综述：[18F]标记的PET显像剂的最新进展与未来趋势在肾脏成像中的应用

《Seminars in Nuclear Medicine》：Recent Advances and Future Trends of[18F]-Labeled PET Agents for Renal Imaging

新型肾靶向PET示踪剂（AT1R、NET、SGLT2）的进展及其在肾小球滤过率评估、肾交感神经活性监测和糖尿病肾病患者管理中的应用潜力，氟-18放射性药物合成技术优势及未来结合人工智能优化诊疗策略的展望。

　　近年来，肾脏正电子发射断层扫描（PET）成像技术取得了显著进展。这些新型的PET示踪剂不仅用于评估肾脏功能，还能够更深入地揭示肾脏生理和病理机制。其中，目标特异性示踪剂在临床应用中展现出越来越重要的价值，例如针对血管紧张素II型1受体（AT1R）、去甲肾上腺素转运体（NET）和钠-葡萄糖共转运体（SGLT）的示踪剂。这些新型的18F标记示踪剂继承了18F放射化学的优势，使得临床检测的效率更高，或者有可能提升诊断的准确性。本文将探讨这些新型PET示踪剂在肾脏分子成像中的应用潜力及其对未来的意义。

肾脏作为人体重要的代谢和排泄器官，其功能状态对整体健康至关重要。传统的肾脏功能评估方法，如肾动态显像和放射性核素扫描，虽然在临床中广泛应用，但其分辨率和信息量有限。随着分子影像学的发展，PET技术因其高灵敏度和高特异性，逐渐成为研究肾脏功能和疾病的新工具。在这一背景下，研究人员开发了多种针对不同靶点的PET示踪剂，以更精准地评估肾脏的生理和病理状态。这些示踪剂不仅能够提供更详细的图像信息，还可能在疾病的早期诊断、治疗效果评估和风险分层中发挥关键作用。

AT1R是血管紧张素II受体的一种，参与调节血管张力和肾小球滤过率。针对AT1R的PET示踪剂能够帮助医生在体内直接评估该受体的表达水平和功能状态，从而为相关疾病的治疗提供新的视角。例如，在高血压动物模型中，AT1R的表达水平显著增加，这表明AT1R在高血压的发病机制中起着重要作用。通过PET显像，研究人员可以更准确地量化AT1R的表达，为个性化治疗提供依据。然而，目前用于AT1R显像的示踪剂多为碳-11标记的化合物，其半衰期较短，限制了其在临床中的广泛应用。相比之下，18F标记的示踪剂具有更长的半衰期（约110分钟），这使得其在临床应用中更加便捷，且适合在没有回旋加速器的医院进行使用。

NET是去甲肾上腺素转运体，主要存在于交感神经末梢，参与去甲肾上腺素的再摄取过程。传统上，NET示踪剂主要用于心脏神经系统的评估，如心肌交感神经活性的检测。然而，随着对肾脏交感神经活动的关注增加，研究人员开始探索NET在肾脏中的作用。去甲肾上腺素转运体在肾脏中的表达可能与高血压、慢性肾病（CKD）和心肾综合征的发病机制有关。因此，开发针对NET的PET示踪剂有助于更全面地评估肾脏的交感神经状态。然而，现有的NET示踪剂在肾脏中的应用仍面临诸多挑战，如肾清除率高、非特异性摄取以及抗高血压药物的干扰。为了解决这些问题，研究人员正在开发新的18F标记NET示踪剂，如[18F]AF78，其在体外实验中显示出比传统示踪剂更低的肾组织摄取，同时保持对交感神经末梢的高亲和力和特异性。这类新型示踪剂的临床转化正在推进中，有望为肾脏交感神经活性的评估提供更可靠的方法。

SGLT2是钠-葡萄糖共转运体的一种，主要分布在肾小管上皮细胞中，负责葡萄糖的重吸收。SGLT2抑制剂已被广泛用于2型糖尿病的治疗，并显示出对肾脏的保护作用。例如，EMPA-KIDNEY试验表明，使用SGLT2抑制剂的患者在慢性肾病进展和心血管事件发生率方面均优于安慰剂组。这提示SGLT2在肾脏疾病的发生和发展中起着关键作用。基于这一背景，研究人员开发了针对SGLT2的PET示踪剂，如[18F]Me-4FDG。该示踪剂能够特异性地被SGLT2摄取，而不被其他葡萄糖转运体吸收，从而实现对SGLT2功能状态的精准评估。[18F]Me-4FDG的合成过程相对简单，与已知的[18F]FDG合成方法类似，这使得其在临床应用中具有较高的可行性。在动物实验中，[18F]Me-4FDG的肾小管摄取在SGLT2抑制后显著减少，证实了其在肾脏成像中的特异性。此外，[18F]Me-4FDG在人体中的应用也显示出良好的安全性和剂量特性，为未来的临床研究奠定了基础。

除了上述三种靶点，还有其他多种靶点的PET示踪剂正在被开发和研究，以进一步拓展肾脏分子成像的应用范围。例如，针对肾小球滤过率（GFR）的示踪剂，如[18F]FDS，能够通过其独特的代谢特性提供更准确的GFR评估。[18F]FDS是[18F]FDG的衍生物，能够通过肾小球的滤过作用快速进入肾脏，并在肾小管中被重吸收，从而形成清晰的肾脏图像。这一特性使其在评估肾功能和分肾功能方面具有重要价值。然而，尽管[18F]FDS在动物实验中表现良好，其在人体中的应用仍需进一步验证。

总体而言，这些新型的18F标记PET示踪剂不仅继承了18F放射化学的优势，还能够为肾脏的分子机制研究提供更深入的视角。它们的应用有望改善肾脏疾病的诊断和治疗，尤其是在早期检测、风险分层和个体化治疗方面。此外，随着人工智能和机器学习技术的发展，这些示踪剂提供的多维度数据可能被用于开发更精确的预测性生物标志物，从而推动肾脏分子影像学的进步。未来的研究应进一步探索这些示踪剂在临床中的应用潜力，并结合其他成像技术，实现对肾脏疾病的全面评估和精准干预。