本發(fā)明屬于醫(yī)藥領(lǐng)域，具體涉及一種可用于腫瘤診斷的分子影像探針。

背景技術(shù)：

1、部分癌癥因傳統(tǒng)檢測(cè)方法的種種局限存在診斷困難的問(wèn)題，如三陰性乳腺癌（tnbc）。三陰性乳腺癌是一種缺乏雌激素受體（er）、孕激素受體（pr）和人表皮生長(zhǎng)因子受體2（her2）表達(dá)的乳腺癌亞型。影像學(xué)檢查在乳腺癌的篩查和診斷中都起著核心作用，目前，臨床上通常使用乳腺x線(xiàn)攝影、乳腺超聲、核磁共振等技術(shù)對(duì)三陰性乳腺癌進(jìn)行成像檢測(cè)。然而，這些臨床檢測(cè)方法都存在一些局限性：乳腺x線(xiàn)攝影易受到乳房密度影響，對(duì)于乳房密度高的患者，效果較差，可能難以區(qū)分腫塊和正常組織；乳腺超聲不適合全乳腺檢查，尤其是在評(píng)估乳腺的整體形態(tài)和結(jié)構(gòu)上有所限制，不如乳腺x線(xiàn)攝影那樣有效；核磁共振成像對(duì)于三陰性乳腺癌的特異性不高，難以準(zhǔn)確區(qū)分惡性腫塊和良性病變。這些傳統(tǒng)診斷方法往往受到靈敏度和特異性的限制，導(dǎo)致早期診斷困難和誤診率較高。

2、近年來(lái)，包括正電子發(fā)射計(jì)算機(jī)斷層掃描（pet）和單光子發(fā)射計(jì)算機(jī)斷層掃描（spect）在內(nèi)的核成像技術(shù)取得了穩(wěn)步發(fā)展。它們能夠在分子水平上無(wú)創(chuàng)地可視化、表征和量化生物體的生物過(guò)程。其中，與計(jì)算機(jī)斷層掃描（ct）結(jié)合的pet/ct技術(shù)，可以同時(shí)顯示組織的生物學(xué)功能和解剖結(jié)構(gòu)，有助于更準(zhǔn)確地診斷病變。目前臨床上通常使用氟代脫氧葡萄糖（18f-fdg）作為pet/ct腫瘤影像學(xué)顯像劑，實(shí)現(xiàn)其在腫瘤區(qū)域的富集及靶向顯像，用于乳腺癌分期、遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移檢測(cè)和預(yù)后預(yù)測(cè)。然而，18f-fdg的富集無(wú)特異性，會(huì)受到乳腺組織密度的影響。致密的正常乳腺組織也會(huì)吸收18f-fdg，導(dǎo)致背景信號(hào)增加，成像診斷效果減弱。近年來(lái)，基于小分子、抗體等分子的核素標(biāo)記分子探針的發(fā)展也為腫瘤的檢測(cè)和治療提供了新的工具和策略，基于抗體的分子影像探針也正被廣泛研究，然而，由于抗體制備繁瑣，價(jià)格昂貴等不足而具有較大的應(yīng)用局限。

3、核酸適體具有與抗體相似的功能，且無(wú)需昂貴和繁瑣的篩選過(guò)程。與抗體相比，核酸適體可以耐受非生理?xiàng)l件、高溫、極端ph值和有機(jī)溶劑。自發(fā)現(xiàn)以來(lái)，核酸適體已被開(kāi)發(fā)用于各種臨床應(yīng)用，然而，盡管其顯示出巨大的臨床應(yīng)用潛力，基于核酸適體pet/ct分子探針的臨床應(yīng)用，仍存在諸多挑戰(zhàn)。因此，亟需開(kāi)發(fā)高特異性和高穩(wěn)定性的新型pet/ct分子探針，實(shí)現(xiàn)部分癌癥的精準(zhǔn)診斷和治療。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供一種糖核酸分子影像探針，該探針包含dna核酸適體序列和一個(gè)以上的糖基核苷模塊，并且經(jīng)過(guò)放射性核素的標(biāo)記，其中：所述dna核酸適體序列功能性折疊后能夠特異靶向腫瘤細(xì)胞；所述糖基核苷模塊為糖基修飾的核苷類(lèi)衍生物，通過(guò)dna固相合成精準(zhǔn)修飾在所述核酸適體的5’端或/和3’端?？梢岳斫獾氖?，無(wú)論是修飾在5’端或3’端，只要不影響核酸適體的功能性折疊，即使只有單個(gè)糖基核苷模塊的修飾就能夠?qū)崿F(xiàn)核酸適體的雙靶向和穩(wěn)定性提升。

