99Tcm-3PRGD2 SPECT/CT 分子影像在乳腺癌诊疗中的应用进展

康菁芬 刘海燕 李彩红 师志勇

山西医科大学第一医院核医学科，太原 030001

乳腺癌的发病率逐年上升，WHO 国际癌症研究机构2018 年统计数据表明，2018 年全球被诊断为乳腺癌的患者达200 多万例，超过60 万例女性患者病死于乳腺癌，且乳腺癌在女性中的发病率（24.2%）和病死率（15%）均较高[1]。乳腺癌的高病死率大多是由于肿瘤远处转移，但由于乳腺癌的高度异质性，其转移机制尚不明确。

目前临床上对乳腺癌分型主要依靠有创的组织病理学检查，而且大多是发现乳腺肿物并行手术治疗后才可以进行，不适用于乳腺癌的早期筛查及分子分型。分子影像学技术通过采用不同的分子探针，特异性地标记人体内的蛋白质、受体或基因等，可以从疾病早期血流灌注、代谢及受体水平变化等方面对疾病作出早期诊断。SPECT/CT 是一种可以用于乳腺癌分子影像学诊断的有效方法。分子影像探针的选择需要结合肿瘤的特性，因此，基于乳腺肿瘤内新生血管丰富的特性可以选择适用于乳腺癌分子影像的分子探针。

1 乳腺肿瘤新生血管与整合素

1971 年，Folkman[2]的研究结果显示，肿瘤的生长和转移需要肿瘤新生血管提供支持。肿瘤细胞迅速增殖和复制的过程需要肿瘤中不断扩张的新生血管网为其提供营养支持和清除代谢产物。肿瘤长径达到1～2 mm 后若无新生血管提供营养则不能继续生长。因此，肿瘤细胞及其诱导产生的炎症细胞能释放促进血管生成的因子，使肿瘤新生血管大量形成。

整合素是一种由异二聚体组成的跨膜蛋白，包括一条α 链和一条β 链。它与细胞外基质相互作用，影响细胞外黏附和细胞外到细胞内的信号通路，在肿瘤进展和远处转移中发挥作用[3-4]。根据β 亚基的不同（β1、β2、β3），可以将整合素分为3种不同的亚型。整合素αvβ3 参与多种血管生成信号级联反应，在肿瘤新生血管内皮细胞及某些恶性肿瘤细胞表面高表达，在正常组织或已存在的血管中不表达或低表达[3,5]，且其表达水平与肿瘤恶性程度及转移浸润特性有关。乳腺癌的生长及转移依赖于肿瘤新生血管网，所以，高表达于肿瘤新生血管表面的整合素αvβ3 可以作为乳腺癌分子影像学检查中放射性示踪剂结合的靶点。

在整合素αvβ3 表面有暴露的精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸（Arg-Gly-Asp，RGD）三肽序列结合位点，可以优先与整合素αvβ3 结合[6]。所以，将RGD与放射性核素进行标记制备成的分子探针用于乳腺肿瘤的核医学显像具有很好的可行性。

2 99Tcm-联胼尼克酰胺-3 聚乙二醇-精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸环肽二聚体[99Tcm-hydrazinonicotinamide（ HYNIC） -（ poly-（ ethylene glycol），PEG）4-Glu（cyclo（Arg-Gly-Asp-D-Phe-Lys（PEG4）））2，99Tcm-3PRGD2]

RGD 是一种多肽，毒性较低、无免疫原性、渗透性好并且易于被化学修饰。未经修饰的RGD多肽在体内代谢很快，肿瘤部位浓聚量很少，因此，有必要对RGD 进行修饰。Janssen 等[7]最先制备出二聚体E-[c（RGDfK）]2，其序列为Glu-[cyclo（Arg-Gly-Asp-d-Phe-Lys）]2，Glu双羧基分支各接一个c（RGDfK），即把2 个相较于线性RGD 与整合素αvβ3 亲和力更高的环形RGD 用谷氨酸连接[8]。

99Tcm-3P-RGD2以双价形式与整合素αvβ3 受体结合，是一种基于肿瘤氨基酸代谢显像的示踪剂[9]，在人血清中具有较高的稳定性[10]，其肿瘤摄取较高，而肾脏摄取较低。99Tcm-3PRGD2在乳腺肿瘤中的应用最为广泛，其在乳腺肿瘤中的摄取与整合素的表达呈正相关[11]。

高大鹏[12]认为，与传统的乳腺肿瘤示踪剂99Tcm-MIBI 相比，99Tcm-3PRGD2在乳腺肿瘤的显像中并没有优势，但是马庆杰等[13]的研究却得出了相反的结论：99Tcm-3PRGD2对乳腺肿瘤具有更高的亲和力，对导管原位肿瘤的诊断也有一定优势。Zhao 等[14]将3 个RGD 三肽聚合，制成了99Tcm标记的三聚RGD 肽（99Tcm-4PRGD3），评估其作用效果，并与99Tcm-3PRGD2进行对比，结果显示，新合成的放射性示踪剂的靶向作用并没有提高。所以，目前99Tcm-3PRGD2在乳腺癌显像中的靶向示踪效果仍然值得肯定。

