111放射性的高蓄积，但这可能是从5T33细胞中分离的[¹¹¹In] in - dtpa - ctp蓄积的结果。

研究团队：

伦敦国王学院生物医学工程与成像科学学院。

伦敦国王学院（King‘s College London），是伦敦大学的创校学院之一，全球20强顶尖名校，英国金三角名校和罗素大学集团的知名大学，简称KCL或King’s。2005年《卫报》曾盛赞当时伦敦大学四大学院（伦敦国王学院、伦敦政治经济学院、伦敦帝国理工学院和伦敦大学学院），誉其在英国学术声望可与牛津、剑桥相比拟。国王学院也是英国第四古老的学校，享有世界性的学术声誉，其中伦敦国王学院的成像科学与生物医学工程（研究部）是该校优秀专业之一，于附属医院结合，在临床转化和临床研究中都有巨大贡献。