本發(fā)明涉及一種αvβ3和pd-l1的雙靶點分子探針及其應(yīng)用,屬于核醫(yī)學(xué)。
背景技術(shù):
1、盡管單靶點分子探針在臨床診斷和治療中發(fā)揮了重要作用,然而在某些情況下,對病變組織有著更高成像對比度和更高特異性的要求。與單靶點探針相比,雙靶點分子探針在腫瘤組織中表現(xiàn)出更好的特異性攝取,與兩個不同靶點的特定相互作用使這些雙靶點探針表現(xiàn)出更強的親和力和更好的靈敏度(參見文獻:dual-targeted?molecular?imagingof?cancer.j.nucl.med.2018;59(3):390-395.)。因此,應(yīng)用雙靶點分子探針可以提高腫瘤診斷的準確率。
2、腫瘤新生血管生成是腫瘤進展的關(guān)鍵環(huán)節(jié),整合素在其中發(fā)揮了重要作用,尤其是整合素αvβ3,其介導(dǎo)的細胞黏附和信號傳導(dǎo)失調(diào)是許多疾病的發(fā)病機制之一。研究表明,αvβ3是腫瘤血管生成的重要標志物,在大多數(shù)正常細胞中表達較低,而在多種腫瘤細胞系則呈現(xiàn)高表達(參見文獻:a?comparison?of[18f]alf-and?68ga-labeled?dual?targetingheterodimer?fapi-rgd?in?malignant?tumor:preclinical?evaluation?and?pilotclinical?pet/ct?imaging.eur.j.nucl.med.mol.imaging.2024;51(6):1685-1697.)。αvβ3的高表達與腫瘤的侵襲和轉(zhuǎn)移性密切相關(guān),因此,它成為腫瘤診斷和治療中的重要靶點。準確檢測αvβ3的表達水平對腫瘤的早期診斷、治療及預(yù)后評估具有重要的臨床意義。
3、基于pd-1(programmed?cell?death-1,細胞程序性死亡-配體1)/pd-l1(programmed?cell?death?ligand-1,細胞程序性死亡蛋白-1)通路的免疫療法是當(dāng)今腫瘤免疫治療領(lǐng)域的熱門。pd-l1是一種跨膜蛋白,主要表達于腫瘤細胞、免疫細胞及其他多種細胞表面,通過抑制t細胞的擴增以及γ-干擾素(interferon-γ,ifn-γ)的產(chǎn)生,調(diào)節(jié)機體免疫應(yīng)答。pd-l1與其受體pd-1結(jié)合后,能夠促進腫瘤免疫逃逸并抑制免疫反應(yīng)。因此準確檢測pd-l1的表達水平更有利對于免疫治療潛在患者進行精準篩選,可以提高患者獲益(參見文獻:high?pd-1/pd-l1?checkpoint?interaction?infers?tumor?selection?andtherapeutic?sensitivity?to?anti-pd-1/pd-l1?treatment.cancer?res.2020,80(19):4244-4257.)。
4、鑒于αvβ3和pd-l1在腫瘤發(fā)生發(fā)展中的關(guān)鍵作用,并且αvβ3在腫瘤微環(huán)境中可調(diào)控pd-l1的表達,也是腫瘤免疫逃逸機制的關(guān)鍵成分之一(參見文獻:αvβ3-integrinregulates?pd-l1?expression?and?is?involved?in?cancer?immune?evasion.proc.natl.acad.sci.u.s.a.2019,116(40):20141-20150.)。故針對αvβ3和pd-l1分子開發(fā)雙靶點分子探針具有較為廣泛的臨床應(yīng)用潛力,有望使探針表現(xiàn)出更強的親和力,進而提高腫瘤診斷的靈敏度和準確率。現(xiàn)階段,靶向αvβ3和pd-l1的雙靶點的分子探針尚未見報道。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、為解決上述問題,本發(fā)明提供了一種αvβ3和pd-l1的雙靶點分子探針,所述分子探針具有如下所示結(jié)構(gòu):
2、
3、其中,r為放射性核素標記基團。
4、在本發(fā)明的一種實施方式中,所述放射性核素標記基團為68ga、[18f]alf、64cu或89zr。
5、在本發(fā)明的一種實施方式中,當(dāng)放射性核素標記基團為68ga時,所述分子探針具有如下所示結(jié)構(gòu):
6、
7、在本發(fā)明的一種實施方式中,當(dāng)放射性核素標記基團為[18f]alf時,所述分子探針具有如下所示結(jié)構(gòu):
8、
9、在本發(fā)明的一種實施方式中,所述分子探針的標記前體具有如下所示結(jié)構(gòu):
10、