3 99Tcm-3PRGD2 SPECT/CT 在乳腺癌诊疗中的应用

3.1 99Tcm-3PRGD2 SPECT/CT 在乳腺癌诊断中的应用

3.1.1 应用于乳腺癌的筛查及诊断

目前，乳腺癌的筛查及诊断方法主要包括临床触诊、乳腺超声、钼靶和MRI 等，这些检查方法可以很好地显示出乳腺解剖结构上的改变。基于分子影像的SPECT则主要反映乳腺血流灌注及代谢方面的改变，以99Tcm-3PRGD2作为示踪剂可以更好地对乳腺血流变化情况进行显像，进而在肿瘤的筛查及诊断中发挥作用。Wang 等[15]对乳腺癌裸鼠模型进行99Tcm-3PRGD2平面显像，得出整合素αvβ3在阳性乳腺癌的早期检测方面有重要意义的结论。Liu 等[16]对94 例患者的110 个乳腺癌病灶进行99Tcm-3PRGD2显像，并与乳腺钼靶检查结果比较，结果显示，99Tcm-3PRGD2显像对乳腺整体病变的诊断价值高于乳腺钼靶检查。

相较于仅可以反映血流及代谢情况的SPECT显像，王任婕[17]在国内开展的大样本99Tcm-3PRGD2SPECT/CT 研究结果表明，结合了CT 定位功能的SPECT/CT 显像对乳腺癌的诊断及筛查效能更优。因此，SPECT/CT 在乳腺癌的诊断中具有应用前景。Chen 等[11]的前瞻性研究纳入42 例疑诊乳腺癌患者，对比其99Tcm-3PRGD2SPECT/CT 和18F-FDG PET/CT 的显像结果，发现99Tcm-3PRGD2SPECT/CT显像对乳腺癌的诊断和分期具有重要应用价值。梁宏伟[18]以术后组织病理学检查结果作为“金标准”，分析了104 例疑诊乳腺癌女性患者的99Tcm-3PRGD2SPECT/CT 和超声检查结果，发现与超声检查结果相比，99Tcm-3PRGD2SPECT/CT 具有更高的诊断准确率和特异度。丁森[19]的研究也得出了相似的结论，显示99Tcm-3PRGD2SPECT/CT 可以降低乳腺癌的误诊率。

3.1.2 应用于乳腺肿瘤良恶性的鉴别

钼靶和超声检查是目前临床上用于乳腺肿瘤良恶性鉴别的重要检查方法，但是，钼靶检查的假阴性率较高，而超声检查的假阳性率较高，可能会造成对患者的误诊和漏诊，从而延误治疗。柳林等[20]的研究纳入了94 例乳腺X 射线检查异常或触诊疑诊为乳腺癌的患者，进行99Tcm-3PRGD2SPECT 显像后与乳腺X 射线检查结果进行对比，结果显示，虽然两者对乳腺肿瘤良恶性的诊断效能没有差异，但是两者结合可以有效提高恶性病变检出的灵敏度。Chen 等[21]对72 例女性患者行99Tcm-3PRGD2SPECT/CT 显像，并与钼靶结果对比，同样认为两种方法结合可以有效提高乳腺癌的检出率；此外，他们认为相比于乳腺X 射线检查，99Tcm-3PRGD2SPECT/CT 对致密乳腺癌的诊断价值更高。李万婷等[22]对45 例乳腺癌疑诊患者进行99Tcm-3PRGD2SPECT/CT 显像，并与超声结果进行对比，结果显示，99Tcm-3PRGD2SPECT/CT 可以从血管生成角度对超声结果不典型的乳腺肿瘤进行良恶性鉴别。

3.1.3 应用于乳腺癌的分子分型

在乳腺癌异质性的研究中，一般依据雌激素受体、孕激素受体以及人表皮生长因子受体2（human epidermal growth factor receptor-2，HER-2）表达状态的不同将乳腺癌分为4 型，分别为Luminal A型、Luminal B 型、Basal-like 型和HER-2 过 表达型。不同表型的乳腺癌发病机制不同，肿瘤生长速度及患者预后也存在差异，所以，针对不同表型的乳腺癌可以采用不同的治疗方式。Luminal A 型和Luminal B 型组成的Luminal 型与雌激素受体相关通路有关，患者预后较好，其中，Luminal A 型比Luminal B 型患者预后更好，因为低水平的细胞增殖核抗原 Ki-67 可以使Luminal A 型乳腺肿瘤的生长速度减慢[3]。HER-2 过表达型乳腺癌与Luminal型相比具有更快的生长速度，但是靶向治疗对其具有很好的效果且患者预后较好[3,23]。而Basal-like 型则更多地与p53 基因突变相关，整体预后较差[3]。如果可以在早期明确乳腺癌的分子分型，就可以及早制定合适的治疗方案，降低患者病死率，并提高患者生活质量。

