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随着恶性肿瘤的发病率和死亡率的逐年递增，基于组织形态学改变的常规影像学检查、病理学检查及血清学检查在内的传统肿瘤诊断方式已无法满足临床需求，且其检查结果滞后于疾病发展，无法准确反映肿瘤早期的进展情况。而恶性肿瘤的传统治疗包括手术、化疗、放疗由于其效果的局限性并伴随严重的毒、副作用亦无法满足疗效需求。近年来,N Engl J Med、Nature、Science文章指出:21 世纪疾病的诊疗已经跨入分子水平时代，癌症早期发生与发展的始动因素是分子水平的异常，在早期可以通过其特殊的“分子特征”与正常细胞相区别。这些具有“分子特征”的基因、蛋白质等称为“分子靶点”。它们参与了癌症增殖、侵袭、 血管新生和转移等恶性生物学进程,决定癌症生物学特性。依据这些特殊的“分子靶点”既可以实现癌症的分类和分型，又可以作为靶点进行干预。生命科学研究证实，针对这些“分子靶点”进行靶向诊断和干预，在癌症诊疗中具有巨大价值。
分子成像技术借助靶向分子成像探针，对体内特异性的分子靶点进行在体、实时、动态、定性定量成像，将复杂的生物学过程（如基因表达、信号传导、蛋白质之间相互作用等）变成直观的图像进行揭示。PET、SPECT以及其与CT和（或）MR的融合成像设备因其高灵敏度、高准确性、高稳定性及无创性等特点而被广泛应用于分子成像领域的研究。c Met受体为一种酪氨酸激酶型受体，其异常活化在多种恶性肿瘤如肺癌、恶性胶质瘤、卵巢癌、胃癌、结直肠癌、肾癌等的发生发展过程中均起重要作用。c Met靶向分子成像可在体实时显示c Met的表达水平、活化状态，对于存在c Met表达肿瘤的早期检出、cMet靶向治疗药物受益人群的筛选、抗肿瘤药物的疗效监测与评价、预后评估等有重要意义。 c Met正常与异常信号通路及肿瘤靶向治疗 c Met正常信号通路
c Met基因是1984年由Cooper等首先发现的一个原癌基因，其位于染色体7q21~q31，编码的蛋白产物为酪氨酸激酶跨膜受体，称c Met（cellular mesenchymal to epithelial transition factor），又称MET，属于受体型酪氨酸激酶（receptor tyrosine kinase,RTK）家族一员，其天然配体为间质起源细胞产生的肝细胞生长因子/离散因子（HGF/SF），共同形成HGF/c Met信号通路。成熟的c Met受体是由跨膜片段β链(145kDa)和胞外片段α链(50kDa)组成的异二聚体复合物，其胞外功能区的sema结构域(β链)为特异性HGF结合区域，胞内则包含具有负性调控激酶活性的JM结构域、酪氨酸激酶结构域等。当c Met与HGF结合后，c Met胞内区的4个酪氨酸残基发生自身磷酸化，进而募集Gab 1、Grb 2、Shc和c Cb1等衔接蛋白，接着通过复杂的机制引发一系列的磷酸化反应,活化PI 3K、ERK1 /2、PLCγ、STATs和FAK等重要的信号分子，进而调节细胞的增殖、存活、分化、形态发生和运动调控，从而广泛参与人体的多种正常生理活动。 c Met异常信号通路
正常情况下，c Met与HGF的结合是维持正常生理功能所必须的，并且受到机体严密调控，但在多种恶性肿瘤中存在HGF/c Met信号通路的异常活化。HGF/c Met信号通路的异常激活机制包括配体依赖途径：HGF的旁分泌和自分泌，非配体依赖途径：c Met基因的过表达、突变、扩增、异位、重排及抑制因子的缺失等。活化后，c Met能促进DNA合成和细胞分裂、抑制癌细胞凋亡、促进癌细胞增殖；还可以促进癌细胞的侵袭和转移。HGF/c Met信号通路的异常活化通过破坏钙粘蛋白等粘附分子和细胞骨架的连接作用，最终导致细胞间粘附作用的减弱；该通路的异常活化亦可通过增加癌细胞MMPs和uPA的表达来促进降解细胞外基质（ECM）以增加癌细胞转移能力；同时活化的c Met信号通路通过影响Rho、Rac、和Cdc42等分子的功能，作用于肌动蛋白纤维骨架来增强癌细胞的运动能力。c Met信号通路异常活化后可以通过多种方式直接或间
