一種新型腫瘤vegfr-3分子顯像劑及其應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及核醫(yī)學(xué)顯像技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種新型腫瘤VEGFR-3分子顯像劑及 其應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002] 宮頸癌、卵巢癌和子宮內(nèi)膜癌是婦科最常見的三大惡性腫瘤疾病。其中卵巢癌具 有不能早期診斷、易復(fù)發(fā)和預(yù)后差等特點(diǎn)。宮頸癌是最常見的婦科惡性腫瘤，隨著宮頸癌早 期篩查的普及，宮頸癌的預(yù)后明顯改善，但仍存在著復(fù)發(fā)難治性病例。我國(guó)宮頸癌死亡率占 總癌癥死亡率的第四位，占女性癌的第二位。因此迫切需要研發(fā)新型腫瘤顯像劑及新型有 效靶向藥物以達(dá)到早期診斷及個(gè)性化治療的目的！
[0003] 腫瘤的發(fā)生及發(fā)展具有腫瘤特有的生物學(xué)過程。其中腫瘤細(xì)胞表面會(huì)特異性的表 達(dá)腫瘤標(biāo)志受體蛋白，另外腫瘤細(xì)胞會(huì)募集間質(zhì)細(xì)胞如血管內(nèi)皮細(xì)胞和淋巴管內(nèi)皮細(xì)胞分 別形成新生血管和新生淋巴管?？茖W(xué)家研究發(fā)現(xiàn)腫瘤細(xì)胞特異的表面分子標(biāo)志物與腫瘤組 織的間質(zhì)細(xì)胞可以作為靶向分子診斷與治療的靶點(diǎn)，如臨床使用核素標(biāo)記的奧曲肽對(duì)神經(jīng) 內(nèi)分腫瘤表面標(biāo)志物生長(zhǎng)抑素受體顯像、核素標(biāo)記RGD多肽對(duì)整合素受體顯像和貝伐單抗 用于抑制腫瘤新生血管的形成等。
[0004] 隨著研究的進(jìn)展，小分子多肽靶向診斷劑越來越受到大家的關(guān)注，越來越多的具 有靶向性的小分子多肽正在被不斷的開發(fā)出來，如R⑶肽、APN肽、BBN肽、奧曲肽等等。這 其中奧曲肽、R⑶肽的研究最廣泛，18F-Galacto-R⑶正在對(duì)多形性腦膠質(zhì)瘤病人進(jìn)行三期 臨床試驗(yàn)。
[0005] 淋巴管形成是腫瘤生長(zhǎng)過程中的必然階段，許多腫瘤主要通過淋巴管轉(zhuǎn)移，如乳 腺癌、宮頸癌、卵巢癌等等。隨著近來研究的加深，發(fā)現(xiàn)了一些的淋巴管內(nèi)皮細(xì)胞特異性表 達(dá)的蛋白，如LYVEI、PROXI、VEGFR-3，這些表面蛋白不但可以作為區(qū)分淋巴管同其他血管的 標(biāo)志，還可以作為靶向位點(diǎn)。VEGFR-3作為血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子的受體，可以促進(jìn)腫瘤的增殖、 侵襲與轉(zhuǎn)移。它主要表達(dá)于新生淋巴管內(nèi)皮細(xì)胞表面，但在血管生成過程中的血管內(nèi)皮細(xì) 胞表面也有少量的表達(dá)。
[0006] PET檢查（即正電子成像技術(shù)）是近年來興起的最先進(jìn)的診斷技術(shù)，它相對(duì)于傳統(tǒng) 的SPECT檢查（中文名稱為單光子發(fā)射計(jì)算機(jī)斷層成像術(shù)），具有高空間分辨率、高清晰、高 靈敏等特點(diǎn)，可以反應(yīng)細(xì)胞能量代謝情況或細(xì)胞分子表達(dá)情況，結(jié)合CT或MRI是迄今為止 對(duì)腫瘤診斷敏感度最高的檢查技術(shù)。目前臨床上PET顯像劑為18F-FDG,可反應(yīng)全身葡萄糖 代謝情況。