刘海燕等[24]的前瞻性研究纳入54 例乳腺癌患者，通过行99Tcm-3PRGD2SPECT/CT 显像，计算图像的半定量指标T/NT，并对T/NT 与乳腺癌分期、淋巴结转移及基因表达进行相关性分析，结果显示，T/NT 与乳腺癌TNM 分期、淋巴结转移以及 HER-2 有关，这表明99Tcm-3PRGD2SPECT/CT可以作为乳腺癌分子分型早期预测的手段。欧阳忠和陈贵兵[25]回顾性分析了61 例行99Tcm-3PRGD2SPECT/CT 检查的乳腺癌患者，结果显示，定量分析指标SUVmax与半定量参数T/NT 之间存在相关性，且SUVmax和T/NT 对发现HER-2 亚型及淋巴结侵袭可能有一定帮助。闵楷茵[26]前瞻性地纳入68 例乳腺癌患者行99Tcm-3PRGD2SPECT/CT 显像，结果显示，定量分析指标SUVmax和半定量参数T/NT 均与HER-2阳性表达相关。

3.2 应用于乳腺癌复发及转移的诊断

乳腺癌的远处转移是造成乳腺癌患者病死率高的主要原因，及早发现乳腺癌转移可有效降低患者的病死率。目前对乳腺癌复发灶及转移灶的显像主要是在基础实验中进行。Zhou 等[27]利用裸鼠建立乳腺癌肺转移模型，并应用99Tcm-3PRGD2SPECT/CT对其进行显像，结果显示，99Tcm-3PRGD2SPECT/CT在监测乳腺癌肺转移方面有着很高的应用价值。同一团队的邵国强[28]博士在其课题中进一步研究了99Tcm-3PRGD2对乳腺癌术后复发灶及骨转移灶、肺转移灶的探测效能和应用价值，用U-SPECT/CT对注射99Tcm-3PRGD2的乳腺癌大鼠进行扫描，结果显示，99Tcm-3PRGD2对乳腺癌术后复发灶、骨转移灶及肺转移灶的诊断，尤其是对微小肺转移灶具有重要应用价值。张新超等[5]也对大鼠的乳腺癌胫骨转移灶进行了99Tcm-3PRGD2SPECT 显像，并进行半定量分析，结果表明，SPECT 无创显像可以用于胫骨转移的诊断，为骨转移的诊断提供了新思路。

部分研究者将此思路应用于临床研究。陈珍英[29]对比42 例疑诊乳腺癌患者的99Tcm-3PRGD2SPECT 图像及18F-FDG PET/CT 图像，结果显示，两者对腋窝淋巴结转移诊断的灵敏度、特异度和准确率等均接近，这说明99Tcm-3PRGD2SPECT 在乳腺癌腋窝淋巴结转移及远处转移的诊断中具有很高的临床应用价值。

3.3 应用于乳腺癌的疗效监测

根据个体化差异，乳腺癌患者可以选择手术、化疗、放疗和靶向药物治疗等治疗方法，在治疗过程中对治疗效果进行动态监测可以有效地了解治疗后病灶的变化，并据此对患者状态进行评估，完善治疗方案。Ji 等[30]在裸鼠乳腺癌模型中进行利福尼治疗，并在治疗过程中采用99Tcm-3PRGD2SPECT/CT对利福尼治疗效果进行监测，研究结果表明，99Tcm-3PRGD2是监测利福尼治疗过程中和治疗后整合素αvβ3 表达的良好示踪剂。Ji 等[31]对33 例乳腺癌新辅助化疗的患者行99Tcm-3PRGD2SPECT/CT显像，监测患者对新辅助化疗的早期反应，研究结果表明，99Tcm-3PRGD2SPECT/CT 显像对Ⅱ、Ⅲ期乳腺癌新辅助化疗患者，特别是对HER-2 阳性乳腺癌患者组织病理学检查结果的判断具有一定的参考价值。

4 小结与展望

99Tcm-3PRGD2SPECT/CT 在乳腺癌和转移灶的诊断以及疗效监测中都具有很高的临床价值，并且已经广泛应用于乳腺癌的诊断及治疗的研究中。与视觉分析相比，乳腺癌的半定量分析对乳腺内侧肿瘤的诊断价值已经有了一定的提高[32]。但是半定量分析指标难以实现对微小病灶的精确显示、诊断及定量评估，对乳腺癌的治疗随访及疗效评估难以提供个体化的诊疗依据，而SUV 的定量功能可更加有效地解决该难题。近年来，SPECT 的仪器性能提升、软件功能完善，尤其是CT 的衰减校正和散射校正的应用以及重建算法的改进，这些方法使SPECT/CT 定量分析指标SUV 的测定成为可能[33]。在之后的研究中，我们将用定量参数对乳腺癌患者的99Tcm-3PRGD2SPECT/CT 显像结果与分子分型、诊断和疗效评估等方面的关系进行分析，更好地实现早期对乳腺癌的诊疗。

利益冲突本研究由署名作者按以下贡献声明独立开展，不涉及任何利益冲突。

作者贡献声明康菁芬负责综述的撰写；李彩红、师志勇负责文献的检索与翻译；刘海燕负责综述的审阅。