胰岛素瘤又称胰岛β细胞瘤，是胰腺神经内分 泌肿瘤中较为常见的一种，大多数为良性，恶性者 低于10%。胰岛素瘤97%为单发，仅少数为多发， 表现为内源性的高胰岛素血症，引起以低血糖为 主的一系列症状^{[1, 2]}。胰岛素瘤在体积很小的时候 就能产生明显症状，80%以上的胰岛素瘤直径小于 2 cm，最小只有几毫米，B型超声、CT、MRI等常 规影像学方法检查难以发现肿瘤^[3]，血管造影、选 择性动脉钙刺激静脉采血测定（arterial stimulation venous sampling，ASVS）可以提高胰岛素瘤检测敏 感度，但更加耗时，且属侵入检查^{[4, 5, 6]}，操作复杂， 存在出血、感染等风险。探求一种创伤小、敏感度 高的胰岛素瘤检查方法成为近年来的研究热点。 1 胰岛素瘤受体显像机制

目前，生长抑素受体（somatostatin receptor， SSTR）显像被认为是检测胃肠胰腺神经内分泌肿 瘤最敏感的方法。常用的探针如¹¹¹In-DTPA-奥曲 肽，它与肿瘤表达的SSTR 2特异性结合，显像敏感 度达80%~90%。然而许多胰岛素瘤不表达SSTR 2， ¹¹¹In-DTPA-奥曲肽显像的敏感度低于50%^[7]。

针对不同肿瘤中特定高表达的肽受体，选择 合适的分子探针进行肿瘤显像，可以提高诊断的 准确性和敏感度。研究显示，胰高血糖素样肽-1受 体（glucagon-like peptide-1 receptor，GLP-1R）在 神经内分泌肿瘤中高度表达，尤以胰岛素瘤过度 表达，而在正常组织如胰岛，肺，肠等中少量表 达。这为胰岛素瘤的受体显像和靶向治疗提供了 理想靶点^{[8, 9, 10]}。

内源性的胰高血糖素样肽-1（glucagon like peptide-1，GLP-1）由肠道L细胞分泌，然后经内 分泌、神经及底物刺激等途径作用于胰岛β胞上的 GLP-1R，通过G蛋白激活腺苷酸环化酶，促进胰 岛素基因的转录、胰岛素的合成和分泌。但GLP-1 在体内很快被二肽基肽酶Ⅳ（dipeptidyl peptidase Ⅳ，DPP Ⅳ）快速降解，半衰期短（仅2 min）不 适于胰岛素瘤显像^{[11, 12]}。

艾塞那肽（Exendin-4）是含有39个氨基酸的 多肽，最早由毒蜥唾液中分离得到，氨基酸序列 与人类GLP-1具有53%同源性。作为GLP-1R激动 剂，Exendin-4可促进β细胞释放胰岛素，临床上用 于治疗2型糖尿病^{[13, 14]}。

GLP-1R与GLP-1、Exendin-4的结合位点位于 胞外N末端，其中的6个半胱氨酸残基结构高度保 守^[15]，保证了结合的特异性。与GLP-1的N端序列 （His：Ala：Glu）不同，Exendin-4的N端倒数第2 个氨基酸是甘氨酸（His：Gly：Glu），具有较强 的DDP Ⅳ抗性，血浆半衰期大大延长^[16]，体内稳 定性优于GLP-1。放射性核素标记的Exendin-4类 似物有助于临床胰岛素瘤的诊断和术前病灶的精 确定位。 2 SPECT显像剂 2.1 ¹¹¹In标记Exendin-4类似物的显像研究

¹¹¹In的半衰期为67 h，衰变过程中释放出173 keV和247 keV的γ射线。Gotthardt等^[17]制备了¹¹¹In- DTPA-Lys⁴⁰-Exendin-4，对正常大鼠、小鼠行针 孔SPECT显像，显示垂体、胰腺、胃、脾、及肾 上腺区域摄取，其中，小鼠胰腺组织对¹¹¹In标记 Lys⁴⁰-Exendin-4的摄取高于大鼠。¹¹¹In-DTPA-Lys⁴⁰- Exendin-4介导的SPECT显像对GLP-1R表达区域存 在高敏感度，应用SPECT/CT显像，能够发现直径 小于1 mm的GLP-1R阳性组织。结合胰岛素瘤高表 达GLP-1R的特点，推测该技术有助于胰岛素瘤的 诊断。