接促进新生血管的形成，进而促进肿瘤的发生发展。另外，研究表明c Met的异常表达还与EGFR分子靶向治疗耐药直接相关。 c Met与肿瘤靶向治疗
c Met异常表达于多种实体瘤中，参与癌细胞的生长、侵袭、和转移，因此针对c Met靶点的肿瘤分子靶向治疗具有重要意义。c Met分子靶向药物主要分为拮抗剂、抗体、小分子抑制剂，具体包括与HGF竞争性结合c Met的生物拮抗剂NK1、NK2、NK4；中和HGF活性的抗HGF单克隆抗体AMG102、AV299等，他们可与其他分子靶向药物发挥协同作用；可以阻断HGF与c Met结合及抑制c Met二聚化的抗c Met单克隆抗体metMAb、LY2875358等，临床研究显示此类药物能够延长cMet阳性NSCLC患者的PFS及OS；非选择性cMet小分子抑制剂主要有Crizotinib、Cabozantinib、Foretinib等，以及选择性c Met小分子抑制剂有Tivantinib、AMG337、BMS777607等。同时，对于EGFR抑制剂耐药的NSCLC患者，联合使用c Met抑制剂可取的显著疗效。
近年来，以c Met为靶点的分子靶向药物研究广泛，发展迅速，已经有多种药物经FDA批准用于临床，但不加筛选的患者治疗使用导致以c Met为分子靶点的靶向治疗总体有效率偏低。研究表明约40%的肺癌患者有c Met的过表达，且表达水平在NSCLC细胞系中存在异质性。研究证明，c Met异常活化对肿瘤预后有直接的影响，其表达与预后成负相关。
4c Met的检测方法
目前cMet异常活化的检测方法主要是分子病理以及血清学检查。分子病理学检查主要有以下几种：①用于检测c Met表达水平的免疫组化（IHC）、westrenblot等；②用于检测c Met基因拷贝数的荧光原位杂交法（FISH）、实时荧光定量PCRTaqMan探针法；③DNA直接测序。这些检测方法的特异性和敏感性各不相同，虽然因其准确性很高而被视作“金标准”，但分子病理检查作为有创检查其适用人群有限，无法反复取病理组织，且无法准确诊断异质性丰富的肿瘤，因此不能合理的制定和调整治疗方案；加之，各实验室标准难以统一，不同检测方法一致性不佳、可重复性不强，另外费用较高、耗时较长，准备阶段复杂，总之分子病理学检查无法用于c Met异常表达肿瘤的临床常规筛查。血清学检查因其简单、便捷、可重复性强而广泛用于肿瘤的初步筛查，但同时血清学检查敏感性较低、无法准确提供肿瘤原发灶及转移灶的位置信息、检查结果滞后于肿瘤进展，且检查结果与病理学检查存在一定差异。因此，亟需一种实时、在体、准确监测肿瘤cMet异常表达状态的方法，以指导临床治疗方案的制定和调整。
靶向c Met的分子成像
c Met靶向分子成像可以快速准确的实时、定量检测c Met异常表达水平及活化状态，对于筛选c Met靶向药物优势人群、实时疗效检测、预后评估等具有重要意义。目前，c Met受体靶向分子成像研究已经有一些报道，其关键在于靶向分子成像探针的构建及其成像质量的评估，按照标记方法和标记对象的不同，c Met靶向分子成像探针可以分成抗体、多肽类和小分子类分子成像探针。
1抗体、多肽类分子成像探针
