Tc标记RGD多肽三聚体肿瘤显像药剂的化学结构及制备方法
【专利说明】99mTc标记RGD多肽三聚体肿瘤显像药剂的化学结构及制备 方法 【技术领域】
[0001] 本发明是关于单光子发射型计算机断层显像（single photon emission computed tomography，SPECT)中的一种肿瘤显像药剂的化学结构及其制备方法，特别是关于一 项锝（ 99mTc)标记RGD (精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸，Arg-Gly-Asp)多肽三聚体药物： 99mTc-4P-RGD 3，此药物通过静脉注射后可经由肿瘤内的整合素（integrin) ανβ3表达，以配 体方式与整合素 α νβ 3受体互相结合，而达到肿瘤部位显像的目的。 【【背景技术】】
[0002] 根据世界卫生组织WHO所发布的[世界癌症报告]中统计，近年来中国癌症发病 人数为306. 5万，约占全球发病的1/5,而癌症死亡人数为220. 5万，约占全球癌症死亡人数 的1/4,使得中国的癌症发病率及死亡率已经攀升为世界首位，因此中国在癌症的诊断及预 防方面急需成本较低廉和制备较简便的肿瘤诊断药物。
[0003] 目前临床上常规使用氟-18 (F-18)标记的去氧葡萄糖（f Iudeoxyglucose， 18F-FDG)显像剂于评价肿瘤的糖代谢情况，可对肿瘤的恶性程度进行分层，对于肿瘤的诊 断和疗效评估具有重要的临床价值，然而该显像剂为氟-18标记的药物，其制备过程较复 杂且成本较高，同时需要使用昂贵的正电子发射型计算机断层显像（positron emission tomography，PET)或正电子发射型计算机断层显像/X线计算机断层成像（PET/Computed T 〇m〇graphy，PET/CT)仪器才可进行显像，因此造成诊断费用较昂贵，临床应用上难以普及， 特别是在基层医院中无法得到广泛推广使用。
[0004] 锝标记R⑶多肽体和18F-FDG相比，同样可用于肿瘤的评估，其制备过程较简便，且 可以通过较低廉的SPECT或单光子发射型计算机断层显像/X线计算机断层成像（SPECT/ CT)仪器进行显像，因此具有成本较低廉和技术简便的特点，在未来的临床应用拓展中，更 具有优势。另外锝标记RGD多肽体显像可对于肿瘤内的整合素 α ν β 3的高低程度进行评估， 有别于18F-FDG的模式，在肿瘤生物学行为表达的多样性层面中，对肿瘤恶性程度可提供另 一种重要的诊断价值。
[0005] 整合素 ανβ3是目前研宄最多的整合素分子，在骨肉瘤、成神经细胞瘤、肺癌、乳 腺癌、前列腺癌、膀胱癌、胶质母细胞瘤及浸润性黑色素瘤等多种实体肿瘤细胞表面和肿瘤 新生血管均有丰富的表达，在成熟血管内皮细胞和绝大多数正常组织表达缺乏或几乎不表 达。新生血管和淋巴管的形成在肿瘤发生、发展和转移中发挥着重要的作用，肿瘤新生血管 形成促进肿瘤生长和转移，淋巴道形成与肿瘤转移直接相关。α ν β 3受体介导肿瘤细胞粘 附和移行，在肿瘤新生血管生成和淋巴道转移发挥重要的作用。ανβ 3的表达水平与恶性 肿瘤的浸润转移能力等恶性表型有关，也可以作为评价肿瘤恶性预后的指标。
[0006] 整合素是一组跨膜糖蛋白，有一个α亚单位和β亚单位通过非共价键组成的异 二聚体，也是细胞外基质蛋白的受体，与细胞外基质蛋白（如纤维结合蛋白、玻璃结合蛋 白、层粘蛋白和胶原等）的受体识别序列R⑶特异结合。整合素调控新生血管和淋巴道的 形成，诸多研宄表明，整合素调控金属基质蛋白酶等蛋白水解酶，直接参与细胞外基质的降 解，促使肿瘤转移；整合素的丰富表达是促成肿瘤细胞和血管内皮细胞迀移和侵袭的重要 分子，可直接介导肿瘤细胞与基质蛋白的粘附结合；并参与调控细胞内的细胞骨架构成及 细胞增殖。
