体外放射配基结合分析与临床应用

帕金森氏病
帕金森氏病患者脑中受体的变化
受体的种类 多巴胺D1受体 多巴胺D2受体 未治疗例 左旋多巴治疗 mACh受体 5-HT受体 GABA受体 脑啡肽受体 阿片(纳洛酮)受体 神经加压索受体 纹状体 黑质 ↑／＝ ↑ ↓／＝ ↑／↓ ＝ ＝ ↓ ↓（只有被壳↑） ↓ ↓
亨廷顿氏病
亨廷顿氏病患者死后脑中受体的变化
↓＝ ↑ ＝ ↑↓＝ ↓＝
↑ ↑↓＝ ↓＝ ＝ ↓＝ ↑
＝
↓ ↓ ＝ ↓ PET＝电子发射断层扫描
忧郁
通过忧郁病治疗脑内各种受体的变化
慢性或反复处理 三环类抗忧郁药 非三环类抗忧郁药 去甲肾上腺素受体
α
1
5-羟色胺受体 5-HT1 ↓→ ↓→ ↓ → 5-HT2 ↓ ↓ ↓ ↑
丙咪嗪结合部位 ACh—R mACh ↑→ ↓

可饱和性(Saturability) 可逆性(Reversibility) 特异性(Specifity) 与生理效应一致性。
受体的分类
四级分类： 类(class) 亚类（subclass） 型 (type) 亚型 (subtype)
四大类膜受体示意图
受体的类 配基举例
K1 V1 [R]+[L] [RL] E K2 V2 KD: 平衡解离常数 [RT]: 受体初始浓度(总浓度) [LT]:配基初始浓度
[RT RL][LT RL] KD [RL]
[RL]2-[RL][RT+LT+Kd]+[RT][LT]=0 (Goldstein)
受体与配基结合反应的主要特点：
配基浓度(nmol/L)
[RT-RL][L] KD == ---------[RL]
[RT-RL][LT-RL] == --------------[RL]
SB/F
Slope=-1/Kd
Bmax
SB Scatchard 作图
fmol/ml
受体最大结合容量的表示方式
胞浆及胞膜等的受体含量: fmol/mg蛋白 胞核的受体含量: fmol/mgDNA 完整细胞受体的含量: 6 结合位点/细胞(site/cell)或fmol/10 cell
受体的免疫组织化学
Immunohistochemistry
优点：

强特异性（单个氨基酸水平） 高敏感性 高分辨力
缺点：


半定量 无法测定亲和力
RBA相关的基本慨念

受体(receptor,R) 配基(ligand,L)： 激动剂、激动剂、内源性配基
受体与配基结合反应的质量作用定律
O.5nM
O.5nM
尾状核
侧坐核
尾状核 侧坐核
ADTN* (10uM) 肉桂硫胺 (1uM) 服药21 丁克吗 不服药7 (1uM) 服药13 ADTN 不服药4 (10uM) 服药12 丁克吗 不服药4 (1uM) 服药9 ADTN 不服药13 (10uM) 26
精神分裂症患者死后脑内多巴胺受体的变化
乳腺癌ＥＲ状态与内分泌治疗效果的关系
____________________________________________________________ 有效例数/治疗例数 药 物 ---------------------ER+ ER____________________________________________________________ Tamoxifen 32/67 1/5 Nafoxidene 7/10 0/8 Stilboostrol 9/12 1/17 Dophrectomy 28/43 2/74 Adrenalectomy 15/22 1/9 Androgens 10/28 2/22 Glucocorticoids 15/32 0/19 Hypophsectomy 9/14 1/12 -----------------------------------------------------------总有效率 128/235(54.5%) 7/176(4%) ____________________________________________________________
半衰期适中、发射正电子或单光子、 SA〉3.7TBq/mmol 易穿透生物屏障 代谢行为和作用机制清楚 特异性高 亲和力高 选择性强 标记后具完整的生物活性和药理活性 动态显像时用生理数学模型可作受体密度的模拟定量分析
受体在医学研究中的应用
疾病时受体的变化：



受体数目的变化 受体亲和力的变化 受体特异性的变化 受体的自身抗体 受体-效应器偶联机理异常
放射配基 + 受体分子
分离配基受体复合物
分析受体数量 和亲和力
RBA的分类


定性RBA：通过反应的量效关系及某些参 数的变化等来判断受体的类型、单位点 或多位点系统、受体与配基相互作用的 特点 (可逆或不可逆，受体间的合作作 用 )。 定量RBA：在已知反应性质的基础上，通 过结合反应分析组织或细胞中受体数目 （binding site,结合位点数）。
受体理论在疾病研究中的应用

探讨疾病的发病机理 受体的变化寻找疾病的病因 根据受体测定结果选择治疗方案 受体变化作为疾病预后指标 寻找防治措施
选择治疗方案
344例乳腺癌内分泌治疗效果与ＥＲ、ＰＲ的关系 ___________________________________________________________ 受体状态 治疗例数 有效例数 有效率% ____________________________________________________________ ER+、PR91 12 13.2 ER-、PR+ 10 3 30.0 ER+、PR125 37 29.6 ER-、PR+ 118 89 75.4 ____________________________________________________________
32例乳腺癌ER状态与激素治疗关系
____________________________________________________________ cytosol/nuclear 治疗例数 反应例数 无反应例数 ____________________________________________________________ ＋／＋ 22 18 4 －／－ 6 1 5 ＋／－ 3 0 3 －／＋ 1 0 1 ____________________________________________________________
单跨膜区段 有酶结构 生长因子 胰岛素 单跨膜区段 无酶结构 细胞因子 生长激素 泌乳素 G 蛋白偶联 7 跨膜区段 肽类 神经递质 前列腺素 配基门控 离子通道 神经递质 氨基酸
膜外 膜
结构(示意)
膜内 激酶区段 可溶性激酶 第二信使 离子
五类受体的名称
1 2 3 4 5 配基门控离子通道受体 G蛋白偶联7次跨膜受体 有酶结构的单次跨膜受体 无酶结构的单次跨膜受体 核受体
Degenshein根据乳腺癌受体表达情况和癌转移情 况，提出如下治疗方案，并得到临床广泛采用