Wild等^{[18, 19]}对荷胰岛素瘤的Rip1Tag2转基因小 鼠尾静脉注射¹¹¹In-DTPA-Lys⁴⁰-Exendin-4，4 h后 SPECT/MRI显像可观察到肿瘤（直径1~3.2 mm） 和肾脏，GLP-1R阳性组织（如肺和胰腺）未显 像。肿瘤摄取值可达（287±62）%（percentage of injected activity per gram of tissue,IA/g），肾 脏摄取值较高，达（209±35）%。肿瘤/正常组织 摄取值之比（tumor/non-tumor ratio，T/NT）值在 13.6~299之间。实验人员还发现注射药物7 d后解 剖小鼠，肿瘤体积缩小（最大达94%），正常胰腺 组织未见损伤。组织学证实，肿块体积的缩小是 肿瘤细胞凋亡增加以及增殖减少所致^[19]。因此， ¹¹¹In标记Exendin-4的类似物有望在胰岛素瘤的治疗 方面发挥作用。

动物实验获得成功后，Wild等^[20]将¹¹¹In-DTPALys⁴⁰- Exendin-4应用于2例存在高胰岛素血症疑似 胰岛素瘤的患者。其中1例经CT、MRI、超声内 镜、奥曲肽闪烁扫描、ASVS检查均未发现肿瘤 病灶，另1例仅超声内镜发现可疑病灶。第1例患 者在注射药物4 h后行SPECT显像，发现肿瘤灶， 肿瘤/本底值为5.8，4 d后肿瘤/本底值为13.6。另 1例患者注射药物23 h后显像，发现肿瘤病灶。术 后病理证实为胰岛素瘤，且高表达GLP-1R。¹¹¹In- DTPA-Lys⁴⁰-Exendin-4在肿瘤病灶大量累积特性， 使其可作为γ探针，用于术中微小病灶的定位。

Christ等将¹¹¹In-DOTA-Lys⁴⁰-Exendin-4用于6例 存在高胰岛素血症疑为胰岛素瘤患者的术前显像 研究^[21]。6例患者中有4例可通过常规检查（CT/ MRI/ASVS）发现病灶。SPECT/CT显像可发现明 确肿瘤灶，直径为9~18 mm。其中5例为胰腺内胰 岛素瘤，1例为异位胰岛素瘤，术后组织病理学证 实均为良性。肿瘤和肾脏都表现出对药物的高摄 取。此研究中GLP-1受体显像的敏感度达100%。

Christ等^[22]对30例存在低血糖症状疑似胰岛素 瘤的患者进行术前GLP-1R显像。常规影像学检查 （CT/MR/超声内镜）仅发现17例阳性病灶。静脉 注射¹¹¹In标记的Lys⁴⁰-Exendin-4，SPECT/CT显像发 现28例阳性病灶。组织病理学显示23例为良性胰 岛素瘤，5例为其他类型阳性病灶（1例恶性胰岛 素瘤，2例胰岛细胞增生，2例不典型占位）。另2 例患者显像未见病灶，后经术后组织病理证实为 1例恶性胰岛素瘤，1例胰岛细胞增生。结果表明 ¹¹¹In标记Exendin-4类似物对良性胰岛素瘤显像的敏 感度为100%，阳性预测值为82%。恶性胰岛素瘤 中仅有36%表达GLP-1R，因此GLP-1R受体显像对 恶性胰岛素瘤的检出率较低^[23]。

¹¹¹In标记Lys⁴⁰-Exendin-4用于胰岛素瘤显像， 对肿瘤灶的检出率明显优于常规影像学检查。该 显像剂在肿瘤处浓聚的特性，使其可作为γ探针， 用于术中微小病灶的定位。另外，¹¹¹In在内转换 的过程中发射俄歇电子，可打断DNA链，致死细 胞，有望在胰岛素瘤的治疗中发挥作用。但该显 像剂最佳显像时间较长（一般为24 h，部分患者要 72 h，甚至更久），早期扫描阴性患者尚需行延迟扫描以排除假阴性，患者承受的辐射剂量较高。 2.2 ⁹⁹Tc^m标记Exendin-4类似物的显像研究