光学分子成像探针： Moshitch等构建绿色荧光蛋白GFPmet嵌合体，并建立转基因动物模型，经激光共聚焦显微成像发现GFPmet在肿瘤周围区域亦有单个细胞的GFPmet高表达，证明c Met表达与早期肿瘤侵袭及转移相关。Zhang等构建包含荧光素酶基因DLuciferin和c Met基因的表达载体，稳定转染表达c Met的人胶质瘤细胞系D54和U87，并通过活体光学成像准确监测选择性c Met抑制剂SU11274对c Met的生物活性变化。Kim等利用Cy5.5标记c Met特异性结合肽cMBP构建了两种c Met光学分子成像探针：cMBPAOCCy5.5和cMBPGGGCy5.5，并利用小动物活体成像系统IVIS在体评价了脑胶质瘤U87MG模型对分子成像探针的摄取程度。注射4nmol的cMBPGGGCy5.5和cMBPAOCCy5.5后的在体荧光成像结果（图1）显示cMBPAOCCy5.5的成像效果均优于cMBPGGGCy5.5，分子成像探针注射24h后， cMBPAOCCy5.5的肿瘤/肌肉达到33.71±3.34，提示cMBPAOCCy5.5更适合用于U87MG模型的分子成像。随后进行阻断成像研究，平均阻断幅度为35%，进一步验证探针靶向性。Liu等利用荧光染料Cy5标记了高特异性、高亲和性结合c Met的多肽GE137，合成c Met靶向的光学分子成像探针Cy5GE137，并对SKOv3动物模型（c Met高表达人卵巢癌细胞系）进行c Met在体光学分子成像。结果显示，探针注射后2～3h之间肿瘤达到最强信号强度，并具有较高信噪比，其后肿瘤信号逐渐衰减，持续到注射后8h消失，证实该分子成像探针良好的靶向性。 
Lu等采用荧光强度高、稳定性好的量子点（QD）标记抗c Met单链抗体Ms20，合成c Met靶向分子成像探针Ms20QD，并对高表达c Met的人肺癌细胞系H1993动物模型进行
光学分子成像研究。结果显示，探针注射6h后，肿瘤区域的荧光强度与对照组相比特异性增高，注射24h后的组织分布结果显示肿瘤明显选择性高摄取Ms20QD。同时实验发现Ms20具有较好的细胞内化作用，将其与聚乙二醇修饰的脂质体阿霉素复合体（liposomal doxorubicin，LD）偶联，合成靶向的药物递系统Ms20LD，可同时实现抗肿瘤药物的靶向递送，以提高疗效、减轻细胞毒性。该研究结果表明Ms20在分子靶向诊疗一体化方面极具应用潜力。
核医学分子成像探针：Hay等用125I标记抗HGF和抗c Met单克隆抗体的混合物（抗HGF单抗通过特异性结合HGF而间接靶向c Met受体）研发了用于SPECT成像的分子成像探针，对表达c Met的人源性肿瘤SKLMS1和S114动物模型及鼠源性肿瘤DA3和M114动物模型进行靶向分子成像研究，SPECT动态成像显示所有肿瘤都明显摄取了该探针，但人源性肿瘤动物模型摄取和清除更快，提示其在人类肿瘤中诊断的潜力。鉴于单克隆抗体体内半衰期长、渗透性差、且具有免疫源性等缺点，Jiao等用125I标记性能更佳、更易代谢的人源性抗c Met抗体片段hFabMet1，合成了c Met靶向的SPECT分子成像探针125IhFabMet1，并对高表达cMet的SKLMS1/HGF（HGF/cMet自分泌依赖性人平滑肌肉瘤细胞系）动物模型进行分子成像。结果显示，静脉注射探针5~8h后肿瘤大量摄取，一直持续到24h。SPECT成像同时显示动物甲状腺对该分子成像探针亦有较高的摄取，但是否具有特异性有待进一步研究。Zhao等用125I标记人源性抗c Met抗体Metpep1同样对SKLMS1/HGF动物模型进行分子成像研究，得到类似结果。其后，Knudsen等利用125 I标记特异性c Met单克隆抗体MET4，合成分子成像探针125IMET4，对高表达c Met的SKLMS1/HGF动物模型和MNNGHOS（人骨肉瘤细胞系）动物模型进行分子成像，成像效果良好，且生物分布研究表明，该分子成像探针探针显示出很长的生物半衰期，约150个小时，因此限制了其临床转化。
