贵州省首台多模态小动物PET-CT在开云体育下载官网 正式投入使用

2024年8月，贵州省内首台（唯一）多模态分子影像小动物正电子发射计算机断层成像仪（micro PET-CT)在开云体育下载官网 正式投入使用，这标志着贵州省科研水平步入快速发展轨道。

该设备能对小动物（豚鼠）活体成像，从分子水平揭示疾病发生发展的规律，阐明活体动物的血流血供、功能代谢、生理生化的改变；也可研究肿瘤异常基因、肿瘤配体、受体、抗原、抗体的表达；尤其是在药物动力学、药物代谢学等研究方面具有更大优势，可对活体小鼠全身成像，清晰显示药物在动物体内的分布、代谢和排泄的整个过程。可以满足正电子核素、单光子核素的示踪研究，开启活体动物分子影像技术的新纪元，具有里程碑意义，将为遵义医科大学及全省乃至西南地区的科学研究及临床转化开启新篇章。

多模态小动物PET-CT图

小动物PET-CT用途介绍

多模态小动物PET-SPECT-CT集正电子发射断层扫描(PET)、单光子发射计算机断层成像(SPECT)与计算机断层扫描(CT)三大尖端技术于一体,具有高灵敏度、高特异性、高空间分辨率特点，是目前国际上最先进的分子影像设备之一。该成像技术实现了从解剖结构到分子水平的全面成像，为疾病的基础研究、早期诊断及疗效评估提供了强大的技术支持。

1、脑和心肌葡萄糖代谢研究

利用18FDG大鼠脑显像，用于测量葡萄糖代谢，能快速识别丘脑、纹状体和皮层亚基等。定量检测大鼠脑中各主要结构的代谢速度，纹状体及海马等区域的葡萄糖代谢显像，可半定量研究大鼠脑可塑性和脑激活或定量评价大鼠脑损伤模型，将成为糖代谢功能和脑可塑性、损伤研究的有价值的工具。对小鼠心脏局部缺血和梗塞模型的糖代谢和心肌血流，评价大鼠心肌发育和代谢，研究小鼠心脏做功减少时的血流保护。

2、神经受体研究

神经受体显像是当今分子核医学和神经科学领最引人注目的研究方向，该技术可定量或半定量地测定受体的密度分布和亲和力，以评价神经元功能活性。定量研究大鼠脑内的多巴胺能系统，反映多巴胺的合成、D2受体结合和多巴胺转运载体的浓度。利用这类PET探针高度浓集于纹状体，纹状体结构较大易于从大鼠脑内识别，在中等分辨率(3-4 mm)下即可进行。小动物PET显像可研究大鼠脑纹状体内多巴胺受体结合、纹状体内多巴胺D2受体的缺乏与能量代谢之间的关系，多巴胺受体结合过程中内源性神经递质与放射性探针的竞争，非酪氨酸类氨基酸复合物对多巴胺释放的影响及大鼠脑伤害模型中纹状体内多巴胺D2受体密度的变化进行量化研究。同时还可以用于其他神经受体的研究中，如5-HT1A受体在脑内突触前部位和突触后部位结合能力的比较、大鼠脑内源性激动剂对5-HTIA受体在脑内突触前部位(中脑中缝核)和突触后(额皮质、海马)部位特异性结合的影响，4615-HTIA受体拮抗剂在大鼠脑内的神经传递及海马的分布〔4'1, 5-HT受体释放剂对大鼠脑内5-HT2A受体结合的影响，以及AlARs受体在大鼠脑各部分(小脑、丘脑、皮层、中脑)的结合情况等。随着分辨率的提高，小动物PET能区别更小范围内的放射性差别，这使得神经受体的小鼠模型研究成为可能，如基因敲除小鼠的多巴胺D2受体显像、定量研究不同药理、生理和病理条件下小鼠纹状体内D2受体结合的变化等。