⁹⁹Tc^m半衰期为6 h，具有纯低能的γ射线（140 keV），可从⁹⁹Mo-⁹⁹Tc^m发生器获取，是常用的 SPECT显像核素。

Wild等^[24]对荷胰岛素瘤的Rip1Tag2小鼠进 行⁹⁹Tc^m-HYNIC-Lys⁴⁰-Exendin-4显像，并与¹¹¹In- DOTA-Lys⁴⁰-Exendin-4对比研究。尾静脉注射 ⁹⁹Tc^m-HYNIC-Lys⁴⁰-Exendin-4 4 h后SPECT/MRI 扫描发现小鼠胰腺组织上的4处肿瘤病灶（直径 1.0~3.2 mm），肿瘤摄取值为（93.1±19.9）%。 同时，注射¹¹¹In-DOTA-Lys⁴⁰-Exendin-4的小鼠肿瘤 摄取值为（213±75）% ，但二者的肿瘤/胰腺比值 类似（分别为12、12.6）。因此，⁹⁹Tc^m-HYNICExendin- 4在肿瘤组织处的较低摄取并未影响其肿 瘤/本底值及显像效果。

Sowa-Staszczak等^[25]首次将⁹⁹Tc^m-HYNIC-Lys⁴⁰- Exendin-4用于临床研究。他们对11例长期存在高 胰岛素血症低血糖症状的患者进行⁹⁹Tc^m-HYNICLys⁴⁰- Exendin-4显像。其中8例疑似良性胰岛素 瘤，CT扫描未发现明确病灶。其余3例均有手术 史：2例恶性胰岛素，CT仅发现肝脏转移灶；1例 胰岛细胞增生症，CT可发现病灶。SPECT显示 ⁹⁹Tc^m-HYNIC-Lys⁴⁰-Exendin-4，在肿瘤处浓聚良 好，肾脏外的正常组织摄取值较低，T/NT值恒定 （<30）。SPECT与CT图像融合后，8例疑似良性 胰岛素瘤者均显示阳性病灶。其中6例术后病理证 实为良性，1例待手术，1例因基础疾病未手术。 2例恶性胰岛素中的1例复发灶阳性，肝脏转移灶 为阴性，提示复发灶和转移灶之间GLP-1R表达可 能不同；另1例为阴性。胰岛细胞增生症患者显像 阳性，术后病理为胰岛素瘤与胰岛细胞增生混合 灶。在本研究中，良性胰岛素瘤的GLP-1R显像敏 感度为100%。

⁹⁹Tc^m和¹¹¹In标记的Lys⁴⁰-Exendin-4在体内分 布相似。通过OLINDA/EXM软件估测人体⁹⁹Tc^m- HYNIC-Lys⁴⁰-Exendin-4有效剂量为3.7 μSv/MBq，远 低于¹¹¹In-DOTA-Lys⁴⁰-Exendin-4的有效剂量（155 μ Sv/MBq）^[24]。 应用⁹⁹Tc^m标记的显像剂，患者所受的 辐照剂量更低，而肿瘤显像效果未有明显影响。 3 PET显像剂

PET的探测敏感度和分辨率显著高于SPECT， 并能进行定量分析^[26]。临床中，PET显像应用逐渐 广泛。目前，应用于胰岛素瘤检测的PET显像剂尚 处于动物实验阶段。 3.1 ⁶⁸Ga标记Exendin-4类似物的显像研究

⁶⁸Ga的半衰期为68 min，衰变过程中发射89% 正电子（1.92 MeV）及11%的电子俘获，适合PET 显像。

Wild等^[24]对荷胰岛素瘤Rip1Tag2小鼠尾静脉 注射⁶⁸Ga-DOTA-Lys⁴⁰-Exendin-4，6 min后处死小 鼠，并行双肾切除术，1 h后PET/CT显像发现荷 瘤小鼠胰腺上的两处肿瘤灶（直径分别为1.5 mm 和2.3 mm）。注射药物4 h后，生物分布示：肿瘤 摄取值为（205±59）%。Wild等认为⁶⁸Ga-DOTALys⁴⁰- Exendin-4生物分布与¹¹¹In-DOTA-Lys⁴⁰- Exendin-4类似。通过OLINDA/EXM软件估测出人 体⁶⁸Ga-DOTA-Lys⁴⁰-Exendin-4显像有效剂量为31.7 μSv/MBq，低于¹¹¹In-DOTA-Lys⁴⁰-Exendin-4（155 μSv/MBq）。

