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本论文主要进行188Re标记含RGD(Arg-Gly-Asp)多肽作为整合素αvβ3表达阳性肿瘤的生长抑制剂或治疗剂的探索研究。
近年来,由于具有优良的药代动力学特性,放射性标记的可与受体特异性结合的多肽已经显示出了诊断和治疗应用的潜力,含RGD多肽就是其中一类。许多肿瘤及增生的血管内皮细胞都高表达αvβ3整合素受体,而RGD多肽及其类似物可作为拮抗剂与整合素进行竞争结合。因此,大量临床及临床前研究将放射性标记的RGD多肽用做αvβ3整合素高表达肿瘤的显像和治疗剂。然而,RGD多肽的结构对其生物活性有很大的影响,具有高体内稳定性及高受体亲和力特性的RGD多肽是进行放射性标记的基础。
铼-188是一种核性质非常优良的放射性核素(T1/2为16.9小时,其中2.12MeV和1.96 MeV的β-射线适于治疗,155 keV的γ射线又可以同时显像),188W-188Re发生器的推广,促进了188Re放射性治疗药物的发展。fac-[188Re(CO)3(H2O)3]+是一种新型的、理想的标记前体,具有较高的稳定性。前体中的水分子易被取代,方便标记生物分子。本文探讨了188Re标记RGD多肽的方法及应用潜力。
首先,我们设计出两种新结构的RGD多肽HGRGDGRGDF(D)(P10)和HCRGDCF(D)CRGDC(P12),受体结合实验结果表明,两个多肽都可以与整合素结合。
其次,我们采用fac-[188Re(CO)3(H2O)3]+作为标记前体,通过一步法在30 min内可得到放化产率和放射化学纯度都>95%的前体。再经一步反应即可在30 min内得到放化产率>90%的标记物。两种标记产物都有很高的放射化学纯度,因此,我们进行了系列体内外生物学评价。标记物显示出了足够的体外稳定性及体外竞争结合稳定性。在S180肉瘤小鼠体内进行了生物分布实验,标记物从血液中快速清除,在肿瘤部位特异性吸收,使得注射后4 h,可得到较高的肿瘤对肌肉放射性摄取比(T/M)以及肿瘤对血液放射形摄取比(T/B)。并通过整体放射自显影阻断和未阻断实验,证实标记物对整合素αvβ3特异性结合的性质。然而,目前这两种结构的RGD多肽可能还不适合作为肿瘤抑制剂,因为它们在胃肠道、肾脏和肝脏的放射性浓集比较高,因此188Re-RGD多肽如果想发展成为肿瘤治疗剂还需进行进一步的结构改造。
c(RGDfK)是一个备受关注的含RGD序列的环肽,各种实验结果表明这个小肽及其二聚体c(RGDfK)2对整合素αvβ3受体有较高的亲和力。为了使其适合fac-[188Re(CO)3(H2O)3]+的标记,我们对c(RGDyK)和c(RGDyK)2进行了末端的组氨酸修饰,得到了His-c(RGDyK)(PC1)和His-c(RGDyK)2(PC2)。随后,我们进行了铼-188的放射性标记及体内外的生物学评价。实验结果表明,组氨酸修饰没有影响原肽的生物活性,标记物在体外稳定性好,在荷瘤鼠的肿瘤部位有摄取,并保持一定的滞留时间。具有发展成为放射性肿瘤治疗剂的潜力。