放射性核素标记RGD肽及衍生物的研究进展

2017-03-24邵武国秦红斌

中国高新技术企业 2017年1期

邵武国　秦红斌

摘要：肿瘤已严重影响人类的健康与生活，学者一直在探索能够靶向诊断和/或治疗肿瘤的药物，外源性RGD肽与肿瘤细胞表面整合素αvβ3结合后，可从多个环节发挥对肿瘤的抑制作用。文章介绍了近年来放射性核素标记的RGD肽及其衍生物在肿瘤诊断方面的研究与新进展。

关键词：RGD肽；衍生物；研究进展；放射性核素标记；肿瘤文献标识码：A

中图分类号：R-1 文章编号：1009-2374（2017）01-0062-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2017.01.031

RGD肽是一类含有精氨酸-甘氨酸-门冬氨酸的多肽链，广泛存在生物体内，是整合素与其配体蛋白相互作用的识别位点。外源性RGD肽与肿瘤细胞表面整合素αvβ3结合后，可从多个环节发挥对肿瘤的抑制作用。放射性核素99mTc、68Ga、64Cu、111In、125I、131I、86Y和18F等标记靶向RGD肽类的标记物用于SPECT/PET显像或肿瘤治疗引起学者的广泛关注。

1 99mTc、131I标记RGD肽的研究

研究人员采用一步法制备了99mTc-HYNIC-2PEG4-Dimer（Dimer为RGD环肽二聚体E-[c（RGDfK）2]），其放射化学纯度为98%，注射标记物90min后，恩度组和对照组荷U87MG神经胶质瘤裸鼠体内的肿瘤摄取分别为（1.50±0.08）%ID/g、（6.27±0.33）%ID/g。利用放射性99Tcm标记的新精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸多肽序列（99Tcm-3P4-RGD2）在胶原诱导性关节炎（CLA）大鼠的四肢关节部位出现异常放射性浓聚，表明其四肢关节部位形成了丰富的滑膜血管翳。学者综述了99mTc-RGD显像剂在类风湿性关节炎血管瘤形成早期诊断的初步探讨，提出了99mTc-3PRGD2在类风湿性关节炎新生血管瘤方面有很好的应用前景。研究人员利用

[99mTc（CO）3（H2O）3]+标记6-[二（吡啶-2-甲基）氨基]己酸-RGD（BPHRGD），标记率稳定在80%以上，经C18 Sep-Psk柱纯化后，放射化学纯度大于98%，荷M21人黑色素瘤裸鼠注射标记物后，肝、肾、肾上腺摄取较高，滞留时间较长，肿瘤摄取一般。采用cyclo-（RGDfC）[c（RGDfC）]多肽与SPION-DMSA偶联获得SPION-DMSARGD，并经放射性核素标记得到SPIONDMSA-RGD-99Tcm，在荷U87MG人脑神经胶质瘤裸鼠尾静脉注射标记物，肝、肾摄取较高，滞留时间较长，在SPECT模态和MRI模态下显像剂在U87MG肿瘤部位均有聚集。学者通过V-life软件分子对接程序设计出新型的二硫键成环的RGD二聚体c（RGD）2，采用99mTc标记了c（RGD）2，紙层析测定标记率（87.42±3.21）%，经Sephadex G10层析柱纯化后，放射化学纯度大于95%。进一步探讨了131I-c（RGD）2标记物在黑色素瘤B16和胶质瘤U87动物模型中的组织分布，静脉注射24h后，标记物在黑色素瘤B16和胶质瘤U87中的摄取率分别为（0.18±0.02）ID%/g和（0.30±0.03）ID%/g，肿瘤摄取率高于除肾脏、膀胱和胃以外的其他组织。利用PKSolver软件绘制荷瘤裸鼠注射131I-c（RGD）2后的血液放射性浓度-时间关系式是C（t）=9245.084e-0.015t+2278.969e-0.006tkBq/ml（式中：t为注射标记物后的时间，min），注射131I-c（RGD）2 72h内，荷瘤裸鼠未见步伐不稳、抽搐、呼吸困难、后肢强直或死亡等不良现象。

