CN116063379A - EphA2靶向多肽及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了EphA2靶向多肽及其应用,这些高亲和多肽能和多种肿瘤细胞特异性结合,优选肝癌、乳腺癌、肺癌、结直肠癌、胶质瘤、胰腺癌、前列腺癌。利用靶向肽高亲和力特性可用于恶性肿瘤的光学成像和核医学显像。这些高亲和力多肽单体,多肽二聚体或者多肽的多聚体直接或间接的偶联荧光染料可作为肿瘤特异性靶向分子探针,预期能达到对肿瘤边界精准定位的效果,可为术前和术中影像导航带来实时性,具有提高手术精确度的优点。此系列多肽单体,二聚体或者多聚体还可偶联放射性核素在体实时检测恶性肿瘤,以达到疾病诊断或者治疗的目的。
Description
技术领域
本发明涉及生物医学工程领域,更特别地,涉及EphA2靶向多肽肿瘤靶向肽及其在肿瘤靶向筛查、诊断、治疗或预后评估试剂中的应用。
背景技术
恶性肿瘤对人类健康造成严重威胁,是世界范围内主要致死原因之一。常规的肿瘤治疗手段包括化疗、放疗、手术切除等,但这些方法通常会对机体的正常组织带来损伤,具有很大的毒副作用,给肿瘤患者带来极大的痛苦。因此,特异性高、疗效显著的肿瘤靶向治疗。
肿瘤靶向疗法是指通过干扰参与肿瘤细胞发生、发展和扩散相关的特殊分子,进而抑制肿瘤进展的治疗方法。肿瘤靶向疗法区别于传统化疗,有特定的靶标分子,人们也正在努力开发各种肿瘤靶向疗法。目前认为,靶向多肽是比较理想的肿瘤靶向治疗手段,具有以下优势:1)血浆清除速度快,亲和力高,特异性强;2)良好的组织穿透性,能被肿瘤细胞所摄取;3)易于化学合成,且免疫原性低,可避免单克隆抗体治疗的不足。因此,特异性靶向多肽是医学研究、临床应用和分子成像的理想且有吸引力的目标。
促红细胞生成素产生肝细胞受体(Eph)是最重要的一类受体酪氨酸激酶(RTK),目前, Eph受体有14种,相关配体(ephrins)有8种。Eph受体根据它们的序列同源性和对其同源ephrin配体的结合亲和力分为Eph-A和Eph-B亚家族。Eph受体信号传导有助于多种生物事件,主要导致细胞间排斥或粘附。因此,Eph受体和相应的配体在胚胎组织模式、神经元靶向和血管发育中具有重要作用。同时,在多种恶性肿瘤中发现高水平的Eph蛋白,这种过度表达显着促进了癌变。一些Eph受体,尤其是EphA2,它在多种侵袭性癌症类型中广泛表达,包括肺癌、前列腺癌、乳腺癌、卵巢癌、胃癌和结肠癌等,而在正常组织中几乎没有表达。因此,EphA2已成为恶性肿瘤靶向诊断和治疗的有力候选者。
目前,最常用的检测方法是免疫组织化学(IHC),然而IHC检查存在根本的局限性:肿瘤异质性空间表达的特点导致其对标志物的检测不敏感,以及肿瘤取样不完全等因素可能导致出现假阳性结果。此外肿瘤组织活检是损伤性的,无法对肿瘤进展过程中的表达水平进行重复、动态的监测,而活检组织染色也只能代表一定小区域范围的表达状态,无法完整准确地反应整个肿瘤组织和病灶转移的情况,这可能造成假阴性的检测结果。相较而言,分子影像(molecular imaging)在肿瘤个性化医学中发挥越来越重要的作用。其中分子探针的制备是分子影像的关键,高灵敏度和特异性的分子探针进入体内后可与细胞内特定的靶点结合,体外通过特点的影像设备进行信号捕捉,例如通过正电子发射计算机断层扫描(PET-CT)、单光子发射计算机断层成像技术(SPECT)、磁共振成像(MRI)以及荧光成像(FL)等进行采集成像,从而达到特异性诊断,实现高度特异性的诊断。
基于以上考虑,申请人设计出了一类新型的EphA2靶向多肽,这类多肽能特异性的靶向EphA2,偶联荧光染料可进行光学成像来协助医生在利用分子影像手术导航设备时可以在术中精确定位肿瘤边界,来达到对肿瘤精准切除的目的,从而减少对病人创伤,降低术后复发的风险。EphA2靶向多肽还可偶联放射性核素进行核素成像,来达到肿瘤早期诊断和治疗的目的。
发明内容
为了解决现有技术存在的问题,本发明提供一种EphA2靶向多肽。
本发明的另一目的是提供一种修饰的多肽。
本发明的又一目的是提供EphA2靶向多肽、修饰的多肽的应用。
本发明的目的可通过以下技术方案实现:
一种EphA2靶向多肽,所述EphA2靶向多肽序列包括如下氨基酸序列:
YQ-EP-1:Pro-Glu-Ser-Thr-Pro-Tyr(SEQ ID NO.1)