Kim等构建以125IcMBP为基础的125IcMBPGGG和125IcMBPAOC两种分子成像探针，对U87MG动物模型进行SPECT/CT成像研究，并通过阻断实验证实探针靶向性。结果显示，探针注射4h后，125IcMBPGGG有最高的肿瘤摄取和肿瘤/血液比，且融合图像显示更为清晰；同时发现这两种分子成像探针均存在正常胰腺组织的非特异性高摄取。而在Kim的另一研究中，cMBPAOCCy5.5的肿瘤摄取高于cMBPGGGCy5.5，且没有胰腺的高摄取。分析其原因，胰腺低摄取Cy5.5标记的分子成像探针可能是由于Cy5.5水解酶的存在，使得胰腺摄取Cy5.5标记的有效分子成像探针减少，125I却不存在这种情况；而cMBPAOCCy5.5的肿瘤摄取高于cMBPGGGCy5.5则是由于cMBPAOCCy5.5这种缀合物与肿瘤细胞的相互作用增加。
在此基础之上，Kim又在羧基端接上连接1，2，3苯三唑，以实现更加稳定的99mTc标记，标记率达到85%～90%，进一步优化分子成像探针合成，发现当cMBP连接三个甘氨酸时亲和力最高（0.06μmol），且在体外U87MG细胞摄取实验中摄取率也最高，同时利用阻断实验也进一步验证其特异性，显示其用于cMet靶向分子成像的潜力。但该探针的在体评测及分子成像研究尚在研究阶段，至今未有成果发表。Kim的研究成果表明cMBPLinkerNH2结构可作为放射性核素分子成像探针合成及靶向放射性治疗药物合成的基础结构，并可通过Linker修饰或放射性核素替换来优化此结构。
目前，利用125I标记的抗体、多肽类示踪剂已被研发并用于体外细胞学及小动物在体成像研究。然而，125I标记的分子成像探针由于其对甲状腺的特异性损伤而不适合于临床应用研究。与125I相比较，
99mTc标记的抗体、多肽类分子成像探针其标记方法便捷、简单，同时能够获得满意的临床图像而更好广泛的用于c Met靶向分子成像探针的构建。
Petrelli等发现鼠源性抗c Met抗体DN30能够特异性地与c Met胞外结合域结合（Kd=2.64×10-9M）。Perk等利用89Zr（t1/2=78.4h，）和131I（t1/2=199.2h）对DN30进行了标记，分别合成PET分子成像探针89ZrNsucDfDN30和131INsucDfDN30，并对对荷人胃癌细胞GTL16（Met高表达）动物模型和荷人头颈鳞癌细胞FaDu（Met低表达）动物模型进行PET成像研究。在GTL16动物模型中，与 131I NsucDfDN30相比，89Zr NsucDfDN30显示出了较高的肿瘤摄取（12.2±4.3%ID/g～19.6±3.3%ID/g，1～5d），89ZrNsucDfDN30的肿瘤/正常组织（肝脾除外）摄取比均高于131I NsucDfDN30，与生物分布结果一致，鉴于这些对比分析，作者选用89ZrNsucDfDN30进行pet成像的研究。两种模型的PET动态成像显示，肿瘤至少在1d后清晰显影，GTL16模型的肿瘤显影更清晰，且SUV值随时间减小，同时小至11mg的肿瘤也能清晰显影，PET图像与分布结果有很好的相关性（R2＝0.98)，证明分子成像探针89ZrNsucDfDN30具有良好的临床转化潜力。Jagoda等用76Br和89Zr分别标记抗cMet单臂单克隆抗体onartuzumab，合成靶向cMet的分子成像探针76Bronartuzumab和89Zrdfonartuzumab。对MKN45、SUN16、U87MG三种cMet表达水平依次递减的人肿瘤细胞动物模型进行PET成像。成像结果（图2）显示，肿瘤特异性高摄取76Bronartuzumab和89Zrdfonartuzumab且与细胞c Met表达水平一致，即MKN45模型摄取最高，且两种探针都在肿瘤、血液、肾脏和肺中存在较高摄取。在MKN45模型，76Br onartuzumab在注射18～48h后肿瘤摄取达到相对恒定（3%ID/g）、肿瘤/肌肉比值范围4：1～6：1，然而89Zrdfonartuzumab的肿瘤摄取持续增加到探针注射后120h（23%ID/g）、肿瘤/肌肉比范围20：1～27：1。以上结果表明，76Bronartuzumab和89Zrdfonartuzumab在注射48h内都可清晰显示图像，但48h以后89Zr dfonartuzumab的成像质量明显提高，因此89Zrdfonartuzumab更适合cMet表达肿瘤的早期诊断和预后判断。阻断成像进一步验证探针特异性。 