ห้องสมุดไป่ตู้



ＥＲ＋，腋下淋巴结无转移，手术治疗外可不 用内分泌治疗，要作定期复查； ＥＲ＋、腋下淋巴结有转移，要加激素治疗或 预防性去势 ＥＲ－、腋下淋巴结无转移、绝经前患者，术 后加化疗 晚期癌或复发癌，ＥＲ＋ＰＲ＋，内脏无转移 者，用激素治疗；内脏有转移者，用激素治疗 再加化疗。
癫痫
癫痫患者的病灶组织、脊髓液中神经递质及受体的变化
多巴胺(DA) 高香草酸(HVA) 去甲肾上腺素(NA) 神 3-甲氧基-4-羟基苯乙二醇(MHPG) 5-羟基吲哚醋酸(5-HIAA) 经 乙酰胆碱(Ach) y-氨基丁酸(GABA) 递 谷氨酸脱羧酶(GAD) GABA转氨酶 质 牛磺酸 甘氨酸 生长激素抑制素 [3H]GABA受体 受 α 1-肾上腺素受体 体 苯二氮卓受体 PET研究 苯二氮卓受体 ↓：减少， ↑：增加， ＝：不变。 病灶组织 ↓ ↑ 脊髓液
ＥＲ和ＰＲ与乳腺癌化疗效果的关系(136例)
____________________________________________________________ 受体状态 治疗例数 有效例数 有效率% ____________________________________________________________ ER+ 25 3 12.0 PR+ 8 0 0 ER45 34 75.6 PR34 22 64.7 ER+、PR+ 24 21 87.5 ____________________________________________________________
RBA的基本方法
制备待测受体的离体标本
加放射配基温育，反应达到平衡
终止反应，分离结合与游离部分
测定结合部分的放射性强度
数据处分理，求出有关参数
配基的选择


标记配基： 高亲和力、高特异性 高比活度 高放化纯度（98%） 化学稳定性。 非标记配基 高亲和力 高浓度
受体显像配基基本要求

GABA-R BDZ-R DA-R D1-R D2-R mACh-R Glu-R 大脑皮质 ＝ ＝/↑ ＝ 尾状核 ↓↓ ↓ ↓ 被壳 ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓↓ ↓↓↓ 苍白球 ↑ ↑ 黑质 ↑
↓ ＝ ↓
＝ ＝
↓↓ ↓↓
↓↓～↓↓：明显减少，↓：减少，＝：不变，↑：增加 GABA-R=Γ -氨基丁酸受体，BDZ-R=苯二氯卓受体，DA-R＝多巴胺受体，D1＝ D1受体， D2＝D2受体， mACh-R＝蕈毒碱样乙酰胆碱受体， Glu-R＝谷氨酸受体
ER表达与内分泌治疗不相符：



肿瘤异质性 肿瘤组织类固醇代谢酶的灭活作用 受体本身缺陷 内存激素变化的影响 雌抑素(estrocolyone)失活 受体阳性的标准不准确和不一致 检测受体的标本的不均一性和代表性。 肿瘤的病因的复杂性或多元
神经系统疾病与受体
• • • • • 帕金森氏病 亨廷顿氏病 癫痫 忧郁 精神分裂症
体外放射配基结合分析及临床应用
卢汉平
中山大学基础医学院 实验核医学教研室
E-mail:luhp@mail.sysu.edu.cn
受体放射配基结合分析
Radioligand Binding Assay of Receptor ,RBA
用放射性核素标记配基与相应的受体行 特异性结合反应从而对受体进行定性和 定量的方法。
RBA的基本原理
饱和曲线
0.006 0.005 0.004 0.003 0.002 0.001 0 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8
渐近线
复合物浓度(nmol/L)
KD=0.05nmol/L KD=0.20nmol/L KD=0.10nmol/L RT=0.005nmol/L
乳腺癌胞浆ＥＲ不同水平与激素治疗的关系
____________________________________________________________ ER含量(fmol/mg.Pro) 有效率% ____________________________________________________________ ＞100 81 3～100 45 ＜3 0 ____________________________________________________________
α
2
β
↑ ↑ →
↓ ↓ ↓
单 胺 氧 化 酶 抑 制 剂 ↓→ ↑ ↓ (MA()I) 电抽搐疗法 ↓→
↑
Ach-R：乙酰胆碱受体； mACh：毒蕈碱样乙酰胆碱
精神分裂症
精神分裂症患者死后脑内多巴胺受体的变化
配体 [3H]-螺环 哌丁苯 配体浓度 O.8nM 脑部位 尾状核 被壳 侧坐核 侧坐核 症例数 置换浓度 19 丁克吗 (其中不服药5) (1uM) 结果 ↑ ↑ ↑ → → Bmax↑，Kd↑ Bmax→，Kd↑ Bmax↑，Kd↑ Bmax→，Kd→ Bmax↑，Kd↑ Bmax→，Kd↑ Bmax↑，Kd↑ Bmax→，Kd→