放射性核素標(biāo)記RGD肽及衍生物的研究進(jìn)展

邵武國(guó)　秦紅斌

摘要：腫瘤已嚴(yán)重影響人類的健康與生活，學(xué)者一直在探索能夠靶向診斷和/或治療腫瘤的藥物，外源性RGD肽與腫瘤細(xì)胞表面整合素αvβ3結(jié)合后，可從多個(gè)環(huán)節(jié)發(fā)揮對(duì)腫瘤的抑制作用。文章介紹了近年來放射性核素標(biāo)記的RGD肽及其衍生物在腫瘤診斷方面的研究與新進(jìn)展。

關(guān)鍵詞：RGD肽；衍生物；研究進(jìn)展；放射性核素標(biāo)記；腫瘤 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

中圖分類號(hào)：R-1 文章編號(hào)：1009-2374（2017）01-0062-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2017.01.031

RGD肽是一類含有精氨酸-甘氨酸-門冬氨酸的多肽鏈，廣泛存在生物體內(nèi)，是整合素與其配體蛋白相互作用的識(shí)別位點(diǎn)。外源性RGD肽與腫瘤細(xì)胞表面整合素αvβ3結(jié)合后，可從多個(gè)環(huán)節(jié)發(fā)揮對(duì)腫瘤的抑制作用。放射性核素99mTc、68Ga、64Cu、111In、125I、131I、86Y和18F等標(biāo)記靶向RGD肽類的標(biāo)記物用于SPECT/PET顯像或腫瘤治療引起學(xué)者的廣泛關(guān)注。

1 99mTc、131I標(biāo)記RGD肽的研究

研究人員采用一步法制備了99mTc-HYNIC-2PEG4-Dimer（Dimer為RGD環(huán)肽二聚體E-[c（RGDfK）2]），其放射化學(xué)純度為98%，注射標(biāo)記物90min后，恩度組和對(duì)照組荷U87MG神經(jīng)膠質(zhì)瘤裸鼠體內(nèi)的腫瘤攝取分別為（1.50±0.08）%ID/g、（6.27±0.33）%ID/g。利用放射性99Tcm標(biāo)記的新精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸多肽序列（99Tcm-3P4-RGD2）在膠原誘導(dǎo)性關(guān)節(jié)炎（CLA）大鼠的四肢關(guān)節(jié)部位出現(xiàn)異常放射性濃聚，表明其四肢關(guān)節(jié)部位形成了豐富的滑膜血管翳。學(xué)者綜述了99mTc-RGD顯像劑在類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎血管瘤形成早期診斷的初步探討，提出了99mTc-3PRGD2在類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎新生血管瘤方面有很好的應(yīng)用前景。研究人員利用

[99mTc（CO）3（H2O）3]+標(biāo)記6-[二（吡啶-2-甲基）氨基]己酸-RGD（BPHRGD），標(biāo)記率穩(wěn)定在80%以上，經(jīng)C18 Sep-Psk柱純化后，放射化學(xué)純度大于98%，荷M21人黑色素瘤裸鼠注射標(biāo)記物后，肝、腎、腎上腺攝取較高，滯留時(shí)間較長(zhǎng)，腫瘤攝取一般。采用cyclo-（RGDfC）[c（RGDfC）]多肽與SPION-DMSA偶聯(lián)獲得SPION-DMSARGD，并經(jīng)放射性核素標(biāo)記得到SPIONDMSA-RGD-99Tcm，在荷U87MG人腦神經(jīng)膠質(zhì)瘤裸鼠尾靜脈注射標(biāo)記物，肝、腎攝取較高，滯留時(shí)間較長(zhǎng)，在SPECT模態(tài)和MRI模態(tài)下顯像劑在U87MG腫瘤部位均有聚集。學(xué)者通過V-life軟件分子對(duì)接程序設(shè)計(jì)出新型的二硫鍵成環(huán)的RGD二聚體c（RGD）2，采用99mTc標(biāo)記了c（RGD）2，紙層析測(cè)定標(biāo)記率（87.42±3.21）%，經(jīng)Sephadex G10層析柱純化后，放射化學(xué)純度大于95%。進(jìn)一步探討了131I-c（RGD）2標(biāo)記物在黑色素瘤B16和膠質(zhì)瘤U87動(dòng)物模型中的組織分布，靜脈注射24h后，標(biāo)記物在黑色素瘤B16和膠質(zhì)瘤U87中的攝取率分別為（0.18±0.02）ID%/g和（0.30±0.03）ID%/g，腫瘤攝取率高于除腎臟、膀胱和胃以外的其他組織。利用PKSolver軟件繪制荷瘤裸鼠注射131I-c（RGD）2后的血液放射性濃度-時(shí)間關(guān)系式是C（t）=9245.084e-0.015t+2278.969e-0.006tkBq/ml（式中：t為注射標(biāo)記物后的時(shí)間，min），注射131I-c（RGD）2 72h內(nèi)，荷瘤裸鼠未見步伐不穩(wěn)、抽搐、呼吸困難、后肢強(qiáng)直或死亡等不良現(xiàn)象。

