骨转移及其相关的骨骼相关事件(SREs)严重威胁着晚期癌症患者的生存质量和生活质量。尽管双膦酸盐能够有效靶向骨骼,但由于骨溶解性病变中羟基磷灰石含量较低,其放射性标记类似物的摄取效果有限。成纤维细胞激活蛋白(FAP)在肿瘤微环境中的癌相关成纤维细胞中高度表达,这种蛋白具有肿瘤特异性,可能有助于提高放射性示踪剂在骨溶解性骨转移灶中的积累。为克服这一限制,我们通过将FAP靶向结构与双膦酸盐骨架结合,开发出了两种异二聚体放射性配体:[68Ga]Ga/[177Lu]Lu-DOTA-FAPI-双膦酸盐([68Ga]Ga/[177Lu]Lu-DFP-1/2)。这两种化合物的放射化学纯度均高达95%以上,并且体外稳定性优异。在A549-FAP异种移植模型中,动态PET/CT成像显示注射后2小时内[68Ga]Ga-DFP-1/2和[68Ga]Ga-FAPI-04在肿瘤中的摄取量相当,其中[68Ga]Ga-DFP-2从非靶器官中的清除速度更快。在胫骨A549-FAP成骨模型中,[68Ga]Ga-DFP-2的摄取量(4.88 ± 1.01% ID/mL)显著高于单FAP或单双膦酸盐示踪剂(p < 0.05)。在骨溶解性A549模型中,[68Ga]Ga-DFP-2的摄取量(3.16 ± 0.82% ID/mL)也超过了单双膦酸盐示踪剂(p < 0.01)。生物分布研究证实[177Lu]Lu-DFP-2在体内的滞留时间较长(168小时后为26.94 ± 4.40% ID/g)。综上所述,这些结果表明[68Ga]Ga/[177Lu]Lu-DFP-2具有优异的双重靶向骨骼和肿瘤的能力,作为肺癌骨转移的新型诊疗剂具有很大的转化应用潜力。