在动物模型中，⁶⁸Ga-DOTA-Lys⁴⁰-Exendin-4显 示出快速的血浆清除率，可在较短时间内对胰岛 素瘤进行定位，具备发现小体积病灶的潜力。⁶⁸Ga 由发生器68Ge-⁶⁸Ga生产，发生器可以使用1年或更 长时间，生产成本低。而且⁶⁸Ga的半衰期较短，辐 照剂量低，可作为胰岛素瘤GLP-1R PET显像的良 好示踪剂，具有进一步研究意义。 3.2 ⁶⁴Cu标记Exendin-4类似物的显像研究

铜的半衰期为12.7 h，其衰变过程发射β+ （20%）、β-（37%）、电子俘获（43%）。近年 来Cu的络合物在生物体内外的稳定性不断提高， ⁶⁴Cu已成功标记在氨基酸、多肽、蛋白、核酸等分 子上，作为正电子显像的药物 ^{[27, 28]}。

Wu等^[29]制备⁶⁴Cu-DO3A-VS-Cys⁴⁰-Exendin-4， 体外亲和力实验证实DO3A-VS与Exendin-4连接 未明显影响与GLP-1R的结合。NOD/SCID小鼠胰 岛素瘤模型注⁶⁴Cu-DO3A-VS-Cys⁴⁰-Exendin-4后， PET显像可以清晰显示肿瘤。注射药物后1、4、 23 h的肿瘤摄取值分别为（12.7±2.9）%、（14.2± 2.6）%、（9.2±4.0）%。与¹¹¹In、⁹⁹Tc^m、⁶⁸Ga标记 的显像剂相比，⁶⁴Cu-DO3A-VS-Cys⁴⁰-Exendin-4 在肿瘤处的摄取值略低。肝脏是铜在体内代谢的 主要器官。⁶⁴Cu与螯合剂的螯合并不十分稳定，从 螯合剂上解离后，被肝细胞摄取，并与细胞中的 超氧化物歧化酶、金属硫因发生反式螯合，进而 导致了⁶⁴Cu标记的化合物在肝脏高摄取，增加辐射 剂量^{[28, 29, 30]}。故此研究中肝脏对显像剂的摄取逐渐升 高（23 h内<5%）。

⁶⁴Cu制备过程复杂，目前最常用是将富集后的⁶⁴Ni电镀到金或铑的表面，然后用加速器产生的质 子轰击Ni靶，再经过离子交换柱分离提纯。以⁶⁴Cu 标记的放射性PET显像剂药物的制作成本高和实验 难度大，在国内应用并不广泛。 3.3 ¹⁸F标记Exendin-4类似物的显像研究

¹⁸F的半衰期为109.6 min，衰变过程中释放 97%β+，能量为633 KeV。¹⁸F衰变产生的正电子能 量较低，且获取容易，通过回旋加速器质子辐照 18O富集水就可得到，是目前PET显像中常用的核 素之一。

Kiesewetter等^[31]以N-2-(4-[¹⁸F]氟苯甲酰氨基) 乙基马来酰亚胺¹⁸F-FBEM为标记辅基，对比研 究了¹⁸F-FBEM-Cys⁰-Exendin-4、¹⁸F-FBEM-Cys⁴⁰- Exendin-4的差异。研究显示，胰岛素瘤细胞 （INS-1）对FBEM-Cys⁴⁰-Exendin-4的亲和力优于 FBEM-Cys⁰-Exendin-4，前者IC₅₀为（1.11±0.057）， 后者为（2.99±0.0056）。在荷瘤鼠体内实验中， ¹⁸F-FBEM-Cys⁴⁰-Exendin-4具有更高的肿瘤摄取 值，注射1 h后肿瘤摄取达峰（25.25±3.39）%。 ¹⁸F-FBEM-Cys⁰-Exendin-4 30 min后在肿瘤处达峰 （约10%）。而肾脏对药物的摄取为逐渐降低的过 程，因此¹⁸F-FBEM-Cys⁴⁰-Exendin-4的肿瘤/肾脏值 更理想，有利于肿瘤的观察。