Li等用抗c Met单链抗体片段H2与cys二聚体连接，用89Zr标记合成分子成像探针89Zr DFOH2cysdimers（Kd=0.7nmol/l），同时对低MET表达的Hcc827和gefitinib抵抗且高表达MET的Hcc827GR6两种NSCLC动物模型进行PET成像的研究。在含有MET阴性(C6)肿瘤模型对比成像研究中，结果显示，阳性组注射探针4h、20h后的摄取均明显高于阴性组，体外分布实验亦支持此结果(Hcc827：C6=1.1±0.1%ID/g：0.47±0.02%ID/g、Hcc827GR6：C6=1.8±0.2%ID/g: 0.65±0.15%ID/g)。为更好的对比两种MET阳性肿瘤的探针摄取程度，作者在同一支裸鼠上建立两种肿瘤模型进行成像，结果显示，Hcc827GR6摄取明显高于 Hcc827，与体外分布结果一致。
anticalin是一种基于人类脂质运载体的新型小分子蛋白制剂，体积更小、更稳定、特异性配体选择性更好，并具有较好的组织、细胞穿透性，近年来被广泛用于科研和临床。Terwisscha等开发出一种特异性结合cMet的anticalin：PRS110（Kd=0.6noml/L，57kDa），并标记89Zr合成靶向cMet的分子成像探针89Zr PRS110，进行分子成像研究。cMet高表达H441动物肿瘤模型PET图像及SUV值如（图3）所示，可见肿瘤明显的特异性摄取探针，6～24h肿瘤摄取探针持续增加（P＜0.05 向的分子成像，并能准确反映c Met的表达水平。），48h、96h的摄取值无明显差别，而c Met低表达U87MG及cMet无表达A2780动物模型成像效果较差。表明该分子成像探针可用于cMet靶向的分子成像，并能准确反映cMet的表达水平。
Luo等利用人重组HGF（rhHGF）与pSCNBnNOTA连接，并经行64Cu标记构建cMet靶向的分子成像探针64CuNOTArhHGF，对U87MG细胞（c Met高表达）及MDAMB231细胞（c Met低表达）进行流式细胞仪分选等实验，证实rhHGF对cMet高亲和力、特异性结合。随后对U87MG和MDAMB231动物模型并进行64CuNOTArhHGF 的PET成像（图4）。结果显示，U87MG肿瘤明显高摄取，并在探针注射9h后达到最高（6.7±1.8%ID/g）；而MDAMB231动物模型肿瘤摄取明显较低（探针注射9h后SUV:1.8±0.6%ID/g）。随后作者利用热变性rhHGF（dnrhHGF）替代rhHGF合成分子成像探针64CuNOTAdnrhHGF，并在U87动物模型中显示明显较低的肿瘤摄取，进一步验证64CuNOTArhHGF的靶向性。Luo的研究成果表明该分子成像探针可用于cMet靶向的分子成像研究，但含有大量HGF的分子成像探针注入体内势必会引起强烈的生物学效应，因此限制了其对于cMet表达肿瘤患者的临床应用。
