Tc標記RGD多肽三聚體腫瘤顯像藥劑的化學結構及制備方法
【專利說明】99mTc標記RGD多肽三聚體腫瘤顯像藥劑的化學結構及制備 方法 【技術領域】
[0001] 本發(fā)明是關于單光子發(fā)射型計算機斷層顯像（single photon emission computed tomography，SPECT)中的一種腫瘤顯像藥劑的化學結構及其制備方法，特別是關于一 項锝（ 99mTc)標記RGD (精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸，Arg-Gly-Asp)多肽三聚體藥物： 99mTc-4P-RGD 3，此藥物通過靜脈注射后可經(jīng)由腫瘤內(nèi)的整合素（integrin) ανβ3表達，以配 體方式與整合素 α νβ 3受體互相結合，而達到腫瘤部位顯像的目的。 【【背景技術】】
[0002] 根據(jù)世界衛(wèi)生組織WHO所發(fā)布的[世界癌癥報告]中統(tǒng)計，近年來中國癌癥發(fā)病 人數(shù)為306. 5萬，約占全球發(fā)病的1/5,而癌癥死亡人數(shù)為220. 5萬，約占全球癌癥死亡人數(shù) 的1/4,使得中國的癌癥發(fā)病率及死亡率已經(jīng)攀升為世界首位，因此中國在癌癥的診斷及預 防方面急需成本較低廉和制備較簡便的腫瘤診斷藥物。
[0003] 目前臨床上常規(guī)使用氟-18 (F-18)標記的去氧葡萄糖（f Iudeoxyglucose， 18F-FDG)顯像劑于評價腫瘤的糖代謝情況，可對腫瘤的惡性程度進行分層，對于腫瘤的診 斷和療效評估具有重要的臨床價值，然而該顯像劑為氟-18標記的藥物，其制備過程較復 雜且成本較高，同時需要使用昂貴的正電子發(fā)射型計算機斷層顯像（positron emission tomography，PET)或正電子發(fā)射型計算機斷層顯像/X線計算機斷層成像（PET/Computed T 〇m〇graphy，PET/CT)儀器才可進行顯像，因此造成診斷費用較昂貴，臨床應用上難以普及， 特別是在基層醫(yī)院中無法得到廣泛推廣使用。
[0004] 锝標記R⑶多肽體和18F-FDG相比，同樣可用于腫瘤的評估，其制備過程較簡便，且 可以通過較低廉的SPECT或單光子發(fā)射型計算機斷層顯像/X線計算機斷層成像（SPECT/ CT)儀器進行顯像，因此具有成本較低廉和技術簡便的特點，在未來的臨床應用拓展中，更 具有優(yōu)勢。另外锝標記RGD多肽體顯像可對于腫瘤內(nèi)的整合素 α ν β 3的高低程度進行評估， 有別于18F-FDG的模式，在腫瘤生物學行為表達的多樣性層面中，對腫瘤惡性程度可提供另 一種重要的診斷價值。
[0005] 整合素 ανβ3是目前研宄最多的整合素分子，在骨肉瘤、成神經(jīng)細胞瘤、肺癌、乳 腺癌、前列腺癌、膀胱癌、膠質母細胞瘤及浸潤性黑色素瘤等多種實體腫瘤細胞表面和腫瘤 新生血管均有豐富的表達，在成熟血管內(nèi)皮細胞和絕大多數(shù)正常組織表達缺乏或幾乎不表 達。新生血管和淋巴管的形成在腫瘤發(fā)生、發(fā)展和轉移中發(fā)揮著重要的作用，腫瘤新生血管 形成促進腫瘤生長和轉移，淋巴道形成與腫瘤轉移直接相關。α ν β 3受體介導腫瘤細胞粘 附和移行，在腫瘤新生血管生成和淋巴道轉移發(fā)揮重要的作用。ανβ 3的表達水平與惡性 腫瘤的浸潤轉移能力等惡性表型有關，也可以作為評價腫瘤惡性預后的指標。
[0006] 整合素是一組跨膜糖蛋白，有一個α亞單位和β亞單位通過非共價鍵組成的異 二聚體，也是細胞外基質蛋白的受體，與細胞外基質蛋白（如纖維結合蛋白、玻璃結合蛋 白、層粘蛋白和膠原等）的受體識別序列R⑶特異結合。整合素調控新生血管和淋巴道的 形成，諸多研宄表明，整合素調控金屬基質蛋白酶等蛋白水解酶，直接參與細胞外基質的降 解，促使腫瘤轉移；整合素的豐富表達是促成腫瘤細胞和血管內(nèi)皮細胞迀移和侵襲的重要 分子，可直接介導腫瘤細胞與基質蛋白的粘附結合；并參與調控細胞內(nèi)的細胞骨架構成及 細胞增殖。