因?yàn)槟[瘤細(xì)胞高能量代謝狀態(tài)，因此可以達(dá)到診斷腫瘤病灶的情況。但18F-FDG 顯像劑也有一定的局限性。首先，18F-FDG只能評(píng)價(jià)腫瘤大小與代謝的改變，不能看出腫瘤 內(nèi)部的血管、淋巴管改變情況，往往是要在治療幾個(gè)月后，腫瘤的形態(tài)發(fā)生了改變，才能評(píng) 價(jià)治療是否有效，因此不能及時(shí)的了解治療的效果。其次，由于18F-FDG是利用葡萄糖代謝 的原理來進(jìn)行檢查的，因此不適合高血糖病人的臨床檢查。另外同一種腫瘤的患者其腫瘤 生物學(xué)特性亦不同，腫瘤患者的個(gè)性化治療越來越重要，如何選擇合適的病人來進(jìn)行靶向 治療越來越受到人們的關(guān)注。因此迫切的需要開發(fā)新型靶向診斷劑應(yīng)用于臨床PET顯像技 術(shù)。
[0007] 科學(xué)家對(duì)放射性核素68Ga開始關(guān)注并進(jìn)行研究開始于1950年，其半衰期為68分 鐘。因?yàn)閹追N68GeZ58Ga發(fā)生器的發(fā)現(xiàn)，從1970年始68Ga的研究重新被關(guān)注，放射性核素 68Ga 重新引起研究者的興趣，有以下幾點(diǎn)原因：一是近年正電子成像技術(shù)（PET)得到極大的發(fā) 展，PET已經(jīng)從一個(gè)研究工具進(jìn)入臨床應(yīng)用階段；二是能夠穩(wěn)定產(chǎn)生68Ga并用合適的洗脫液 洗脫的68GeZ58Ga發(fā)生器已經(jīng)被開發(fā)，其用合適的洗脫液洗脫68Ga后能夠直接用于標(biāo)記小分 子藥物；三是DOTA連接的多肽能夠直接標(biāo)記68Ga ;四是多種單功能和雙功能螯合劑被開發(fā)， 使生物分子穩(wěn)定的標(biāo)記68Ga ;五是68GeZ58Ga發(fā)生器產(chǎn)生68Ga不像18F -樣需要現(xiàn)場(chǎng)加速器， 只需要合適的洗脫液從68GeZ58Ga發(fā)生器淋洗。
[0008] DOTA作為放射性核素68Ga的雙功能螯合劑具有標(biāo)記簡(jiǎn)單易行，體內(nèi)外穩(wěn)定性高 等優(yōu)點(diǎn)。因此現(xiàn)臨床上使用的生長(zhǎng)抑素受體顯像劑如68Ga-DOTA-TOC和整合素受體顯像劑68Ga-DOTA-RGD等大部分使用D0TA。但DOTA與放射性核素68Ga也存在著在血液中放射性活 度高導(dǎo)致腫瘤與正常器官比值低等優(yōu)點(diǎn)，腫瘤顯像效果差。因此多肽利用DOTA標(biāo)記放射性 核素68Ga是否能夠具有良好的顯像效果是不可預(yù)知的。
[0009][0010] 另外，如果直接以該五個(gè)氨基酸的肽段應(yīng)用到顯象技術(shù)中存在諸多問題，由于螯 合劑和放射性核素影響核心序列的空間結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致其多肽LARGR活性功能的喪失；放射性 藥物在體內(nèi)的代謝放射會(huì)影響其顯像效果，如放射性藥物在血液內(nèi)與血清蛋白結(jié)合導(dǎo)致全 身顯像背景高然后靶器官顯影不明顯；在體內(nèi)存在大量的蛋白酶及多肽酶，導(dǎo)致多肽在體 內(nèi)的穩(wěn)定性受到影響。