MR分子成像探针：Towner等构建了含超顺磁性铁纳米粒子的靶向c Met的分子成像探针SPIOantic Met，用于c Met高表达肿瘤模型的MR分子成像研究，结果发现肿瘤区域的T2WI信号和T2值相对于MR平扫明显减低。为进一步优化分子成像探针结构，Towner等以SPIOantic Met为基础， 在碱性介质中将超顺磁性铁纳米粒子与右旋糖酐进行表面络合，以进一步增加探针的组织相容性和稳定性，同时以非特异性IgG代替抗c Met抗体合成探针作为对照组，MR结果显示与MR平扫对比，实验组模型肿瘤区域明显的T2信号降低、T2值减小，而对照组无变化，证实该分子成像探针具备良好的靶向性。随后，Towner等采用MRI经典对比剂Gd构建靶向c Met的分子成像探针antic MetGdDTPAalbumin，首次对c Met过表达的大鼠神经胶质瘤模型进行MR成像。结果显示肿瘤区域靶向增强，肿瘤T1值降低、T1高信号，并至少持续24h，48h后MR信号恢复正常。鉴于MR在临床中的广泛应用，开发出c Met靶向性良好的MR分子成像探针将极大推动cMet靶向分子成像研究的临床转化。
2.小分子类探针
尽管目前，c Met靶向分子成像已经进行了大量研究，但多是利用靶向cMet受体胞外段的分子成像探针进行成像，这类分子成像探针多是基于特异性结合cMet的蛋白、多肽类抗体，其代谢多经由肝胆系统和泌尿系统，因此腹部会有大量放射性摄取，背景噪声偏高，无法进行腹部原发肿瘤或转移灶的准确诊断，同时这类探针体积往往较大，靶点结合效率和正常器官组织的清除效率均较慢，大大限制了其临床应用研究的进展。而靶向RTK胞内区域的小分子类成像探针则具备较小的体积、性能稳定优异等优势，可以高效快速的结合靶点，并在非特异性组织中清除较快，且合成小分子探针水溶性较高及经由肝、肾组织代谢较少，故有效降低腹部的非特异性摄取，提高信噪比。但是迄今未有采用小分子类c Met靶向分子成像探针进行成像研究的正式报道。
鉴于其他RTK类如EGFR靶向小分子成像探针的开发已取得巨大成就，并广泛用于临床，构建c Met靶向的小分子成像探针在理论上是可行的。现有经过认证的2吲哚酮类小分子c Met酪氨酸激酶抑制剂，通过特异性结合c Met胞内区域的ATP结合位点，进而阻断c Met磷酸化；如果以该类小分子抑制剂为先导物进一步优化结构并进行放射性标记，构建c Met靶向的小分子成像探针将大大缩短研究周期。但利用现有选择性c Met小分子抑制剂合成分子成像探针尚有一些困难需要克服：①如何实现对现有小分子化学结构的稳定标记；②稳定标记后的化合物不能改变原结构的靶向性及安全性；③标记后的化合物在脂溶性与水溶性方面需要达到合理的平衡，既不能影响分子成像探针的跨膜传送，又得合理减少非特异性摄取。稳定、安全、高效的c Met靶向小分子成像探针对于常规筛查c Met异常活化具有重要意义，可用于指导制定c Met异常表达肿瘤患者的治疗方案及预后评估、分析EGFRTKI耐药机制并调整治疗方案、完善肿瘤多靶点治疗策略等，极具临床应用前景。
展望
随着对c Met受体在基础领域研究的不断深入，c Met受体分子成像研究已经取得一些研究成果。采用荧光标记的探针技术在细胞学水平研究中获得可喜的数据，为进一步的活体动物研究和临床研究奠定了基础，同时采用单光子（125I、99mTc）或正电子核素（89Zr）标记的抗体、多肽类示踪剂的研究也取得很好的经验。这主要是因为采用125I、99mTc、89Zr等容易实现对多肽类、抗体类探针的标记，但是目前还没有利用18F、11C等临床应用技术成熟的放射性核素标记的探针以及小分子类探针，同时cMet靶向分子成像探针探针的临床前研究及临床转化研究还在探索阶段，这些都将是今后研究的重点和方向。尤其是亲和性高、靶向性强、安全、稳定高效的cMet靶向的小分子成像探针将对c Met靶向分子成像研究和临床转化产生极大推动，对于实现恶性肿瘤患者c Met异常表达状态的无创、在体、实时准确监测具有重要意义，为临床筛选c Met抑制剂受益人群、指导肿瘤多靶点联合治疗及个体化治疗方案的制定、疗效监测及预后评估提供重要依据。
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