¹⁸F-FBEM辅基合成繁琐，与肽联接后，进行 HPLC纯化，耗时2.5 h，放化产率仅为5%左右。 为简化工艺，Kiesewetter等采用螯合剂NOTA，以 氟化铝标记Cys⁴⁰-Exendin-4，一步法制得[¹⁸F]AlFNOTA- Cys⁴⁰-Exendin-4^[32]。从合成到纯化，需 55 min，放化产率达23%。PET显像示[¹⁸F]AlFNOTA- Cys⁴⁰-Exendin-4在荷胰岛素瘤裸鼠中肿瘤摄 取低于¹⁸F-FBEM-Cys⁴⁰-Exendin-4，肿瘤摄取5min 达峰（>15%），30 min为（15.7±1.4）%，1 h为 （14.6±1.3）%。肾脏摄取值明显高于¹⁸F-FBEMCys⁴⁰- Exendin-4。

Wu等尝试以TTCO（tetrazine trans-cyclooctene） 作为连接，进行¹⁸F标记Cys⁴⁰-Exendin-4^[33]，整个合 成过程耗时90 min。¹⁸F-TTCO-Cys⁴⁰-Exendin-4与 GLP-1R亲和力良好，其冷化合物19F-TTCO-Cys⁴⁰- Exendin-4的IC₅₀为（1.17±0.34）。对荷胰岛素瘤 NOD/SCID小鼠行PET显像，3 h肿瘤摄取值达峰 （16.03±1.1）%，肾脏摄取较低。

上述三种化合物均为¹⁸F标记Cys⁴⁰-Exendin-4， 为了改进标记方法和体内性能采用了不同的标记 辅基或螯合剂。¹⁸F-FBEM-Cys⁴⁰-Exendin-4合成过 程繁琐，耗时长，但2 h时肿瘤组织摄取最高，肾 脏摄取值最低，拥有理想的肿瘤/肾脏值（4.9）， 但2 h后在肾脏摄取降低的同时，腹腔其他脏器 摄取逐渐增加（如胰腺），影响了肿瘤的显像效 果。[¹⁸F]AlF-NOTA-Cys⁴⁰-Exendin-4合成过程最简 单，肿瘤摄取于注射后短时间内（5 min）即可达 峰值，1 h后除肾脏以外的脏器能够完全清除，肿 瘤显像效果满意。¹⁸F-TTCO-Cys⁴⁰-Exendin-4合成 产率较高，肿瘤摄取峰值与[¹⁸F]AlF-NOTA-Cys⁴⁰- Exendin-4类似，但达峰时间约3 h。 4 显像剂在肾脏的代谢

放射性核素标记的Exendin-4类似物在肾脏显 示出了高摄取，这不但影响了肿瘤的显像效果， 而且增加了机体正常组织承受的辐照剂量。其中 ¹¹¹In-DTPA-Lys⁴⁰-Exendin-4注射后4 h 在肾脏的摄取 高达（209±35）%，¹⁸F-FBEM-Cys⁴⁰-Exendin-4在 肾脏的摄取较低，注射后1 h即降至13.2%。Brom 等认为肽的亲和力受到放射性核素和螯合剂两方 面的影响^[34]。因此显像剂在肾脏的高摄取除了与 放射性核素本身的辐照性质有关，还和肽与螯合 剂螯合后所呈现的亲水的性质相关。另外，肾脏 近曲小管上皮兆蛋白/吞饮受体（megalin/cubilin） 介导的内吞作用是肾重吸收放射性短肽的重要机 制之一，这使得短肽在近端小管得到重吸收和残 存。 PGA（l-poly-glutamic acid，多聚谷氨酸）、 Gel（Gelofusine，琥珀酰明胶）、白蛋白片段等可 部分阻断肾脏的高摄取，且该阻断不影响肿瘤摄 取^{[24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35]}。 5 结语

Exendin-4是GLP-1R激动剂，能够与GLP-1R 特异性结合，较GLP-1有更长的作用时间。对 Exendin-4进行不同的基团修饰，并用放射性核素 进行标记，并不影响与GLP-1R的亲和力和选择 性，可作为胰岛素瘤细胞GLP-1R靶向显像剂，在 胰岛素瘤的术前、术中定位诊断及术后长期随访 方面具有广阔的前景。