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第三节 脑受体显像
受体是一种存在于活体组织内的能与神经递质或相应配体特异性结合的蛋白质。放射性核素标记的神经递质或配体进入人体后能选择性地与受体相结合，通过PET或SPECT显像显示受体的特定结合位点及其分布、密度和功能，并能定量其代谢参数。脑受体显像可显示脑内各种神经受体的分布状态，并可观察其在病理情况下的改变。从而可了解神经精神疾病的发病原因，作出诊断和鉴别诊断，并可用于选择治疗方案，观察治疗效果，判断预后等方面。以下讨论各种脑受体的作用。
1.多巴胺受体
多巴胺受体是脑功能活动中重要的受体，并且与多种运动性疾病和精神神经疾病相关。有D 1R、D 2R、D 3R、D 4R和D 5R共5种亚型。使用PET、SPECT作脑多巴胺受体显像对各种运动性疾病、精神分裂症和认知功能进行研究。
（1）D 1R 受体：
多巴胺D 1R 受体显像剂的研究是目前的热点，放射性核素标记的多巴胺受体显像剂 123I-IBZP、 123I-FISCH、 123I-TISCH、 123I-SCH 23982以及 11C-SCH 23390等均显示基底神经节放射性浓集，其中尤以 11C-SCH 23390更为成熟。
（2）D 2R 受体：
最早用于脑受体显像的 11C-NMSP是一种多巴胺D 2R 受体显像剂。 11C-NMSP与D 2R受体和5-羟色胺受体均可结合，但与D 2R受体的亲和力5倍于与5-羟色胺的亲和力，且其结合能被氟哌啶醇所阻断。目前常用的D 2R显像剂有三种类型，包括螺环哌啶酮类、Lisuride类和替代基碘化苯甲酰胺类衍生物。实验资料表明 123I-IBZM与纹状体D 2R的特异性结合为单位点结合，正常人纹状体结合IBZM的量随年龄增大而减少，IBZM在疾病诊断种的价值较明显。D 2R受体PET检查的示踪剂为 11C-Raclopride，是D 2R拮抗剂。显像示纹状体影像，大脑皮质和小脑中放射性很低。
（3）多巴胺能神经递质：
18F-多巴（Dopa）是L-多巴的类似物，能穿越血-脑屏障入脑，被纹状体摄取、储存、释放。并与多巴胺受体特异性结合发挥生物效应。用 18F-多巴可了解多巴胺受体功能和活性，有助于诊断多巴胺系统的病变。
（4）单胺特异转运蛋白DAT：
中枢神经系统单胺特异转运蛋白DAT位于多巴胺能神经末梢细胞膜上，其重摄取功能调节突触间隙内多巴胺的浓度。 123I-β-CIT对DAT具有很高的亲和力。近年来研究的 99mTc-TRODAT-1也是较好的DAT显像剂，由于能用 99mTc标记，给今后的应用带来了方便。
2.乙酰胆碱受体
IQNB与乙酰胆碱受体的结合具有高亲和力和高特异性。IQNB能特异地结合M毒蕈碱乙酰胆碱受体。纹状体乙酰胆碱与多巴胺神经功能相拮抗。IQNB乙酰胆碱受体显像可检出和随访与受体系统变化相关的疾病，如用于痴呆的研究。
3.5-羟色胺受体
5-羟色胺（5-HT）受体具有 5-HT 1A、B、C和 5-HT 2、3亚型。其中 5-HT 2受体与幻觉的产生有一定关系，因此在神经精神病的研究中起重要作用。
4.阿片受体
阿片受体在内阿片肽激活下产生生物效应，包括对痛觉和免疫功能的调节。PET 11C-DPN脑阿片受体显像显示人脑阿片受体分布在视丘、尾核、颞叶、额叶和顶叶皮质。脑阿片显像对成瘾患者及戒毒治疗的观察有意义。
5.γ-氨基丁酸/苯二氮 
受体
受体
这是脑内最主要的抑制性神经递质受体，它的活性减低是一些神经精神疾病的病因，并与原发性癫痫等疾病有关。GABA有2种亚型GABA A和GABA B与中枢抑制效应关系密切的是GABA A受体。
一、原理和方法
进行脑受体显像首先必须具备的条件是要有合适的放射性配体。脑内受体的含量很低，仅10 -12mol/g，受体结合点少，易于饱和，因此放射性配体必须具有高亲和力、高比活度。
1.配体
用作脑受体显像的配体，大多选择该受体的拮抗剂或其衍生物，以保证其对脑受体具有较高的亲和力。对配体的要求是：①亲和力强；②特异性高；③能通过血-脑屏障；④不参与体内代谢；⑤易于用放射性核素标记且标记后保持其原有的生物学性能；⑥在脑内与特定位点结合，作用机制清楚。
2.放射性核素