[0007] 现有的研宄结果认为锝标记R⑶多肽二聚体（99mTC-3P-RGD 2)及锝标记R⑶半乳糖 二聚体（99mTc-Galacto-RGD2)显像剂与恶性肿瘤的integrina v03表达具有高亲和力，以 SPECT或SPECT/CT成像，可成为肿瘤诊断的经济型药剂，但此两项药剂在动物体内的非靶 器官摄取值较高，特别是腹部的器官形成较高的放射性本底，可干扰了腹部器官的肿瘤部 位成像效果。 【
【发明内容】
】
[0008] 本发明所使用的技术方法提供一种针对整合素 α ν β 3表达而显像的锝标记放射 性R⑶多肽三聚体肿瘤显像药物（99mTc-4P_RGD 3)，通过新型的多肽三聚体配体结构，在动物 实验中发现药物在肿瘤靶点的摄取比现有其他锝标记RGD药物较高，且在全身脏器的放射 性本底比现有其他锝标记RGD药物更低，因此在动物体内可产生更清晰的全身肿瘤标靶图 像，供肿瘤评估或诊断使用。
[0009] 本发明的主要技术方案如下：将HYNIC-Osu与4P-RGD3的多肽三聚体进行相连接， 通过制备程序而获得配体HYNICMP-RGD 3，并利用配体中的HYNIC和99mTc的螯合作用，而制 成RGD多肽三聚体的整合素 α νβ 3肿瘤显像药物：99mTc-4P-RGD3。 【【附图说明】】
[0010] 图1显示本发明实施中标记前体化合物HYNIC-4P-RGD3的合成路线示意图及化学 结构。
[0011] 图2显示本发明实施中99mTc标记的肿瘤显像药物99mT C-4P-RGD^成路线示意图 及化学结构。
[0012] 图3显示本发明实施中99niTc-4P-RGD^放射性HPLC图谱。
[0013] 图 4 显示本发明实施中 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分钟后的生物分布数据比较结果。
[0014] 图5显示本发明实施中负U87MG胶质瘤裸鼠于注射99mTc-4P_RGD 3 (约37MBq)后的 3D及横切面SPECT/CT显像结果。
[0015] 图6显示99mTc-4P-RGD3注射前在生理盐水的放射性HPLC图谱，注射后30分钟尿 液样本的放射性HPLC图谱，以及注射120分钟后尿液样本及粪便样本的放射性HPLC图谱。 【【具体实施方式】】
[0016] RGD多肽三聚体单光子放射药物制备方法：
[0017] - .材料和仪器：使用已经纯化的化学试剂均向美国的Sigma/Aldrich公司购 买（St. Louis，MO)。RGD 多肽三聚体（4P_RGD3)是向美国的 Peptides International， Inc公司专门定制（Louisville，KY)。HYNIC-Osu是根据文献所记载的方法进行配 制。MALDI (matrix-assisted laser desorption ionization)质谱数据通过 Applied Biosystems Voyager DE PRO 质谱仪（Framingham，MA)进行采集。99mTctV通过贩卖药商取 得。
[0018] 二· HPLC (高效液相色谱）分析方法： 1. 方法1 :半制备性高效液相色谱（HPLC)分析方法所使用的配备为含紫外光检测 器（波长=254nm)的LabAlliance高效液相色谱分析系统和Zorbax C18半制备色谱柱 (9. 4nmX250mm，100 A孔径大小，Agilent Technologies，Santa Clara，CA)。梯度洗脱条 件如下：流速为2. 5mL/分钟，起始流动相为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）从0-5分钟时变成80 %的溶液A和20 %的溶液B