3、肿瘤学研究

从分子水平反映肿瘤组织中的生化变化和代谢状态，可进行良恶性肿瘤的鉴别诊断、肿瘤的分级和分期、复发和瘫痕的鉴别诊断以及疗效评估、预后判断等。小动物PET-CT的出现使得PET显像在肿瘤动物模型研究中的应用成为可能，利用18FDG可以研究恶性肿瘤的代谢途径。在肿瘤治疗及其疗效监测中，小动物PET也有越来越广泛的应用。评价单抗治疗卵巢癌的可行性，通过生长激素抑制素受体表达对肿瘤动物模型评价介导治疗。利用大鼠前列腺癌模型监测雄激素去除疗法后肿瘤的早期代谢变化，评价雄激素去除疗法的疗效。研究小鼠光敏疗法后的早期肿瘤应答。小动物PET-CT已成为新型肿瘤显像剂开发的重要工具，可了解显像剂在肿瘤内的摄取，研究生物分布及药时曲线，评价显像剂在肿瘤及其转移灶中的靶向性，为临床应用提供客观依据。

4、报告基因表达显像

报告基因表达显像，是以正电子放射性核素标记的报告探针为显像剂，对报告基因的表达进行显像定位的方法。报告基因可与探针特异性的蛋白质结合。由于报告基因与目的基因受同一启动子的驱动，反映了目的基因表达的水平。其表达的定位、迁移及表达水平的时间过程可通过PET显像监测。另外，该技术还可用于转基因小鼠的研究，转基因小鼠的每个细胞内均有报告基因，通过PET显像可间接监测目的基因在小鼠体内的表达，这使得内源性基因的表达也可通过转基因小鼠模型来研究。目前用于基因表达显像的PET报告基因系统主要有两种:HSV 1-tk1报告基因/["F]-FHBG探针系统和D2R受体基因/['8F]-FESP探针系统。（1）可用于间接检测转基因动物内源性基因的表达； (2)研究动物体内基因的转运和表达;(3)检测动物活体内治疗基因的表达，为基因治疗的临床研究提供依据；另外，小动物PET-CT报告基因表达显像还可用于检测细胞向不同器官的转运，研究两种细胞群(如免疫细胞和肿瘤细胞)间的相互作用，评价基因表达模式(观察确定基因开或关)等，为发展基因表达显像提供了技术平台。

5、反义PET显像

反义PET-CT显像技术是反义技术和PET-CT显像的有机结合，即以正电子放射性核素标记的人工合成的反义寡核昔酸探针或反义寡脱氧核昔酸探针为显像剂，通过标记探针与体内基因表达产物mRNA结合，利用PET显像对目标基因进行显像定位的方法。反义PET-CT显像具有分辨率高、不易引起免疫反应、探针分子小因而易进入肿瘤组织、对疾病的诊断可达到基因水平等优点，可望用于肿瘤的早期诊断、良恶性鉴别、寻找肿瘤复发和转移灶等。

6、表型筛选的应用

小动物PET-CT可能应用于小鼠表型筛选应用。通过随机诱发突变或转基因技术(基因添加或缺失等)可生产大量的突变小鼠。其中关键的问题是如何在分子和解剖学水平上将已知的基因型和产生的基因型联系起来。显像是解决这一问题的一种方法，CT可用于解剖学筛选，PET探针可进行特异性分子筛选。这就要求PET系统在相对短的扫描时间内具有高重现性、高信噪比和高分辨率以及强大的数据处理。在药物筛选中的应用小动物PET-CT同样可用于候选药物先导化合物的体内筛选，评价候选药物在体内的转运和特异性结合，完成全身的药代动力学研究。药物在靶点上的占据情况也可检测到，这有助于为临床确定初始剂量。该技术的关键是开发具有相同靶向性的PET-CT探针。随着PET探针研究的深入，PET-CT显像技术还可使用单一探针来评价复合药物中的药物结合亲和性，这就避免了需对复合药物中每一个药物进行放射性标记的问题，使复合化合物的筛选更为直接、简便。

7、应用领域

涉及肿瘤、神经、心脑血管、内分泌、消化、呼吸、生殖、血液、泌尿、儿科、药理学等多个领域，可用于基础研究、药物研发、模型构建、临床转化等研究，具有非常广泛的应用前景，能为疾病发生发展的机制研究、药物代谢、基因表达等提供重要科学依据。

开云体育下载官网 核医学科自制小鼠肿瘤模型