（177）Lu标记多功能脂质体的体内生物评价及其应用研究

王雷　张智颖　李艳华

【摘 要】目的：本课题首先合成具有良好的生物学性能的脂质体，通过标记放射性同位素mLu以及包裹光学染料制备多功能分子探针，研究其体内的生物学特性与肿瘤靶向性，探讨其用于开发多模态显像纳米分子探针以及诊治一体纳米探针的潜力。方法：将螯合剂DOTA与脂质体的合成原料进行偶联，制备脂质体，裹载荧光材料并进行放射性同位素177Lu标记。通过尾静脉注射177Lu标记的脂质体，在肺癌荷瘤鼠肿瘤模型进行体内生物分布和药代动力学评价，并通过核医学SPECT成像研究。包载荧光材料的脂质体在荷瘤鼠模型进行光学成像，与核医学显像结果进行比较。本研究为今后脂质体应用于多模态分子显像，靶向放射性治疗以及放化疗联合治疗奠定了坚实的基础。

【关键词】脂质体；177Lu；RGD二聚体；标记；生物分布

【中图分类号】R651 【文献标识码】A 【文章编号】1005-0019（2018）22-0-01

引言

脂质体作为一种纳米尺寸的药物载体材料，其具有良好的生物可降解性和生物相容性，此外，脂质体不仅内部能包载药物小分子或信号分子，同时其外部修饰也简单容易，非常有利于开发多功能的纳米分子探针以及诊治一体的纳米分子探针。

近年来，放射性核素标记的RGD多肽化合物已广泛用于肿瘤的显像和治疗研究[1]，这些放射性核素包括18F、64Cu、125I、111In，90Y、177Lu、99Tc等。其中，177Lu由于其良好的物理性质，作为治疗用核素倍受人们青睐：它具有较长的半衰期（6.67d），可以对肿瘤组织进行较长时间的照射以达到更好的治疗效果；同时发射7射线（113～208keV）和能量适中的8一粒子（0.49MeV），在治疗的同时可以通过显像评价治疗效果；由于其在组织中平均射程较短（≤2.2mm），因此将其用于治疗时，可以减少对周围组织的损伤。正是基于这些特点，177Lu已用于各种放射性药物的研究。

为了改善放射性药物的体内药代动力学性质，提高肿瘤对药物的摄取，本工作将螯合剂DOTA与脂质体的合成原料进行偶联，制备脂质体，裹载荧光材料并进行放射性同位素177Lu标记，制备177Lu-DOTA-Bz-RGD dimer，对标记化合物的化学性质及体内生物学性质进行评价。

l 实验材料

1.1 试剂及仪器 177LuCl3溶液（7.4TBq/L）：美国PerkinElmer公司；DOTA-Bz-RGD dimer；醋酸钠、醋酸胺、醋酸、乙腈：色谱纯，美国J.T.Baker公司；其它化学试剂：分析纯，北京试剂公司；whatmanNo.1滤纸：英国Whatman公司；CRDl5R放射性活度计：美国Capintec公司；1470-002全自动7计数仪：美国Perkinmer公司；AR一2000放射性薄层扫描仪：美国Bioscan公司；HPlloo高效液相色谱仪（配Berthold公司的Lp509放射性检测器）：美国安捷伦公司。Agilent Zorbax SpCl8反相色谱柱所用缓冲液、枪头、反应管等均经去离子处理，所有实验用水为去离子水（18.2M0），HPLC所用的溶剂在使用前均经o.22肛m滤膜过滤。

1.2 實验动物 ICR小白鼠：雌性，约25g，二级，购自北京大学医学部实验动物部。

2 实验方法

177Lu.DoTA-Bz-RGD dimer pH对标记率的影响在Eppendorf （EP）管中分别加入20μL DOTA-Bz-RGD dimer（500mg/L，溶于去离子水），然后加入125μL 0.2mo1/L、pH分别为3.0、4.0、5.0、6.0和7.0的醋酸缓冲溶液（均使用Chlex-100树脂去离子处理），再加入5μL 177LuCl。（37MBq），混匀，100℃下反应20min，取样分析标记率。

2.1.2 反应温度、反应时间对标记率的影响

在EP管中分别加入20μL DOTA-Bz-RGD dimer（500mg/L，溶于去离子水），加入125μL 0.2mol/L pH分别为4.0和6.0的醋酸缓冲溶液（均使用Chlex-100树脂去离子处理），再加入5μL 177LuCl（37MBq），混匀，分别于室温、50和100℃下反应1、5、10、15、30、60min，取样分析标记率。

2.1.2 标记物的药代动力学将10只ICR小

白鼠随机分成两组，每组5只。一组经尾静脉注射100μL 185kBq177Lu-DOTA-Bz-RGD dimer。于注射后1、5、15、30、60、120min取尾静脉血，称质量并测量放射性计数，经衰变校正后计算每克组织的百分注射剂量率（%ID/g），绘制血液清除曲线。

2.1.3 标记物在正常小鼠体内的生物分布

将16只lCR小白鼠随机分成两组，每组8只。每组分别经尾静脉注射100μL 185kBq 177Lu-DOTA-Bz-RGD dimer 注射后4h和24h按组（每组4只）将实验小鼠处死，取血及主要脏器，称重并测量放射性计数，经衰变校正后计算每克组织的百分注射剂量率（%ID/g）。

3 结果与讨论

3.11 77Lu-DoTA-Bz-RGD dimer的制备

3.1.1 反应液pH的选择

制备177Lu-DOTA-Bz-RGD dimer的最佳pH为4.0。其最大标记率均>95%。

3.1.2 反应温度、反应时间对标记率的影响

室温下反应60min，177Lu-DOTA-Bz-RGD dimer。提高反应温度，在50℃下反应60min，177Lu-DOTA-Bz-RGD dimer的标记率可以达到约90%，而在100℃下反应10min，标记化合物的标记率均可达到95%以上，并随着反应时间的延长，标记率趋于稳定。因此，选择在100℃下反应15～20min。

3.1.3 标记物在正常小鼠体内的生物分布

177Lu-DOTA-Bz-RGD dimer在正常小鼠体内的生物分布列于表1。从表1可以看出，除了在注射后4h肝和胃中的放射性摄取有显著差异外，其它组织对这种标记物的摄取均无显著性差异。标记物在肾和肝中的摄取相对较高，说明它们经肾脏排泄的同时，也有一部分经肝胆系统排泄。

SPECT/CT成像实验结果表明，该探针在体内主要富集在肝脾部位，符合纳米材料的基本特征，依靠脂质体的被动靶向效果在肿瘤部位也有明显摄取，注射后24h脂質体探针在肿瘤部位摄取达到最高值，至注射后72h，肿瘤部位仍能清晰显像，这与生物分布结果相一致。

4 小结

177Lu-DOTA-Bz-RGD dimer分别在pH 4.0的反应体系中，100℃下反应15～20min，标记率均可达到95%以上标记化合物均具有良好的体外稳定性。结论：脂质体是一种具有被动靶向功能的纳米材料，脂质体经放射性核素177Lu标记可用于其在生物体内的药代动力学和生物分布定量评价，以及核医学SPECT显像。而且，脂质体还能包裹荧光染料用于光学显像，从而建立一种双模态甚至多模态显像的纳米分子探针。此外，177Lu还是治疗核素，其标记的脂质体还能应用于肿瘤的靶向放射治疗。本研究为今后脂质体应用于多模态分子显像，靶向放射性治疗以及放化疗联合治疗奠定了坚实的基础。

参考文献

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.