脑受体显像所用放射性核素需要符合：①较高的比活度；②适中的半衰期；③合适的能量以利于成像；④标记方便，方法温和，标记后不改变原有生物学特性；⑤来源方便等要求。
常用的PET脑受体显像的放射性核素是 11C、 76Br和 18F等。以 11C使用最为普遍，在合成过程中以 11C取代生物学分子中的稳定的碳，不改变其生物化学特性是其优点。 11C的物理半衰期20分钟，需快速标记。显像时间不能过长（一般不超过90分钟）。 11C的放射性活度较低是其缺点。SPECT脑受体显像剂常用 123I，近来 99mTc标记的化合物制备成功。
3.放射性配体
已被研制和开发的脑受体显像用放射性配体数量众多，分别应用于多巴胺（DA）受体、乙酰胆碱受体、苯二氮 
受体、5-羟色胺受体和阿片肽受体、γ-氨基丁酸受体和肾上腺素能受体。对放射性配体的要求，则综合了前述对配体和对放射性核素的所有要求，包括：①顺利通过血-脑屏障；②与特定受体的亲和力强；③特异性高；④稳定而不参与体内代谢或很少代谢；⑤放射性核素性能优良，半衰期适中，射线能量合适，易于被探测用作成像；⑥放射性比活度大。而所有这一切条件都是为了达到一个最终要求；⑦能得到高比值的靶/非靶比值，以利于显像和进行定量分析。
受体、5-羟色胺受体和阿片肽受体、γ-氨基丁酸受体和肾上腺素能受体。对放射性配体的要求，则综合了前述对配体和对放射性核素的所有要求，包括：①顺利通过血-脑屏障；②与特定受体的亲和力强；③特异性高；④稳定而不参与体内代谢或很少代谢；⑤放射性核素性能优良，半衰期适中，射线能量合适，易于被探测用作成像；⑥放射性比活度大。而所有这一切条件都是为了达到一个最终要求；⑦能得到高比值的靶/非靶比值，以利于显像和进行定量分析。
二、正常影像表现
多巴胺受体及递质显像，大脑皮质及神经基底核团受体结合位点放射性分布均匀，影像轮廓结构清晰。小脑放射性分布较低（图5-3-1）。
三、基于病例的实战演练
帕金森病
【病例】
（1）病史摘要：
患者，男，60岁，休息时出现双手臂不自主抖动、表情僵硬、走路前倾、步伐细碎半年。为明确诊断行脑多巴胺转运蛋白显像。
（2）检查方法：
99mTc-TRODAT-1，740 MBq，静脉注射，患者视听封闭，1小时后行 SPECT 脑部断层显像。
脑多巴胺转运蛋白显像结果如下（图5-3-2）
（3）检查表现：
双侧纹状体摄取显像剂明显减低，左侧为著。
（4）诊断意见：
双侧纹状体密度减低，功能受损，左侧为著，符合帕金森病表现。
（5）随访结果：
患者服用左旋多巴1个月后双手臂抖动症状明显好转，步行加速及步伐细碎症状亦有所好转。
图5-3-1 99mTc-TRADOT-1脑SPECT正常影像（横断面）
图5-3-2 脑多巴胺转运蛋白显像图（横断面）
（6）诊断要点：
PD的病理基础是黑质多巴胺能神经元和黑质纹状体通路的变性。多巴胺转运蛋白（DAT）是多巴胺能神经末梢的突触前膜结合蛋白，可以对突触间隙的多巴胺进行再摄取，以调控突触间隙的多巴胺浓度，是反映多巴胺递质系统功能的一个重要指标，因此DAT显像反映PD患者多巴胺能神经末梢的受累。此外，在PD早期，突触前膜多巴胺显像表现为摄取减低表现；而突触后膜多巴胺受体显像表现为摄取增高的上调表现，在疾病后期可转为正常。
（7）鉴别诊断：
1）多系统萎缩：
是一组原因不明的神经系统多部位进行性萎缩的变性疾病，若累及纹状体黑质变性，脑多巴胺受体相关显像也表现为纹状体摄取减低表现，临床表现类似PD患者，但其前者主要表现为肌强直和运动迟缓，而震颤不明显，且大部分多巴胺治疗无效。另外在多巴胺能神经递质及多巴胺受体脑显像中，多系统萎缩患者也可表现为纹状体功能受损。
2）进展性核上瘫：
是一种神经系统变性疾病，伴随的PD症状以强直、少动为主，还可有不自主运动、垂直性眼球凝视障碍等症状，而静止性震颤很少见。此病纹状体功能多正常。
（8）临床表现：
帕金森病（Parkinson's disease，PD），也称为震颤麻痹，是中老年人常见的神经系统变性疾病，也是中老年人最常见的锥体外系疾病。65岁以上人群患病率为1000/10万，随年龄增高，男性稍多于女性。临床表现以静止性震颤、动作迟缓及减少、肌张力增高、姿势不稳等为主要特征。呈隐袭性发病，且病情进展缓慢，从发病至诊断时间平均2.5年。