[0007] 現(xiàn)有的研宄結果認為锝標記R⑶多肽二聚體（99mTC-3P-RGD 2)及锝標記R⑶半乳糖 二聚體（99mTc-Galacto-RGD2)顯像劑與惡性腫瘤的integrina v03表達具有高親和力，以 SPECT或SPECT/CT成像，可成為腫瘤診斷的經(jīng)濟型藥劑，但此兩項藥劑在動物體內(nèi)的非靶 器官攝取值較高，特別是腹部的器官形成較高的放射性本底，可干擾了腹部器官的腫瘤部 位成像效果。 【
【發(fā)明內(nèi)容】
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[0008] 本發(fā)明所使用的技術方法提供一種針對整合素 α ν β 3表達而顯像的锝標記放射 性R⑶多肽三聚體腫瘤顯像藥物（99mTc-4P_RGD 3)，通過新型的多肽三聚體配體結構，在動物 實驗中發(fā)現(xiàn)藥物在腫瘤靶點的攝取比現(xiàn)有其他锝標記RGD藥物較高，且在全身臟器的放射 性本底比現(xiàn)有其他锝標記RGD藥物更低，因此在動物體內(nèi)可產(chǎn)生更清晰的全身腫瘤標靶圖 像，供腫瘤評估或診斷使用。
[0009] 本發(fā)明的主要技術方案如下：將HYNIC-Osu與4P-RGD3的多肽三聚體進行相連接， 通過制備程序而獲得配體HYNICMP-RGD 3，并利用配體中的HYNIC和99mTc的螯合作用，而制 成RGD多肽三聚體的整合素 α νβ 3腫瘤顯像藥物：99mTc-4P-RGD3。 【【附圖說明】】
[0010] 圖1顯示本發(fā)明實施中標記前體化合物HYNIC-4P-RGD3的合成路線示意圖及化學 結構。
[0011] 圖2顯示本發(fā)明實施中99mTc標記的腫瘤顯像藥物99mT C-4P-RGD^成路線示意圖 及化學結構。
[0012] 圖3顯示本發(fā)明實施中99niTc-4P-RGD^放射性HPLC圖譜。
[0013] 圖 4 顯示本發(fā)明實施中 99niTc-4P-RGD3 (n = 7)、99niTc-3P-RGD2 (η = 6)及 99niTc-半乳 糖RGD2(n = 8)在全身器官中，於60分鐘后的生物分布數(shù)據(jù)比較結果。
[0014] 圖5顯示本發(fā)明實施中負U87MG膠質瘤裸鼠于注射99mTc-4P_RGD 3 (約37MBq)后的 3D及橫切面SPECT/CT顯像結果。
[0015] 圖6顯示99mTc-4P-RGD3注射前在生理鹽水的放射性HPLC圖譜，注射后30分鐘尿 液樣本的放射性HPLC圖譜，以及注射120分鐘后尿液樣本及糞便樣本的放射性HPLC圖譜。 【【具體實施方式】】
[0016] RGD多肽三聚體單光子放射藥物制備方法：
[0017] - .材料和儀器：使用已經(jīng)純化的化學試劑均向美國的Sigma/Aldrich公司購 買（St. Louis，MO)。RGD 多肽三聚體（4P_RGD3)是向美國的 Peptides International， Inc公司專門定制（Louisville，KY)。HYNIC-Osu是根據(jù)文獻所記載的方法進行配 制。MALDI (matrix-assisted laser desorption ionization)質譜數(shù)據(jù)通過 Applied Biosystems Voyager DE PRO 質譜儀（Framingham，MA)進行采集。99mTctV通過販賣藥商取 得。
[0018] 二· HPLC (高效液相色譜）分析方法： 1. 方法1 :半制備性高效液相色譜（HPLC)分析方法所使用的配備為含紫外光檢測 器（波長=254nm)的LabAlliance高效液相色譜分析系統(tǒng)和Zorbax C18半制備色譜柱 (9. 4nmX250mm，100 A孔徑大小，Agilent Technologies，Santa Clara，CA)。梯度洗脫條 件如下：流速為2. 5mL/分鐘，起始流動相為90 %的溶液A (0. 1 % TFA的水溶液）和10%的 溶液B (0. 1 % TFA的乙腈溶液）從0-5分鐘時變成80 %的溶液A和20 %的溶液B