2 其他放射性核素標(biāo)記RGD肽的研究

采用68Ga標(biāo)記金屬離子螯合劑DOTA與環(huán)肽cRGD結(jié)合物，制備成68Ga-DOTA-cRGD顯像劑，標(biāo)記率（97.8±0.1）%，標(biāo)記物在荷肺腺癌裸鼠的腫瘤部位攝取明顯，注射標(biāo)記物60min的T/NT比值為5.93±0.43%ID/g，腎、膀胱濃聚明顯。尾靜脈注射68Ga-RGD、68Ga-BBN（蛙皮素）或68Ga-RGD-BBN3.7MBq（100μCi）到荷T47D和DA-MB-435腫瘤裸鼠體內(nèi)，30min后行MicroPET顯像，腫瘤部位均有清晰顯像，68Ga-RGD在裸鼠體內(nèi)的本底較低，說明顯像劑在體內(nèi)清除較快。68Ga-RGD-BBN可靈敏地對(duì)高表達(dá)αvβ3和GRPR任何一受體的腫瘤進(jìn)行顯像，且較其單體具有更高的腫瘤攝取，說明68Ga-RGD-BBN有望成為用于GRPR-/整合素αvβ3+和GRPR+/整合素αvβ3↓腫瘤診斷的顯像劑。18F標(biāo)記RGD二聚體

18F-E[c（RGDfK）2]，放化產(chǎn)率為0.5%～1%，標(biāo)記率為10%，放射化學(xué)純度>98%，U87MG荷瘤裸鼠注射18F-E[c（RGDfK）2]1h后腫瘤組織清晰可見，放射性攝取最大值為（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%，標(biāo)記物的放射化學(xué)純度大于98%，肝纖維化大鼠注射[18F]FDG-RGD 30min后L/H（liver/heart）比值1.35，約為對(duì)照組大鼠L/H的一倍，肝損傷組大鼠肝臟的PET顯像較對(duì)照組清晰。比較18F-FDG、18F-FET和18F-RGD三種顯像劑在腦膠質(zhì)瘤模型鼠體內(nèi)的生物分布和Micro-PET顯像，結(jié)果表明，18F-FDG從Micro-PET圖像上很難確定腫瘤與正常腦組織的區(qū)分界線，18F-FET和18F-RGD的Micro-PET圖像清晰界線明顯。

3 納米R(shí)GD肽的放射性標(biāo)記研究

以NIRF-CCPM為載體，將多肽c-RGD與納米粒子偶聯(lián)，用111In標(biāo)記獲得111In-CCPM-RGD納米分子探針，在U87荷瘤鼠中行SPECT/CT顯像，注射標(biāo)記物24h后，標(biāo)記物在腫瘤部位出現(xiàn)富集。64Cu與雙功能螯合劑DOTA的良好螯合性質(zhì)及與納米材料生物特性的匹配性，學(xué)者使用64Cu對(duì)超順磁性氧化鐵納米粒子SPION-dopa-PEG-DOTA/RGD進(jìn)行放射性標(biāo)記，標(biāo)記率達(dá)63%，PD-10柱純化后的放射性化學(xué)純度大于95%，正常小鼠體內(nèi)64Cu-SPION-dopa-PEG-DOTA/RGD在肝臟[（8.42±0.32）%ID/g，30min]、脾臟[（3.55±0.51）%ID/g，30min]和腎[（5.99±0.61）%ID/g，30min]中的吸收最高，而其他器官對(duì)藥物的攝取相對(duì)較低，表明該標(biāo)記物主要通過肝、脾代謝，腎臟排泄。131I-RGD-BSA-PCL核素納米載體的標(biāo)記率為50%～75%，放射化學(xué)純度為95%～98%，非小細(xì)胞肺癌荷瘤裸鼠給藥后腫瘤增長(zhǎng)緩慢，在給藥后23d，標(biāo)記物對(duì)腫瘤體積抑制明顯，腫瘤抑制率為84.71%，之后腫瘤再次出現(xiàn)快速增長(zhǎng)。

4 結(jié)語

RGD肽能夠直接誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡，采用放射性核素標(biāo)記的RGD肽及衍生物，可以減少注入人體內(nèi)的RGD肽的化學(xué)量，大大減少了不良反應(yīng)的發(fā)生。隨著學(xué)者深入篩選出親和力更高的RGD多肽，標(biāo)記上放射性核素有望成為一類腫瘤診斷和/或治療的一線藥物。

參考文獻(xiàn)

[1] 安蓮效，李慧，顧月清.RGD肽作為藥物靶向配體的

研究進(jìn)展[J].中國(guó)生化藥物雜志，2010，31（1）.