11、本發(fā)明還提供了一種制備上述分子探針的方法,所述方法包括:將化合物imb-rgd和boc-5-aminopentanoic?nhs溶解于有機溶劑中,得到溶解液;將溶解液使用n,n-二異丙基乙胺調(diào)節(jié)ph至堿性后,在氮氣的保護下進行反應(yīng),得到反應(yīng)液a;將反應(yīng)液a進行濃縮、乙醚沉淀、離心、干燥,得到反應(yīng)產(chǎn)物;將反應(yīng)產(chǎn)物溶解于三氟乙酸和乙腈的混合溶液中進行反應(yīng),得到反應(yīng)液b;將反應(yīng)液b進行濃縮、乙醚沉淀、離心、干燥,得到化合物imb-rgd-1;
12、將化合物imb-rgd-1和nota-nhs溶解于有機溶劑中,得到溶解液;將溶解液使用n,n-二異丙基乙胺調(diào)節(jié)ph至堿性后,在氮氣的保護下進行反應(yīng),得到反應(yīng)液;將反應(yīng)液進行濃縮、乙醚沉淀、離心、干燥、純化,得到分子探針的標記前體nota-imb-rgd;對分子探針的標記前體nota-imb-rgd進行放射性核素標記,得到分子探針;
13、所述化合物imb-rgd具有如下所示結(jié)構(gòu):
14、
15、在本發(fā)明的一種實施方式中,所述化合物imb-rgd的制備方法包括:將化合物imb和fmocnh-peg2-ch2coonhs溶解于有機溶劑中,得到溶解液;將溶解液使用n,n-二異丙基乙胺調(diào)節(jié)ph至堿性后,在氮氣的保護下進行反應(yīng),得到反應(yīng)液a;將反應(yīng)液a進行濃縮、乙醚沉淀、離心、干燥,得到反應(yīng)產(chǎn)物;將反應(yīng)產(chǎn)物溶解于有機溶劑中,得到混合液;在混合液中加入哌啶后進行反應(yīng),得到反應(yīng)液b;將反應(yīng)液b使用酸性溶液調(diào)節(jié)ph至中性后,進行濃縮、乙醚沉淀、離心、干燥,得到化合物imb-1;
16、將化合物imb-1和bis(2,5-dioxopyrrolidin-1-yl)succinate溶解于有機溶劑中,得到溶解液;將溶解液使用n,n-二異丙基乙胺調(diào)節(jié)ph至堿性后,在氮氣的保護下進行反應(yīng),得到反應(yīng)液;將反應(yīng)液進行濃縮、乙醚沉淀、離心、干燥,得到化合物imb-2;
17、將imb-2和c(rgdfk)溶解于有機溶劑中,得到溶解液;將溶解液使用n,n-二異丙基乙胺調(diào)節(jié)ph至堿性后,在氮氣的保護下進行反應(yīng),得到反應(yīng)液a;將反應(yīng)液a進行濃縮、乙醚沉淀、離心、干燥,得到反應(yīng)產(chǎn)物;將反應(yīng)產(chǎn)物溶解于三氟乙酸、三異丙基硅烷和乙腈的混合溶液中進行反應(yīng),得到反應(yīng)液b;將反應(yīng)液b進行濃縮、乙醚沉淀、離心、干燥、純化,得到化合物imb-rgd;
18、所述化合物imb具有如下所示結(jié)構(gòu):
19、
20、本發(fā)明還提供了上述分子探針在制備整合素αvβ3和/或pd-l1顯像劑中的應(yīng)用。
21、本發(fā)明還提供了一種整合素αvβ3和/或pd-l1顯像劑,所述顯像劑的成分包含上述分子探針。
22、本發(fā)明還提供了上述分子探針在制備腫瘤顯像劑中的應(yīng)用。
23、在本發(fā)明的一種實施方式中,所述腫瘤包括整合素αvβ3和/或pd-l1陽性腫瘤;所述整合素αvβ3和/或pd-l1陽性腫瘤包括腦膠質(zhì)瘤、惡性黑色素瘤、結(jié)腸癌、肺癌和/或三陰性乳腺癌。
24、本發(fā)明還提供了一種腫瘤顯像劑,所述顯像劑的成分包含上述分子探針。
25、在本發(fā)明的一種實施方式中,所述腫瘤包括整合素αvβ3和/或pd-l1陽性腫瘤;所述整合素αvβ3和/或pd-l1陽性腫瘤包括腦膠質(zhì)瘤、惡性黑色素瘤、結(jié)腸癌、肺癌和/或三陰性乳腺癌。
26、本發(fā)明技術(shù)方案,具有如下優(yōu)點:
27、本發(fā)明提供了一種αvβ3和pd-l1的雙靶點分子探針,此分子探針具有以下優(yōu)勢:
28、第一,此分子探針具有優(yōu)異的靶向性,能夠同時靶向腫瘤組織中的αvβ3和pd-l1,相比單靶點探針,更加精確地定位腫瘤或病變區(qū)域,并有效減少單靶點探針可能引起的非特異性攝取;
29、第二,此分子探針能夠通過雙靶向策略,克服腫瘤異質(zhì)性,避免單靶點探針因腫瘤標志物表達差異導(dǎo)致的漏檢或誤診,提高腫瘤診斷效率;
30、第三,此分子探針的腫瘤攝取和滯留時間顯著提高,能夠確保探針在腫瘤部位的積累,從而增強成像效果并提高診斷精度;
31、第四,此分子探針的成像效果顯著提高,相比單靶點探針,雙靶點探針能夠提供更高的腫瘤攝取和更清晰的腫瘤定位,進一步提升臨床診斷的準確性和可靠性。因此,本發(fā)明的分子探針能夠通過pet成像技術(shù)動態(tài)、實時地監(jiān)測腫瘤細胞中αvβ3和pd-l1水平的變化,從而顯著提高腫瘤診斷的靈敏度和準確性。
32、進一步地,所述放射性核素標記基團為68ga和[18f]alf;這兩種核素均為短半衰期的放射性核素,單位時間內(nèi)釋放的射線較少,進一步提高了安全性。