【关键词】 实体肿瘤; 细胞乏氧; 放射性核素显像; 99Tcm-HL91
乏氧(Hypoxia)是实体恶性肿瘤细胞的一个重要的生物学特征，由于恶性肿瘤生长迅速，肿瘤内的氧压(3～6mmHg)显著低于正常组织的氧压(30～40mmHg)，同时肿瘤代谢旺盛，耗氧量大及血供相对不足而造成肿瘤组织乏氧[1-4]。研究者们已提出许多体内或体外检测肿瘤乏氧组织的方法，如氧敏感微电极法、DNA彗星分析法、免疫组织化学技术等。这些方法除自身局限性外，均为损伤性活体组织检测，常常受样本误差的影响。因此，对肿瘤乏氧组织进行无创、全面、可重复的非侵入性检测成为该研究发展的趋势。自Honess等[5]通过动物实验证明99Tcm-HL91可以作为肿瘤乏氧细胞显像剂以来，越来越多的学者开始关注99Tcm-HL91并进行了一系列的临床研究。本文对国内外近期99Tcm-HL91诊断实体恶性肿瘤的研究综述如下。
1 生物学特性
HL91的化学名称是4，9-二氮-2，3，10，10-四甲基十二烷-2，11-二酮肟(4，9-diaza-3，3，10，10-tetrame thyldodecan-2，11-dione dioxime， HL91)，亦称BnAO，属于非硝酸咪唑类，其化学结构式见图1。其冻干品药盒室温放置1个月、冰箱冷冻保存3～6个月，药盒用99TcmO-4标记后标记率均大于90%。药盒标记后于室温放置不同时间，标记物在5h内放化纯度保持在90%以上[6]。
2 代动力学
Yutani K[7]等对乳腺癌的小鼠模型静脉注射99Tcm-HL91，通过测定注射后15min至6h液和组织放射性水平来研究其生物分布。结果发现肿瘤对99Tcm-HL91的摄取在静注后120min大值，ID%/g[单位质量(g)组织摄取放射性活性占给予总放射活性的百分数]值为(0.897±0.118)，然后逐渐降低，肿瘤与肌肉的比值持续上升(2h时4.34，4h时7.01和6h时10.4)。Jiang等[8]研究认为：肿瘤组织对99Tcm-HL91有较好的摄取和滞留，在1h早期就有较高的摄取，而后相当一段时间内持续稳定，T/NT(Tumor/Nontumor)比值较高，3h肿瘤与肌肉的比值达6.08。肿瘤组织ID%/g值在3～6h比较恒定。 T/NT比值随时间延迟而有增高趋势，其中脑、肺、心、脾、骨在1～6h呈线性上升。
99Tcm-HL91在动物生物学分布已有实验证实其注射后血中放射性下降较快，肝、胃肠道放射性较高，2～6h便有较明显的清除，双肾在早期摄取多，随后逐渐减少，提示99Tcm-HL91主要在肝脏代谢，不适合腹部肿瘤显像。
图1 HL91化学结构式
3 显像机制
3.1 99Tcm-HL91在恶性实体肿瘤内的聚集与血供
通过静脉进入体内的放射性核素标记的示踪剂在靶器官的滞留与高血供或选择性摄取有关。研究[9-10]认为恶性肿瘤能够聚集并滞留99Tcm-HL91，是由于肿瘤内的乏氧组织能够选择性的摄取99Tcm-HL91，而不是肿瘤组织血供丰富所致。
3.2 单纯的HL91对恶性实体肿瘤没有亲和力
Honess等[5]研究表明，只有99Tcm与HL91结合后才显示出亲乏氧组织的特性。据此推测99Tcm与配基HL91结合后可能使HL91分子的内部结构发生改变。99Tcm-HL91亲乏氧组织的机制可能与其高渗透性和低氧化还原电位有关，前者便于它到达细胞内线粒体，后者利于它在正常细胞内稳定而在乏氧细胞中易被异常高浓度的电子还原。当乏氧剂进入细胞后，在酶的作用下有效基团发生还原，在具有正常氧水平的细胞中，还原基团可重新被氧化为原有物质而在乏氧细胞中，由于缺氧而不能发生再氧化，还原产物与细胞内物质不可逆结合，滞留在组织中[8]。
3.3 99Tcm-HL91在恶性实体肿瘤组织内清除延缓
Yao等[11]认为99Tcm-HL91在肿瘤乏氧组织的清除速率可能低于正常组织，随时间的推移，肿瘤和其它部位的放射性比值进一步增加。李舜等[12]证明了这一点，他们对52例乳腺良恶性患者早期99Tcm-HL91显像有局灶性放射性增高的病人在注射显像剂6h后再进行延迟显像。34例恶性患者，延迟显像UR值变化不大，与早期显像UR值比较，无统计学意义(P&>0.05);而18例良性患者(纤维腺瘤9例、乳腺病6例和导管上皮增生3例)，延迟显像UR值明显下降或灰度与本底一致，与早期显像UR比较有明显变化(P&<0.05)。
