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目的制备99mTc标记新型细胞穿膜肽介导的靶向趋化因子受体4(CXC Chemokine Receptor 4,CXCR4)信使 RNA(mRNA)靶向小干扰 RNA(Small interference RNA,siRNA)分子探针(99mTc-PF14/siRNA),并研究其在乳腺癌荷瘤鼠基因显像中的价值。方法设计合成CXCR4 mRNA靶向的siRNA和无关序列的对照组siRNA。采用间接标记法,首先将双功能螯合剂HYNIC与siRNA进行耦联,然后再对siRNA进行99mTc标记,获得CXCR4 mRNA的单体靶向探针99mTc-HYNIC-siRNA和单体对照探针99mTc-HYNIC-control-siRNA。通过PD-10柱对标记产物进行分离纯化,采用纸层析法测定其放射化学纯度。将细胞穿膜肽PF14(PepFect14,PF14)与单体探针室温下孵育得到多价的分子探针99mTc-PF1 4/siRNA和对照探针99mTc-control-PF14/siRNA。体外培养人乳腺癌细胞系MDA-MB-231细胞,将处于对数生长期的细胞制成PBS细胞悬液,浓度为1×107细胞/ml,按0.2 ml/只的量接种到BALB/c裸鼠右前腋下构建荷瘤动物模型。当瘤体直径约1.0～1.5 cm时,取36只MDA-MB-231荷瘤鼠,利用随机数字表法分为 3 组,每组 12 只。通过尾静脉分别注射 99mTc-PF1 4/siRNA、99mTc-control-PF14/siRNA和99mTc-HYNIC-siRNA,分别于注药后1h、2h、4h、6h各取3只荷瘤鼠眼球采血后脱颈处死,取各组织器官及肿瘤称重并采用γ计数器测量相应的放射性计数。计算探针在各组织器官及肿瘤的每克组织百分摄取率(%ID/g),比较三组探针在乳腺癌动物模型的体内分布情况。取15只MDA-MB-231细胞荷瘤鼠,随机分为3组,每组5只,分别注射 99mTc-PF 1 4/siRNA、99mTc-control-PF14/siRNA 和 99mTc-HYNIC-siRNA。于尾静脉给药后的1 h、2 h、4 h、6 h行SPECT显像,观察各组肿瘤部位放射性浓聚随时间变化情况。通过感兴趣区技术测量各时间点肿瘤部位放射性计数与对侧正常部位同等区域放射性计数的比值(Target to nontarget ratio,T/NT),比较三组间显像的差异。所有实验数据采用统计学软件SPSS 23.0进行统计分析,采用两样本t检验比较两组之间的差异性,认为P<0.05为差异有统计学意义。结果 本实验成功制备了靶向探针99mTc-HYNIC-siRNA及对照探针99mTc-HYNIC-control-siRNA,标记率为 57.28±1.54%、55.09±2.81%,纸层析法测其放射化学纯度均达 93%。室温下将 99mTc-HYNIC-siRNA、99mTc-HYNIC-control-siRNA 与PF14 孵育 30 分钟,得到多价分子探针 99mTc-PF1 4/siRNA 和 99mTc-control-PF1 4/siRNA。生物学分布实验结果显示,靶向探针99mTc-PF 1 4/siRNA及99mTc-HYNIC-siRNA主要分布在肿瘤、肝脏、肾脏。两组探针在肿瘤组织中的放射性分布随着时间延长而逐渐增加,在其它器官和组织中的放射性分布逐渐减低。任意时间点,99mTc-PF1 4/siRNA组肿瘤组织的%ID/g值均高于99mTc-HYNIC-siRNA组,差异有统计学意义(1 h:10.73±0.26%ID/g vs.3.26±0.13%ID/g,P<0.01;2 h:11.36±0.15%ID/g vs.4.49±0.12%ID/g,P<0.01;4 h:12.45±0.08%ID/g vs.5.21±0.23%ID/g,P<0.01;6 h:13.61±0.14%ID/g vs.6.41±0.10%ID/g,P<0.01)。对照探针 99mTc-control-PF14/siRNA 主要分布在肝脏、肾脏,在肿瘤组织中分布较低。SPECT显像结果显示乳腺癌MDA-MB-231细胞荷瘤鼠注射99mTc-PF 1 4/siRNA及99mTc-HYNIC-siRNA 1 h后,两组荷瘤鼠肿瘤部位均可见明显放射性浓聚,随着时间延长至6 h,肿瘤显像更加清晰,而其它组织或器官放射性分布逐渐稀疏。于注射后 1h、2h、4h、6h,99mTc-PF1 4/siRNA 组 T/NT 比值(11.58±0.18、14.72±0.50、22.31±0.98、26.03±0.94)均明显高于 99mTc-HYNIC-siRNA 组 T/NT 比值(3.58±0.21、6.17±0.54、6.46±0.24、7.64±0.47),差异有统计学意义(t=49.18、19.96、27.03、30.05,P均<0.01)。注射对照组99mTc-control-PF1 4/siRNA后,放射性主要浓聚在腹腔、膀胱,1～6 h内在荷瘤鼠肿瘤部位未见明显放射性浓聚。结论PF14介导的CXCR4 mRNA靶向分子探针99mTc-PF1 4/siRNA制备简单,在乳腺癌模型中表现出较好的CXCR4 mRNA靶向显像性能,且优于99mTc-HYNIC-siRNA,具有较好的应用潜能。