[0011] 因此我們根據(jù)靶向VEGFR-3的多肽LARGR設(shè)計(jì)一種分子顯像劑，并體內(nèi)體外驗(yàn)證 其作為腫瘤VEGFR-3顯像的有效性。多肽結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的原則為利用多功能螯合劑標(biāo)記放射性 核素 68Ga ;雙功能螯合劑及放射性核素不能影響LARGR的生物活性；為了增加多肽的穩(wěn)定性 使多肽成環(huán)；改善多肽在體內(nèi)的代謝途徑，提高分子顯像腫瘤與正常器官比值。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是發(fā)明一種新型VEGFR-3分子顯像劑，在原有的5個(gè) 氨基酸肽段的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)，獲得了結(jié)構(gòu)式為：68Ga-DOTA-GGG-Cyc I i c (CGLARGRGC)的 分子顯像劑，利用該分子顯像劑不僅可以與VEGFR-3蛋白分子特異性結(jié)合而且適于分子顯 象。
[0013] 本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案如下：
[0014] 一種新型腫瘤VEGFR-3分子顯像劑，含有結(jié)構(gòu)式為68Ga-DOTA-GGG-Cyc I i c (C GLARGRGC)的多肽，其中DOTA為1，4, 7, 10-四氮雜環(huán)十二烷-1，4, 7, 10-四羧酸，通過 1，4, 7, 10-四氮雜環(huán)十二烷-1，4, 7, 10-四羧酸的螯合作用與靶向VEGFR-3分子多肽連接， 并標(biāo)記有放射性核素示蹤劑6SGa。
[0015] 該分子顯像劑包括放射性核素示蹤劑6SGa、雙功能螯合劑D0TA、靶向VEGFR-3分子 多肽；靶向VEGFR-3分子多肽的氨基酸序列為GGG-Cyclic(CGLARGRGC)，為了便于描述，本 發(fā)明將其命名為TMVPP，序列如SEQ ID NO. 1所示，該多肽成環(huán)方式為半胱氨酸二硫鍵成 環(huán)。
[0016] TMVPP作為新型的分子靶向多肽能夠特異性的結(jié)合于腫瘤組織內(nèi)的VEGFR-3蛋 白，將TMVPl'標(biāo)記放射性核素68Ga利用PET儀器可以實(shí)現(xiàn)腫瘤組織VEGFR-3顯像，另外因 為腫瘤組織內(nèi)部大量新生淋巴管的形成，利用標(biāo)記放射性核素的TMVPl'可以實(shí)現(xiàn)早期發(fā) 現(xiàn)腫瘤原發(fā)灶及淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移灶。TMVPl'不僅可以用于靶向顯像，同時(shí)連接治療藥物可以用 于靶向治療從而實(shí)現(xiàn)對(duì)腫瘤患者的個(gè)性化治療。
[0017] 本發(fā)明提供的一種新型的利用PET檢查的分子診斷劑68Ga-DOTA-TMVPP，填補(bǔ)了 利用PET檢查腫瘤新生淋巴管多肽顯像劑的空白，對(duì)以后的臨床分子VEGFR-3診斷有巨大 的幫助。
[0018] 本發(fā)明所述的TMVPP中，氨基酸序列LARGR和放射性核素68Ga之間增加 GGG，具 有以下優(yōu)點(diǎn)：GGG作為PKM Linker (代謝動(dòng)力改變連接氨基酸），增加了 68Ga-DOTA-TMVPP 的親水性，使該藥物大部分通過泌尿系統(tǒng)代謝從而減少肝臟的攝取，最終使該顯像劑具有 良好的腫瘤顯像對(duì)比度；另外，增加 GGG可以增加序列LARGR與放射性核素68Ga之間的距 離，并使放射性核素68Ga和DOTA保持合適的距離，避免放射性核素68Ga和DOTA對(duì)核心結(jié)構(gòu) LARGR的空間結(jié)構(gòu)的影響。
[0019] 另外，在體