4 与其它核素肿瘤阳性显像的比较
4.1 99Tcm-HL91诊断恶性实体肿瘤的价值优于99Tcm-MIBI
邓波等[13]对70例肺肿瘤患者行99Tcm-HL91乏氧显像与99Tcm-MIBI亲肿瘤显像，结果表明99Tcm-HL91乏氧显像与99Tcm-MIBI亲肿瘤显像相比灵敏度差异无统计学意义，但特异性和准确率高于后者。曹卫等[14]认为采用99Tcm-HL91进行肿瘤显像，其T/B、T/NT比值明显高于99Tcm-MIBI，肿瘤T/NT比值也明显高于炎症组。对实体性肿瘤的诊断价值明显优于99Tcm-MIBI。王孝深等[15] 99Tcm-HL91显像显示鼻咽肿瘤的价值优于99Tcm-MIBI。他们认为可能与肿瘤组织高表达P糖蛋白以及多药耐药蛋白有关。Kao[16]等研究表明肿瘤对99Tcm-MIBI的摄取与P糖蛋白以及多药耐药蛋白的表达负相关。P糖蛋白和(或)多药耐药蛋白表达多，肿瘤摄取99Tcm-MIBI就少甚至不摄取，或者摄取后快速排泄。
4.2 99Tcm-HL91诊断恶性实体肿瘤的效果与18F-FDG类似
Cook等[17]进行的99Tcm-HL91 SPECT及18F-FDG PET临床对比研究中，发现99Tcm-HL91显像效果与18F-FDG类似。蒋宁一等[18]同样认为99Tcm-HL91与18F-FDG显像一样有较高的阳性检出率对。他们对17例已确诊的恶性肿瘤患者分别进行18F-FDG符合线路成像及99Tcm-HL91乏氧显像。结果显示1、4h99Tcm-HL91断层显像与18F-FDG符合线路显像的肿瘤与周围正常组织放射性比值(T∶N值)分别为1.60、2.60、4.73。以T/N值1. 5作为截断点，99Tcm-HL91显像的敏感性、特异性、准确性、阳性预测值、阴性预测值分别为88.9%、80.0%、87.5%、96.0%、57.1%，18F-FDG符合线路显像发现的恶性肿瘤病灶中，均见99Tcm-HL91摄取。也有学者认为99Tcm-HL91的亲肿瘤特性不如18F-FDG。
目前，已证实肿瘤细胞对FDG的摄取与葡萄糖载体1 (glucose transporter 1， GLUT1)的表达呈正相关，而GLUT1表达的增加与肿瘤乏氧有一定相关。在乏氧的情况下，可以诱导内皮细胞表达GLUT1 mRNA及相关蛋白，从而使肿瘤细胞GLUT1表达剧增，肿瘤细胞对FDG的摄取明显增加。实验研究也证实，99Tcm-HL91和FDG在肿瘤细胞内的高摄取与肿瘤乏氧、GLUT1表达剧增密切相关，因此，18F-FDG符合线路显像与99Tcm-HL91显像可同时表现阳性。
5 展望
在临床实际工作中，经常会遇到骨痛患者核素骨显像结果定性分析的困难，如何提高骨显像诊断骨转移瘤的特异性，一直是核医学工作者努力的方向。毛荣虎等[19]对19例骨痛患者实行99Tcm-HL91、99Tcm-MDP显像，其中12例为肿瘤骨转移，经病理或临床证实7例为肺癌骨转移、5例为前列腺癌骨转移，另7例经病理或临床证实为骨良性疾病，其中脊椎血管瘤1例、骨囊肿2例、关节炎4例。99Tcm-HL91显像在骨转移癌和良性骨疾病间的T/N比值差异有统计学意义。提示乏氧组织显像剂99Tcm-HL91作为肿瘤阳性显像剂在骨转移瘤诊断中有确切的应用值，结合99Tcm-MDP显像能为临床提供一种既灵敏又特异的骨转移瘤诊断方法。
Kinuya等[20]认为在使用一些血管扩张药如肼苯哒嗪、L-硝基-精氨酸等来提高肿瘤细胞的乏氧程度，扩大肿瘤乏氧组织与正常组织摄取99Tcm-HL91的差别，将增大肿瘤/正常组织比值，从而提高诊断效能。目前，还没有这方面的报道，可能是未来研究99Tcm-HL91在介入因素下诊断实体肿瘤的方向。
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