镓（家）喻户晓
放射性同位素68Ga（镓-68）可以通过与不同的生物分子配体结合，形成68Ga标记的放射性药物，用于多种疾病的诊断和研究。因此，68Ga在核医学领域，特别是在正电子发射断层扫描（PET）中具有广泛应用。68Ga半衰期为 68 min , 正电子衰变率为89 %，最大能量为1.92 MeV，平均能量为0.89 MeV。68Ga一般由稀盐酸淋洗68Ge-68Ga锗镓发生器得到，淋洗液为68GaCl3的稀盐酸溶液。与18F相比，无需现场使用回旋加速器进行制备，临床使用较为方便。
68Ga标记放射性药物的临床应用
68Ga标记的放射性药物广泛应用于肿瘤显像，例如生长抑素受体、人表皮生长因子受体、叶酸等受体分子的靶向显像，以及心肌灌注、肺灌注和通气、炎症和感染显像等。68Ga标记的放射性药物在临床上的主要应用如下:
前列腺癌诊断与治疗：68Ga标记的PSMA（前列腺特异性膜抗原）分子探针用于PET-CT成像，对于前列腺癌的原发灶和转移灶的诊断、临床决策指导、生化复发的检出、预后评估等方面具有独特价值。68Ga-PSMA PET-CT对前列腺癌的诊断灵敏度和特异度均较高，对临床分期和再分期提供了重要信息。
图1. 某前列腺癌患者的68Ga-PSMA11诊断图像
神经内分泌肿瘤（NENs）：68Ga标记的生长抑素类似物（如68Ga-DOTATATE）被用于SSTR（生长抑素受体）阳性的NENs的定位诊断，具有较高的灵敏度和特异性，有助于明确病变累及范围、探查原发肿瘤部位及筛选适合肽受体介导的放射性核素治疗（PRRT）的患者。68Ga-DOTATATE PET/CT显像已被美国食品药品监督管理局（FDA）批准用于成人及儿童SSTR阳性NENs的定位，并且其临床价值在于不仅能提供高诊断准确性，还能帮助治疗决策和预后评估。
图2. 胰腺神经内分泌肿瘤治疗前68Ga-DOTATATE显像，见肝脏、淋巴结转移
新生血管显像：68Ga标记的匹仑吉肽（68Ga-PRGD2）在新生血管方面的精准显像，对肿瘤、心脑血管疾病和类风湿性关节炎等的诊断和评估显示出重要价值。
神经胶质瘤、食管癌、肝细胞癌和胰腺导管腺癌等恶性肿瘤的诊断和分期：68Ga标记的FAPI（成纤维细胞激活蛋白抑制剂）探针通过PET/CT显像实现FAP在体内的可视化，有助于恶性肿瘤的诊断和分期。
图3.某脑膜瘤患者68Ga-FAPI2286诊断图像（治疗前后对比）
图4. 68Ga-DOTA-FAPI-04评估关节炎病变
图5.68Ga-DOTA-FAPI-04评估SAPHO综合征
此外，68Ga放射性药物还可用于心肌灌注、肺灌注和通气、炎症和感染显像等其他医学应用。随着技术的发展和临床应用的深入，68Ga的应用范围预计将进一步扩大。
图6.某骨转移患者行TBM治疗时间段内的68Ga-TBM诊断图像
68Ga标记放射性药物的作用机制
68Ga在肿瘤显像中的作用机制主要基于其能够与特定的配体结合，形成如图1所示的放射性药物，靶向肿瘤细胞表面的某些受体或蛋白质。例如，68Ga可以标记生长抑素类似物（如DOTATATE、DOTATOC和DOTANOC），这些配体能够与神经内分泌肿瘤（NENs）细胞表面的生长抑素受体（SSTR）特异性结合，通过受体介导的内化作用，使得放射性核素标记的配体被肿瘤细胞摄入并滞留于细胞内，从而在PET显像中产生高对比度的图像 。
图7.放射性药物结构示意图
68Ga放射性药物的制备过程
68Ga放射性药物的制备过程主要包含下面几个关键步骤：
68Ga的生产：
68Ga主要通过68Ge-68Ga发生器得到，用稀盐酸淋洗得到68GaCl3溶液。其优势是可以得到纯净的68Ga，可以直接进行标记使用。此外，68Ga可以通过回旋加速器固体靶系统轰击68Zn得到，该法生产出的68Ga需要经过纯化过程，最终获得高纯度的68GaCl3溶液，方能使用。
68Ga标记药物的制备：
68Ga的标记反应是在无菌操作条件下，将68GaCl3溶液、相应药物前体及缓冲溶液混合后，在一定pH、温度下进行的络合反应。合成过程中， 68Ga将以配位键的形式络合到标记的分子中，形成可用于PET显像的放射性药物。必要时，如出现标记率达不到用药要求等情况，需对标记产物进行纯化。该方法受其他金属离子干扰较大，可显著降低标记率，因此除反应的原料必须符合相应的质量标准外，标记时还要注意避免引入其他金属离子。
质量控制：
合成的68Ga标记药物需要进行严格的质量控制，检测药物的性状、浓度、pH值、放化纯度、无菌性和细菌内毒素等，确保药物的安全性和有效性。
通过这些步骤，就可以成功地制备出适用于临床应用的68Ga放射性药物，为PET显像提供了重要的工具。
目前，一些临床常用的68Ga放射性药物配体如下图8所示：
图8.临床常用的镓-68配体
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文/ 赵岩
图/ 核医学科综合整理
编辑/ 刘光富、陈雨
校对/ 杨 静
主审/ 张春银
源于：西南医科大学附属医院核医学科
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