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DAT成像技术及其应用进展

【关键词】DAT成像；核医学；帕金森病

多巴胺转运体（dopaminetransporter，DAT）成像属于脑功能成像，其最初

的开发是基于帕金森病（Parkinsondisease，PD）的诊断。然而随着核医学的不

断发展，DAT成像正显示出越来越显著的应用价值。

1DAT的结构及功能

DAT是位于中枢多巴胺（DA）能神经元突触前膜上的膜蛋白，由约620个

氨基酸组成，相对分子质量约80kD。DAT的结构以12个α-螺旋跨膜区为特征，

每个跨膜区由20～24个氨基酸残基组成。DAT的羧基末端和氨基末端都位于胞

内。DAT的氨基序列与去甲肾上腺素(NA)、5-羟色胺(5-HT)、γ-氨基丁酸

（GABA）转运体有40%～60%的同源性，根据分子结构和离子依赖性，已确定DAT

与NA、5-HT和GABA的转运体同属于Na+、Cl-依赖性膜转运体家族［1］。

在DAT的12个疏水跨膜区跨膜结构域(transmenbranedomain，TMD)中，

TMD-1上的天冬氨酸(Asp)是决定其与DA的亲和力大小的结合位点，它与DA上的-

NH+3成离子键结合。这一位点也是DAT与某些化合物，如毒品、成瘾药物、显像

剂等相互作用的部位。TMD-7上的一些丝氨酸残基与DA的儿茶酚基团相互作用，

改变这些基团可明显减少DAT与DA的结合。在胞膜内侧的DAT氨基酸序列中，含

有蛋白激酶C、cAMP依赖性蛋白激酶和钙调素依赖性激酶的磷酸化位点，这些位点

的磷酸化和脱磷酸化可以控制胞膜内摄作用和复原的周期，以此调节对DA的摄取

［2］。

DAT的功能主要是通过将DA再摄取入突触前DA能神经元的方式调节突触

间隙DA的浓度，它在DA释放的时间和空间的缓冲上起了重要的作用，是多巴胺再

摄取的主要途径之一。DAT直接影响突触间隙DA浓度的增高或降低，对于调节与

DA系统有关的运动、学习记忆、情绪和内分泌功能具有重要意义。

已有研究人员通过cRNA和抗体探针对DAT进行了解剖学和细胞学方面的

定位，所有结果都一致表明DAT仅仅出现在合成DA的神经元中［3］。因此，DAT

可作为检测DA能神经元的特异性标记。现已检测到从18岁左右开始，人类纹状体

中的DAT以每十年6%～7%的速率减少［4］。

2DAT成像的原理及示踪剂

DAT成像属于脑内神经递质转运体成像，主要原理是将放射性核素，如

18F、11C等标记在DAT的特异性配体上，这些配体在体内与DAT高亲和力地特异

结合后，通过体外显像技术，即正电子发射断层扫描术(positronemission

tomography，PET)或单光子发射计算机断层扫描术(singlephotonemission

computedtomography，SPECT)，就可以清晰地显示DAT的分布状态、密度、数量

变化及功能状况，由此来判断黑质纹状体DA能神经元的变性程度。这对临床神经

系统疾病的临床诊断、病因探讨、有关药物药理学方面的研究等具有重要价值。

目前，人们已研制出了多种DAT示踪剂，它们主要是DAT的配体，如

11C(18F)-CFT、11C-nomifensine、11C-FE-CIT、123I-PE2I和99mTc-TRODAT-1

等。这些显像剂对DAT有很高的亲和力，在脑内非特异性摄取率低，脑清除率相对

慢，能够直接、灵敏地反映DAT的变化信息。目前最常用于DAT-PET成像的有

11C-FE-CIT和11C-PE2I，二者均能使成像具有较高的分辨率，而且11C-PE2I还

可以显示症状发生前黑质的损伤［5］。有学者对几种不同的DAT-PET显像剂作了

一系列横向比较，结果发现11C-PE2I的PET成像结果与体外检测DA神经元损伤结

果的相关性最好。Emond等［6］又通过大量不同的动物实验证明PE2I在检测DAT

密度的降低方面有着较高的效能，因此，11C-PE2I在PD的早期诊断和疗效评估方

面有着巨大的潜力。

随着对DAT成像质量要求的不断提高和DAT成像应用范围的不断扩展，新

的示踪剂正在不断地被开发，Chi