2 其他放射性核素标记RGD肽的研究

采用68Ga标记金属离子螯合剂DOTA与环肽cRGD结合物，制备成68Ga-DOTA-cRGD显像剂，标记率（97.8±0.1）%，标记物在荷肺腺癌裸鼠的肿瘤部位摄取明显，注射标记物60min的T/NT比值为5.93±0.43%ID/g，肾、膀胱浓聚明显。尾静脉注射68Ga-RGD、68Ga-BBN（蛙皮素）或68Ga-RGD-BBN3.7MBq（100μCi）到荷T47D和DA-MB-435肿瘤裸鼠体内，30min后行MicroPET显像，肿瘤部位均有清晰显像，68Ga-RGD在裸鼠体内的本底较低，说明显像剂在体内清除较快。68Ga-RGD-BBN可灵敏地对高表达αvβ3和GRPR任何一受体的肿瘤进行显像，且较其单体具有更高的肿瘤摄取，说明68Ga-RGD-BBN有望成为用于GRPR-/整合素αvβ3+和GRPR+/整合素αvβ3↓肿瘤诊断的显像剂。18F标记RGD二聚体

18F-E[c（RGDfK）2]，放化产率为0.5%～1%，标记率为10%，放射化学纯度>98%，U87MG荷瘤裸鼠注射18F-E[c（RGDfK）2]1h后肿瘤组织清晰可见，放射性摄取最大值为（5.2±0.56）%ID/g。采用[18F]FDG一步法合成[18F]FDG-RGD，合成效率小于25%，标记物的放射化学纯度大于98%，肝纤维化大鼠注射[18F]FDG-RGD 30min后L/H（liver/heart）比值1.35，约为对照组大鼠L/H的一倍，肝损伤组大鼠肝脏的PET显像较对照组清晰。比较18F-FDG、18F-FET和18F-RGD三种显像剂在脑胶质瘤模型鼠体内的生物分布和Micro-PET显像，结果表明，18F-FDG从Micro-PET图像上很难确定肿瘤与正常脑组织的区分界线，18F-FET和18F-RGD的Micro-PET图像清晰界线明显。

3 纳米RGD肽的放射性标记研究

以NIRF-CCPM为载体，将多肽c-RGD与纳米粒子偶联，用111In标记获得111In-CCPM-RGD纳米分子探针，在U87荷瘤鼠中行SPECT/CT显像，注射标记物24h后，标记物在肿瘤部位出现富集。64Cu与双功能螯合剂DOTA的良好螯合性质及与纳米材料生物特性的匹配性，学者使用64Cu对超顺磁性氧化铁纳米粒子SPION-dopa-PEG-DOTA/RGD进行放射性标记，标记率达63%，PD-10柱纯化后的放射性化学纯度大于95%，正常小鼠体内64Cu-SPION-dopa-PEG-DOTA/RGD在肝脏[（8.42±0.32）%ID/g，30min]、脾脏[（3.55±0.51）%ID/g，30min]和肾[（5.99±0.61）%ID/g，30min]中的吸收最高，而其他器官对药物的摄取相对较低，表明该标记物主要通过肝、脾代谢，肾脏排泄。131I-RGD-BSA-PCL核素纳米载体的标记率为50%～75%，放射化学纯度为95%～98%，非小细胞肺癌荷瘤裸鼠给药后肿瘤增长缓慢，在给药后23d，标记物对肿瘤体积抑制明显，肿瘤抑制率为84.71%，之后肿瘤再次出现快速增长。

4 结语

RGD肽能够直接诱导肿瘤细胞凋亡，采用放射性核素标记的RGD肽及衍生物，可以减少注入人体内的RGD肽的化学量，大大减少了不良反应的发生。随着学者深入筛选出亲和力更高的RGD多肽，标记上放射性核素有望成为一类肿瘤诊断和/或治疗的一线药物。

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