综述：全身正电子发射断层扫描成像加速放射性示踪剂发现流程

这篇综述系统阐述了全身正电子发射断层扫描（total-body PET）技术的革命性突破如何重塑放射性示踪剂开发范式。通过40倍灵敏度提升和超低剂量（<0.5 mSv）成像能力，该技术可突破传统PET在靶点选择、放射化学（radiochemistry）工艺、临床转化"死亡之谷"等关键环节的瓶颈，为神经病学、肿瘤学和感染性疾病等领域的新型示踪剂开发提供全新机遇。

　　

全身正电子发射断层扫描：开启放射性示踪剂开发的新纪元

Abstract
2018年首台全身正电子发射断层扫描（PET）临床扫描仪的诞生，标志着核医学领域迎来革命性转折。这项突破性技术通过解决辐射剂量和患者通量两大长期瓶颈，不仅重新点燃了PET的临床应用热情，更为放射性示踪剂的发现与开发流程带来前所未有的机遇。

I. Introduction
全身PET的定义核心在于能同时扫描整个人体，其轴向视野（FOV）达200厘米，相较传统PET的20-30厘米实现了质的飞跃。理论灵敏度提升高达40倍，信噪比改善约6倍，这使得超低剂量（0.5 mSv以下）成像成为可能，剂量水平已接近平面X线摄影。这种技术飞跃对示踪剂开发产生深远影响：辐射剂量的大幅降低使得风险收益评估更易通过监管审查，尤其在儿科和产科等敏感领域。

A. Conventional radiotracer discovery pipeline
传统示踪剂开发流程存在显著痛点：

• 靶点识别：低表达靶点常因信噪比限制被放弃
• 先导化合物：放射标记难度制约候选分子选择
• 临床前开发：动物模型与人类靶点表达差异导致30%成功率
• 临床转化：从首次人体试验到临床应用的通过率仅4%（以神经精神领域为例）

B. Redefining pipelines with total-body PET
全身PET从三个维度重构开发范式：

1. 靶点扩展：高灵敏度使低密度靶点（如维生素受体、金属离子通道）成像成为可能
2. 放射化学革新：允许更低放射化学产率（无需追求高产率）和更长反应时间
3. 转化加速：微剂量（microdosing）原则可升级为纳剂量（nanodosing）研究

C. Overcoming the "valley of death"
该技术显著缓解转化瓶颈：

• 剂量学：人体剂量学研究可直接采用背景辐射水平剂量
• 毒理学：影像学生物分布数据或可替代部分动物毒理实验
• 质量控制：微流控合成技术使单次使用GMP级生产成为可能

D. Radiochemistry modernization
微滴放射化学（droplet radiochemistry）的崛起具有颠覆性意义：

• 试剂消耗减少10-100倍
• 合成时间缩短50%
• 屏蔽柜占地面积仅为传统设备的1/5
  结合自动化QC平台Tracer-QC，可实现"加载即运行"的傻瓜式操作，极大降低技术门槛。

E. Regulatory landscape reshaping
在监管层面，全身PET推动着重要变革：

• 欧盟将核医学列为癌症研究优先领域
• 英国药监局启动国际协作框架
• 比较性示踪剂研究（head-to-head comparison）成为临床采纳新标准

F. Emerging opportunities
该技术解锁多个前沿方向：

1. 感染成像：对ICU患者进行病原体特异性示踪剂研究
2. 免疫PET：89Zr标记抗体在免疫衰老研究中的应用
3. 纳米机器人：刺激响应型诊疗系统的体内行为追踪
4. 全身系统生物学：突破单器官研究局限，实现多组织互作分析

G. Three-tiered vision
未来发展可分为三个层次：

1. 小众突破：低表达靶点成像的专用中心
2. 社区推广：开发适用于常规PET的量化模型
3. 个性化医疗：作为伴随诊断指导精准治疗

II. Concluding remarks
全身PET技术正与放射化学现代化形成协同效应，共同推动核医学进入新纪元。要实现其全部潜力，需要学术界、产业界和监管机构通力合作，重构示踪剂开发的全球框架。尽管实际效益尚需时间验证，这项技术无疑将为解决放射性示踪剂开发的高失败率难题提供全新路径。