[2] 宋歌，劉峰君，程英升.RGD肽介導(dǎo)的MR分子探針

在體內(nèi)外結(jié)直腸癌細(xì)胞的顯像及對(duì)其生物學(xué)行為的影

響[J].現(xiàn)代生物醫(yī)學(xué)進(jìn)展，2011，11（15）.

[3] 孫永紅，蘇新輝，賈兵，等.99Tcm標(biāo)記RGD環(huán)肽

二聚體人神經(jīng)膠質(zhì)瘤顯像及重組人血管內(nèi)皮細(xì)胞抑

制素對(duì)其影響的實(shí)驗(yàn)研究[J].中華核醫(yī)學(xué)與分子影像

雜志，2013，33（4）.

[4] 達(dá)古拉，李鴻斌，王勇.采用99Tcm標(biāo)記的新精氨

酸-甘氨酸-天冬氨酸多肽序列顯示膠原誘導(dǎo)性關(guān)節(jié)

炎大鼠滑膜血管翳形成的研究[J].中華風(fēng)濕學(xué)雜志，

2013，17（10）.

[5] 郝林軍，王雪梅，郝晉.99mTc-RGD顯像劑在類風(fēng)

濕性關(guān)節(jié)炎血管瘤形成早期診斷的初步探討[J].國(guó)際

放射醫(yī)學(xué)核醫(yī)學(xué)雜志，2015，39（2）.

[6] 卿晶，胡驥，梁積新，等.99Tcm（CO）3–BPHRGD

的制備及其在荷M21人黑色素瘤裸鼠體內(nèi)的生物分布

[J].原子能科學(xué)技術(shù)，2015，49（7）.

[7] 王曉，崔海平，史旭東，等.新型SPECT/MRI雙模

態(tài)顯像劑SPIONDMSA-RGD-99Tcm的合成與生物評(píng)

價(jià)[J].原子能科學(xué)技術(shù)，2015，49（11）.

[8] 張麗，張春麗，王榮福，等.RGD多肽類藥物設(shè)計(jì)、

活性測(cè)定及99mTc-cRGD二聚體的制備[J].核化學(xué)與

放射化學(xué)，2011，33（2）.

[9] 張春麗，郝攀，成彧，等.131I-c（RGD）2在荷不

同類型腫瘤小鼠中的生物分布與顯像研究.腫瘤學(xué)雜

志，2014，20（11）.

[10] 馬歡，郝攀，馬超，等.131I-c（RGD）2的藥代動(dòng)

力學(xué)及急性毒性研究[J].標(biāo)記免疫分析與臨床，

2016，23（1）.

[11] 王龍，唐軍，劉增禮，等.68Ga-DOTA-cRGD的

制備及對(duì)荷肺腺癌裸鼠的顯像研究[J].中華核醫(yī)學(xué)與

分子影像雜志，2016，36（2）.

[12] 趙慧云，劉妍，賈兵，等.雙靶點(diǎn)分子探針68Ga-

RGD-BBN用于乳腺癌的microPET顯像[J].生物物

理學(xué)報(bào)，2011，27（4）.

[13] 鮑曉，王明偉，徐俊彥，等.新型18F-RGD二聚體

的正常生物分布及荷瘤裸鼠小動(dòng)物PET/CT顯像研究

[J].中國(guó)癌癥雜志，2013，23（6）.

[14] 辛軍，張新，曹禮，等.[18F]FDG-RGD多肽在肝

纖維化診斷中的應(yīng)用價(jià)值[J].解剖科學(xué)進(jìn)展，2015，

21（3）.

[15] 高霞，張斌，王斌，等.18F-FDG、18F-RGD和

18F-FET在LN229腦膠質(zhì)模型體內(nèi)生物分布和Micro-

PET顯像[J].同位素，2015，28（3）.

[16] 朱華，李囡，林新峰，等.111In-CCPM-RGD納米

粒子的合成及其雙模態(tài)分子顯像研究[J].化學(xué)學(xué)報(bào)，

2014，72.

[17] 史旭東，王曉，申一鳴，等.超順磁性氧化鐵納米

粒子SPION-dopa-PEG-DOTA、RGD的64Cu標(biāo)

記、純化及生物分布[J].核化學(xué)與放射化學(xué)，2015，

37（4）.

[18] 明慧，高景美，房蕾，等.131I-RGD-BSA-PCL用

于非小細(xì)胞肺癌荷瘤裸鼠SPECT/CT顯像及抑瘤作用

[J].中華放射醫(yī)學(xué)與防護(hù)雜志，2016，36（9）.

（責(zé)任編輯：蔣建華）