68Ga标记放射性药物的临床应用
68Ga标记的放射性药物广泛应用于肿瘤显像，例如生长抑素受体、人表皮生长因子受体、叶酸等受体分子的靶向显像，以及心肌灌注、肺灌注和通气、炎症和感染显像等。68Ga标记的放射性药物在临床上的主要应用如下:
前列腺癌诊断与治疗：68Ga标记的PSMA（前列腺特异性膜抗原）分子探针用于PET-CT成像，对于前列腺癌的原发灶和转移灶的诊断、临床决策指导、生化复发的检出、预后评估等方面具有独特价值。68Ga-PSMA PET-CT对前列腺癌的诊断灵敏度和特异度均较高，对临床分期和再分期提供了重要信息。
图1. 某前列腺癌患者的68Ga-PSMA11诊断图像
神经内分泌肿瘤（NENs）：68Ga标记的生长抑素类似物（如68Ga-DOTATATE）被用于SSTR（生长抑素受体）阳性的NENs的定位诊断，具有较高的灵敏度和特异性，有助于明确病变累及范围、探查原发肿瘤部位及筛选适合肽受体介导的放射性核素治疗（PRRT）的患者。68Ga-DOTATATE PET/CT显像已被美国食品药品监督管理局（FDA）批准用于成人及儿童SSTR阳性NENs的定位，并且其临床价值在于不仅能提供高诊断准确性，还能帮助治疗决策和预后评估。
图2. 胰腺神经内分泌肿瘤治疗前68Ga-DOTATATE显像，见肝脏、淋巴结转移
新生血管显像：68Ga标记的匹仑吉肽（68Ga-PRGD2）在新生血管方面的精准显像，对肿瘤、心脑血管疾病和类风湿性关节炎等的诊断和评估显示出重要价值。
神经胶质瘤、食管癌、肝细胞癌和胰腺导管腺癌等恶性肿瘤的诊断和分期：68Ga标记的FAPI（成纤维细胞激活蛋白抑制剂）探针通过PET/CT显像实现FAP在体内的可视化，有助于恶性肿瘤的诊断和分期。
图3.某脑膜瘤患者68Ga-FAPI2286诊断图像（治疗前后对比）
图4. 68Ga-DOTA-FAPI-04评估关节炎病变
图5.68Ga-DOTA-FAPI-04评估SAPHO综合征
此外，68Ga放射性药物还可用于心肌灌注、肺灌注和通气、炎症和感染显像等其他医学应用。随着技术的发展和临床应用的深入，68Ga的应用范围预计将进一步扩大。
图6.某骨转移患者行TBM治疗时间段内的68Ga-TBM诊断图像
68Ga标记放射性药物的作用机制
68Ga在肿瘤显像中的作用机制主要基于其能够与特定的配体结合，形成如图1所示的放射性药物，靶向肿瘤细胞表面的某些受体或蛋白质。例如， 68Ga可以标记生长抑素类似物（如DOTATATE、DOTATOC和DOTANOC），这些配体能够与神经内分泌肿瘤（NENs）细胞表面的生长抑素受体（SSTR）特异性结合，通过受体介导的内化作用，使得放射性核素标记的配体被肿瘤细胞摄入并滞留于细胞内，从而在PET显像中产生高对比度的图像 。
图7.放射性药物结构示意图
68Ga放射性药物的制备过程
68Ga放射性药物的制备过程主要包含下面几个关键步骤：
68Ga的生产：
68Ga主要通过 68Ge- 68Ga发生器得到，用稀盐酸淋洗得到 68GaCl 3溶液。其优势是可以得到纯净的 68Ga，可以直接进行标记使用。此外， 68Ga可以通过回旋加速器固体靶系统轰击 68Zn得到，该法生产出的 68Ga需要经过纯化过程，最终获得高纯度的 68GaCl3溶液，方能使用。
68Ga标记药物的制备：
68Ga的标记反应是在无菌操作条件下，将 68GaCl3溶液、相应药物前体及缓冲溶液混合后，在一定pH、温度下进行的络合反应。合成过程中， 68Ga将以配位键的形式络合到标记的分子中，形成可用于PET显像的放射性药物。必要时，如出现标记率达不到用药要求等情况，需对标记产物进行纯化。该方法受其他金属离子干扰较大，可显著降低标记率，因此除反应的原料必须符合相应的质量标准外，标记时还要注意避免引入其他金属离子。
质量控制：
合成的 68Ga标记药物需要进行严格的质量控制，检测药物的性状、浓度、pH值、放化纯度、无菌性和细菌内毒素等，确保药物的安全性和有效性。
通过这些步骤，就可以成功地制备出适用于临床应用的68Ga放射性药物，为PET显像提供了重要的工具。
目前，一些临床常用的 68Ga放射性药物配体如下图8所示：
图8.临床常用的镓-68配体
[1] 朱朝晖, 王国昌, 朱霖, et al. 医用锗[68Ge]镓[68Ga]发生器及医用镓[68Ga]放射性药物的质量标准[J]. 团体标准信息平台. 2022: 7.
[2] Chakravarty R, Shukla R, Ram R, et al. Development of a nano-zirconia based 68Ge/68Ga generator for biomedical applications[J]. Nucl Med Biol. 2011, 38(4): 575-583.
[3] Amor-Coarasa A, Schoendorf M, Meckel M, et al. Comprehensive Quality Control of the ITG 68Ge/68Ga Generator and Synthesis of 68Ga-DOTATOC and 68Ga-PSMA-HBED-CC for Clinical Imaging[J]. J Nucl Med. 2016, 57(9): 1402-1405.
[4] Shankar Vallabhajosula PD, Alejandro Amor-Coarasa PD, John W. Babich PD. Performance Characteristics of iTG Ge-68/Ga-68 Generator and Establishment of INDs for 68Ga-DOTATOC and 68Ga-PSMA-HBED-CC: The NYP-Weill Cornell Medical Center Experience[J].
[5] 杨志, 朱华. 新型 PET 核素 68Ga 标记 D-脱氧葡萄糖的合成及生物学评价[J]. ACTA CHIMICA SINICA. 2012, 70(9): 7.
[7] Satpati D, Shinto A, Kamaleshwaran KK, et al. Convenient Preparation of [(68)Ga]DKFZ-PSMA-11 Using a Robust Single-Vial Kit and Demonstration of Its Clinical Efficacy[J]. Mol Imaging Biol. 2016, 18(3): 420-427.
[8] Mueller D, Breeman WA, Klette I, et al. Radiolabeling of DOTA-like conjugated peptides with generator-produced 68Ga and using NaCl-based cationic elution method[J]. Nature protocols. 2016, 11(6): 1057-1066.
[9] Mittal S, Sharma R, Mallia MB, et al. (68)Ga-labeled PET tracers for targeting tumor hypoxia: Role of bifunctionalchelators on pharmacokinetics[J]. Nucl Med Biol. 2021, 96-97: 61-67.
[10] Giesel FL, Kratochwil C, Lindner T, et al. (68)Ga-FAPI PET/CT: Biodistribution and Preliminary Dosimetry Estimate of 2 DOTA-Containing FAP-Targeting Agents in Patients with Various Cancers[J]. J Nucl Med. 2019, 60(3): 386-392.
[11] Aghanejad A, Jalilian AR, Maus S, et al. Optimized production and quality control of 68Ga-DOTATATE[J]. Iran J Nucl Med. 2015, 24(1): 8.
文/ 赵岩
图/ 核医学科综合整理
编辑/ 刘光富、陈雨
校对/ 杨 静
主审/ 张春银
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2024年第217期|总第1472期
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