苏州大学放射医学与辐射防护国家重点实验室王殳凹教授课题组在新型99mTcO4−标记显像剂应用于肿瘤成像领域取得新突破。研究团队首先设计合成了纳米尺寸的阳离子咪唑鎓盐类聚合物网络（SCU-CPN-3），其对99mTcO4−展现出优异的亲和性，无需添加还原剂，通过简单混合即可1分钟内实现几乎定量标记（>96%）。SPECT图像和体外肿瘤模型分析验证了该策略在肿瘤成像中的可行性。这一研究突破了传统认知，为肿瘤成像领域带来了新的可能性。

背景介绍：

锝-99m(Tc-99m)是临床核诊断成像程序中使用最多的放射性核素(80%)。由于+7锝，99mTcO4−具有难络合的特点，传统的Tc-99m显像剂制备方法需使用还原剂，如氯化亚锡(SnCl2)，将99mTcO4−还原为易络合的低价锝，如Tc(IV)，从而使Tc-99m可以更好地标记到药物分子上。然而，由于还原过程难以精确控制，还原后产物为含有不同价态的Tc-99m的混合物。此外，这种方法不可避免地会导致还原剂残留，如有毒的SnCl2的残留，对使用者的生命安全存在潜在的风险。因此，直接制备基于99mTcO4−的显像剂，不仅可以简化合成路线，而且能从根本上消除还原过程带来的潜在风险。

本文亮点：

王殳凹教授团队前期基于阳离子咪唑鎓盐类聚合物材料实现了核废水中长寿命易迁移放射性污染物99TcO4−的高效、选择性吸附分离。DFT计算表明阳离子咪唑环极高的正静电电位及阳离子咪唑环上π键与TcO4−的p孤对电子形成的强p-π相互作用使阳离子咪唑鎓盐类聚合物与+7价TcO4−之间具有较强的相互作用，导致吸附后的TcO4−难以从材料中解脱下来。在这个工作的理念基础上，研究团队设计合成了具有纳米尺寸的阳离子咪唑鎓盐类聚合物(SCU-CPN-4)并率先探索了99mTcO4−作为肿瘤显像剂的可行性。该材料可以通过离子交换的方式从极低浓度99mTcO4−溶液中快速且高效地捕获99mTcO4−，该材料1 min内能标记96%以上的99mTcO4−，并且标记后的SCU-CPN-4-99mTcO4−具有较高的稳定性，在多种解脱液及小鼠血清中均能较好地保持结构稳定性。

相比于游离的99mTcO4−，SCU-CPN-4-99mTcO4−在不同的小鼠肿瘤模型中表现出明显的肿瘤SPECT(单光子发射计算机断层扫描)成像效果。此外，在小鼠乳腺癌(4T1)、小鼠结肠癌(CT26)和皮下患者源异种移植(PDX)肿瘤模型的荷瘤小鼠的体外生物分布中均发现肿瘤对SCU-CPN-4-99mTcO4−的摄取远高于游离99mTcO4−的现象。这些发现打破了99mTcO4−不能用于肿瘤成像的传统认知。新型的99mTcO4−标记方法不仅具有操作简单、效率高、无还原剂残留风险等优势，并且在不同肿瘤的早期诊断中具有潜在的应用价值。

总结与展望：

综上所述，本文通过一种新策略实现了基于99mTcO4−的肿瘤显像剂的直接制备。首先设计了一种具有出色99mTcO4−亲和性的纳米尺寸阳离子咪唑鎓盐类聚合物网络（SCU-CPN-3），其标记效率高达96%以上，且在1分钟内完成标记。SPECT图像和体外肿瘤模型分析验证了该策略在肿瘤成像中的可行性。这一研究突破了传统认知，为肿瘤成像领域带来了新的可能性，具有操作简便、高效率、无风险等优点，具有广阔的应用前景。

苏州大学放射医学与辐射防护国家重点实验室博士后李杰和博士谢荣臻为论文的共同第一作者，王殳凹教授和杨凯教授为共同通讯作者。该工作受到国家重点研发计划、政府间国际科技创新合作项目、国家自然科学基金、中国博士后科学基金、江苏省科学基金和新基石科学基金等项目的资助。

文章详情：

Tumor Imaging by a 99mTcO4−-Labeled Cationic Polymeric Network

Jie Li†, Rongzhen Xie†, Baoyu Li, Lixi Chen, Wenhao Shen, Yuting Zhao, Qi Guo, Long Chen, Boqi Xu, Xijian Chen, Jingwen Guan, Lei Chen, Kai Yang*, Zhifang Chai and Shuao Wang*

Cite this by DOI: 10.31635/ccschem.024.202303755文章链接：https://doi.org/10.31635/ccschem.024.202303755

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原标题：《CCS Chemistry | 苏州大学王殳凹: 基于⁹⁹ᵐTcO₄⁻标记阳离子聚合物网络的肿瘤显像》