2、優(yōu)選地，所述糖基核苷模塊的糖基來(lái)源于葡萄糖、甘露糖、半乳糖中的一種或多種?；谀[瘤對(duì)于糖的富集需要，這些糖基的存在均會(huì)提高本發(fā)明探針對(duì)腫瘤的靶向能力。

3、優(yōu)選地，所述dna核酸適體為as1411核酸適體或sgc8核酸適體。兩者均是具備腫瘤特異靶向性的核酸適體，其中，as1411核酸適體結(jié)合的核仁素蛋白是作為與血管生成和腫瘤發(fā)生有關(guān)的幾種配體的結(jié)合蛋白；sgc8核酸適體識(shí)別腫瘤細(xì)胞表面的ptk7蛋白，ptk7與腫瘤的生長(zhǎng)和浸潤(rùn)有關(guān)。

4、優(yōu)選地，所選用的放射性核素為68ga、18f、177lu、64cu、89zr、99tc、123i、125i、131i、11c、13n或15o的任意一種。

5、優(yōu)選地，所述糖核酸分子影像探針包括至少3個(gè)連續(xù)排列的糖基核苷模塊。

6、本發(fā)明還提供一種糖核酸分子影像探針的制備方法，包括以下步驟：

7、步驟1：制備得到糖基核苷模塊，所述糖基核苷模塊的糖基源于葡萄糖、甘露糖、半乳糖中的一種或多種；

8、步驟2：設(shè)計(jì)具備腫瘤特異靶向性的核酸適體；

9、步驟3：使用dna固相合成技術(shù)，在核酸適體的3’和/或5’端連接一個(gè)或多個(gè)糖基核苷模塊，制得糖核酸分子探針；

10、步驟4：對(duì)步驟3所得糖核酸分子探針與金屬螯合劑（nota/dota）連接進(jìn)行放射性核素的標(biāo)記，制得糖核酸分子影像探針。

11、本發(fā)明還提供一種糖核酸分子影像探針的使用方法，將所述糖核酸分子影像探針用于腫瘤組織pet/ct影像學(xué)顯像所需相關(guān)藥物或試劑盒的制備，其中所述腫瘤組織的背景為肌肉、血液、心臟或大腦。

12、優(yōu)選地，所述腫瘤組織為三陰性乳腺癌（tnbc）。

13、本發(fā)明將糖分子模塊化，通過(guò)四步化學(xué)反應(yīng)，成功合成制備得到糖基核苷模塊，該模塊適用于dna固相合成技術(shù)等核苷酸精準(zhǔn)連接技術(shù)。本發(fā)明借助精準(zhǔn)連接技術(shù)，對(duì)核酸適體進(jìn)行精準(zhǔn)的糖模塊修飾，使得多個(gè)糖基核苷模塊能夠連續(xù)、精準(zhǔn)、可控的修飾到核酸適體一端或兩端。該制備方法使得核酸適體的糖修飾模塊化，十分便捷、安全、低成本，還能夠適應(yīng)于不同核酸適體的需要實(shí)現(xiàn)多個(gè)模塊連續(xù)修飾，應(yīng)用廣泛；其所制得的糖核酸分子探針具有良好生物安全性，其在血清中的穩(wěn)定性顯著提升，并在細(xì)胞、動(dòng)物水平具備優(yōu)異的特異靶向能力。

