一種新型腫瘤vegfr-3分子顯像劑及其應用
【技術領域】
[0001] 本發明涉及核醫學顯像技術領域，尤其涉及一種新型腫瘤VEGFR-3分子顯像劑及 其應用。
【背景技術】
[0002] 宮頸癌、卵巢癌和子宮內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、易復發和預后差等特點。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，宮頸癌的預后明顯改善，但仍存在著復發難治性病例。我國宮頸癌死亡率占 總癌癥死亡率的第四位，占女性癌的第二位。因此迫切需要研發新型腫瘤顯像劑及新型有 效靶向藥物以達到早期診斷及個性化治療的目的！
[0003] 腫瘤的發生及發展具有腫瘤特有的生物學過程。其中腫瘤細胞表面會特異性的表 達腫瘤標志受體蛋白，另外腫瘤細胞會募集間質細胞如血管內皮細胞和淋巴管內皮細胞分 別形成新生血管和新生淋巴管。科學家研究發現腫瘤細胞特異的表面分子標志物與腫瘤組 織的間質細胞可以作為靶向分子診斷與治療的靶點，如臨床使用核素標記的奧曲肽對神經 內分腫瘤表面標志物生長抑素受體顯像、核素標記RGD多肽對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] 隨著研究的進展，小分子多肽靶向診斷劑越來越受到大家的關注，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正在對多形性腦膠質瘤病人進行三期 臨床試驗。
[0005] 淋巴管形成是腫瘤生長過程中的必然階段，許多腫瘤主要通過淋巴管轉移，如乳 腺癌、宮頸癌、卵巢癌等等。隨著近來研究的加深，發現了一些的淋巴管內皮細胞特異性表 達的蛋白，如LYVEI、PROXI、VEGFR-3，這些表面蛋白不但可以作為區分淋巴管同其他血管的 標志，還可以作為靶向位點。VEGFR-3作為血管內皮生長因子的受體，可以促進腫瘤的增殖、 侵襲與轉移。它主要表達于新生淋巴管內皮細胞表面，但在血管生成過程中的血管內皮細 胞表面也有少量的表達。
[0006] PET檢查（即正電子成像技術）是近年來興起的最先進的診斷技術，它相對于傳統 的SPECT檢查（中文名稱為單光子發射計算機斷層成像術），具有高空間分辨率、高清晰、高 靈敏等特點，可以反應細胞能量代謝情況或細胞分子表達情況，結合CT或MRI是迄今為止 對腫瘤診斷敏感度最高的檢查技術。目前臨床上PET顯像劑為18F-FDG,可反應全身葡萄糖 代謝情況。因為腫瘤細胞高能量代謝狀態，因此可以達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只能評價腫瘤大小與代謝的改變，不能看出腫瘤 內部的血管、淋巴管改變情況，往往是要在治療幾個月后，腫瘤的形態發生了改變，才能評 價治療是否有效，因此不能及時的了解治療的效果。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 生物學特性亦不同，腫瘤患者的個性化治療越來越重要，如何選擇合適的病人來進行靶向 治療越來越受到人們的關注。因此迫切的需要開發新型靶向診斷劑應用于臨床PET顯像技 術。
[0007] 科學家對放射性核素68Ga開始關注并進行研究開始于1950年，其半衰期為68分 鐘。因為幾種68GeZ58Ga發生器的發現，從1970年始68Ga的研究重新被關注，放射性核素 68Ga 重新引起研究者的興趣，有以下幾點原因：一是近年正電子成像技術（PET)得到極大的發 展，PET已經從一個研究工具進入臨床應用階段；二是能夠穩定產生68Ga并用合適的洗脫液 洗脫的68GeZ58Ga發生器已經被開發，其用合適的洗脫液洗脫68Ga后能夠直接用于標記小分 子藥物；三是DOTA連接的多肽能夠直接標記68Ga ;四是多種單功能和雙功能螯合劑被開發， 使生物分子穩定的標記68Ga ;五是68GeZ58Ga發生器產生68Ga不像18F -樣需要現場加速器， 只需要合適的洗脫液從68GeZ58Ga發生器淋洗。
[0008] DOTA作為放射性核素68Ga的雙功能螯合劑具有標記簡單易行，體內外穩定性高 等優點。因此現臨床上使用的生長抑素受體顯像劑如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 度高導致腫瘤與正常器官比值低等優點，腫瘤顯像效果差。因此多肽利用DOTA標記放射性 核素68Ga是否能夠具有良好的顯像效果是不可預知的。
[0009][0010] 另外，如果直接以該五個氨基酸的肽段應用到顯象技術中存在諸多問題，由于螯 合劑和放射性核素影響核心序列的空間結構，導致其多肽LARGR活性功能的喪失；放射性 藥物在體內的代謝放射會影響其顯像效果，如放射性藥物在血液內與血清蛋白結合導致全 身顯像背景高然后靶器官顯影不明顯；在體內存在大量的蛋白酶及多肽酶，導致多肽在體 內的穩定性受到影響。
[0011] 因此我們根據靶向VEGFR-3的多肽LARGR設計一種分子顯像劑，并體內體外驗證 其作為腫瘤VEGFR-3顯像的有效性。多肽結構設計的原則為利用多功能螯合劑標記放射性 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；為了增加多肽的穩定性 使多肽成環；改善多肽在體內的代謝途徑，提高分子顯像腫瘤與正常器官比值。
【發明內容】
[0012] 本發明所要解決的技術問題是發明一種新型VEGFR-3分子顯像劑，在原有的5個 氨基酸肽段的基礎上進行改進，獲得了結構式為：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蛋白分子特異性結合而且適于分子顯 象。
[0013] 本發明解決上述技術問題的技術方案如下：
[0014] 一種新型腫瘤VEGFR-3分子顯像劑，含有結構式為68Ga-DOTA-GGG-Cyc I i c (C GLARGRGC)的多肽，其中DOTA為1，4, 7, 10-四氮雜環十二烷-1，4, 7, 10-四羧酸，通過 1，4, 7, 10-四氮雜環十二烷-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 發明將其命名為TMVPP，序列如SEQ ID NO. 1所示，該多肽成環方式為半胱氨酸二硫鍵成 環。
[0016] TMVPP作為新型的分子靶向多肽能夠特異性的結合于腫瘤組織內的VEGFR-3蛋 白，將TMVPl'標記放射性核素68Ga利用PET儀器可以實現腫瘤組織VEGFR-3顯像，另外因 為腫瘤組織內部大量新生淋巴管的形成，利用標記放射性核素的TMVPl'可以實現早期發 現腫瘤原發灶及淋巴結轉移灶。TMVPl'不僅可以用于靶向顯像，同時連接治療藥物可以用 于靶向治療從而實現對腫瘤患者的個性化治療。
[0017] 本發明提供的一種新型的利用PET檢查的分子診斷劑68Ga-DOTA-TMVPP，填補了 利用PET檢查腫瘤新生淋巴管多肽顯像劑的空白，對以后的臨床分子VEGFR-3診斷有巨大 的幫助。
[0018] 本發明所述的TMVPP中，氨基酸序列LARGR和放射性核素68Ga之間增加 GGG，具 有以下優點：GGG作為PKM Linker (代謝動力改變連接氨基酸），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對核心結構 LARGR的空間結構的影響。
[0019] 另外，在體