14、本發(fā)明使用放射性核素標(biāo)記的糖核酸分子影像探針具有高靈敏度和高分辨率的成像特性，能夠在腫瘤部位的迅速富集、靈敏示蹤，因而對(duì)部分傳統(tǒng)方法難以診斷的癌癥具備優(yōu)異的診斷效果。借助小動(dòng)物pet/ct成像儀，本發(fā)明驗(yàn)證了甘露糖核酸分子影像探針在tnbc荷瘤鼠體內(nèi)的腫瘤靶向效果以及體內(nèi)的活體動(dòng)態(tài)代謝過(guò)程，pet/ct成像顯示該新型分子探針可特異性靶向腫瘤細(xì)胞，可實(shí)現(xiàn)腫瘤部位的靈敏示蹤。本發(fā)明核素標(biāo)記的新型糖核酸分子探針在部分癌癥診斷中具有重要的應(yīng)用潛力和臨床轉(zhuǎn)化價(jià)值。

技術(shù)特征：

1.一種糖核酸分子影像探針，其特征在于：所述糖核酸分子影像探針包含dna核酸適體序列和一個(gè)以上的糖基核苷模塊，并經(jīng)過(guò)放射性核素的標(biāo)記，其中：

2.如權(quán)利要求1所述的一種糖核酸分子影像探針，其特征在于，所述糖基核苷模塊的糖基源于葡萄糖、甘露糖、半乳糖中的一種或多種。

3.如權(quán)利要求1所述的一種糖核酸分子影像探針，其特征在于，所述dna核酸適體為as1411核酸適體或sgc8核酸適體。

4.如權(quán)利要求1所述的一種糖核酸分子影像探針，其特征在于，所選用的放射性核素為68ga、18f、177lu、64cu、89zr、99tc、123i、125i、131i、11c、13n或15o的任意一種。

5.如權(quán)利要求1所述的一種糖核酸分子影像探針，其特征在于，所述糖核酸分子影像探針包括至少3個(gè)連續(xù)排列的糖基核苷模塊。

6.一種如權(quán)利要求1所述的糖核酸分子影像探針的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

7.一種如權(quán)利要求1所述的糖核酸分子影像探針的應(yīng)用，其特征在于：所述糖核酸分子影像探針用于制備腫瘤組織pet/ct影像學(xué)顯像所需相關(guān)藥物或試劑盒的應(yīng)用，其中所述腫瘤組織的背景為肌肉、血液、心臟或大腦。

8.如權(quán)利要求7所述的一種糖核酸分子影像探針的應(yīng)用，其特征在于：所述腫瘤組織為三陰性乳腺癌。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及一種可用于腫瘤診斷的分子影像探針，提供一種糖核酸分子影像探針，該探針包含DNA核酸適體序列和一個(gè)以上的糖基核苷模塊，并且經(jīng)過(guò)放射性核素的標(biāo)記，其中：所述DNA核酸適體序列功能性折疊后能夠特異靶向腫瘤細(xì)胞；所述糖基核苷模塊為糖基修飾的核苷類(lèi)衍生物，通過(guò)DNA固相合成精準(zhǔn)修飾在所述核酸適體的5’端或/和3’端，其具有生物安全性、高靈敏度和高分辨率的成像特性，對(duì)部分傳統(tǒng)方法難以診斷的癌癥具備優(yōu)異的診斷效果。本發(fā)明還提供了這種糖核酸分子影像探針的制備方法和使用方法，使核酸適體的糖修飾方便快捷、精準(zhǔn)可控、模塊化，在癌癥診斷中具有巨大的臨床應(yīng)用潛力和轉(zhuǎn)化價(jià)值。

技術(shù)研發(fā)人員：姬丁坤,譚蔚泓,閤謙,趙德義,陳亞梅,韓永琪
受保護(hù)的技術(shù)使用者：上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬仁濟(jì)醫(yī)院
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19