YQ-EP-2:Pro-Asp-Ser-Thr-Pro-Tyr(SEQ ID NO.2)
YQ-EP-3:Pro-Glu-Ser-Val-Pro-Tyr(SEQ ID NO.3)
YQ-EP-4:Pro-Asp-Ser-Val-Pro-Tyr(SEQ ID NO.4)
YQ-EP-5:Tyr-Pro-Thr-Ser-Glu-Pro(SEQ ID NO.5)
YQ-EP-6:Tyr-Pro-Thr-Ser-Asp-Pro(SEQ ID NO.6)
YQ-EP-7:Tyr-Pro-Val-Ser-Glu-Pro(SEQ ID NO.7)
YQ-EP-8:Tyr-Pro-Val-Ser-Asp-Pro(SEQ ID NO.8)
YQ-EP-9:Arg-Ala-Trp-Leu-Tyr-Ala-Pro-Glu-Ser-Thr-Pro-Tyr(SEQ ID NO.9)
YQ-EP-10:Asn-Arg-Ala-Trp-Leu-Tyr-Ala-Pro-Glu-Ser-Thr-Pro-Tyr(SEQ IDNO.10)
YQ-EP-11:Cycle(Lys-Val-Met-Glu)-Glu-Ser-Thr-Pro-Tyr
YQ-EP-12:Cycle(Lys-Val-Met-Pro-Glu)-Ser-Thr-Pro-Tyr
YQ-EP-13:Cycle(Lys-Val-Met-Pro-Glu-Glu)-Thr-Pro-Tyr。
本发明进一步提供所述EphA2靶向多肽的制备方法,包括:通过Fmoc固相多肽合成方法合成所述EphA2靶向多肽。
作为一种优选地具体实施方式,所述制备方法包括:
依照预设的氨基酸序列依次将氨基酸逐个偶联至Rink Amide MBHA树脂,在偶联过程中HCTU和Fmoc保护的氨基酸被溶解在含有0.4mol/L的DIPEA的DMF中,每次偶联时间>1h;
后进行脱保护流程:使用含20%哌啶的DMF溶液脱去Fmoc基团,每次脱保护时间为5min,重复两次。
后在强酸的作用下反应2-3h脱去侧链保护基团,以质量份计,所述强酸包括TFA90-95%、H2O 2-5%、TIS 2-5%、EDT 2%-5%。
本发明进一步提供一种多聚体,所述多聚体包括至少2条多肽;所述多肽任选自所述 EphA2靶向多肽。
进一步地,所述多聚体通过至少两条所述EphA2靶向多肽以线性或D-型或环化后形成。
进一步地,不同多肽间通过共价连接、非共价连接或多聚体混合的形式连接;
优选地,所述共价连接为通过连接分子进行连接,所述连接分子包括6-叔丁氧羰肼基烟酸、1-乙基-3-(3-二甲基氨丙基)-碳化二亚胺或N-羟基琥珀酰亚胺中的一种或多种;
所述多聚体为聚乙二醇、聚乙烯醇、环糊精、聚酰胺-胺型树枝状高分子、聚乳酸或聚乳酸-乙醇胺中的任一种或至少两种的组合。
一种修饰的多肽,其特征在于具备以下通式:
M-L-YQ-EP-X,或M-YQ-EP-X,
其中,M表示荧光标记或放射性核素标记;
L为连接基团;
YQ-EP-X为所述的EphA2特异性靶向多肽。
进一步地,所述荧光标记为IR Dye800、CY7、CY5、罗丹明、ICG等荧光染料中的一种或多种,所述放射性同位素为18F,68Ga,64Cu,99mTc,90Y,111In,125I,131I或177Lu;
进一步地,所述荧光标记和所述放射性同位素通过螯合剂为HYNIC、DOTA,NOTA或DTPA进行标记,也可通过NHS、EDC、MAL等点击化学方式进行标记。
本发明所述的EphA2特异性靶向多肽、所述的多聚体、所述的修饰的多肽在制备肿瘤靶向筛查、诊断、示踪、预后评估试剂或治疗药物中的应用;优选在制备肿瘤诊断显像剂中的应用;进一步优选在制备肿瘤边界的精准定位和手术导航显像试剂或制备放射性核素显像试剂中的应用。
所述的肿瘤为EphA2阳性肿瘤,即为EphA2过表达的所有肿瘤,例如肝癌、乳腺癌、肺癌、结直肠癌、脑胶质瘤、胰腺癌、前列腺癌中的一种或多种。
本发明具备如下有益效果:
(1)本发明提供了一种具有靶向EphA2阳性肿瘤细胞的多肽,该多肽可以特异性地结合 EphA2受体,其可以作为靶向多肽与荧光染料偶联用于荧光成像进行手术导航。此外,该多肽也可以与放射性核素或能杀伤癌细胞的制剂连接,用于EphA2过表达肿瘤的早期诊断和治疗。
(2)本发明进一步基于发现的EphA2靶向多肽提供了一种修饰的多肽,可作为分子探针,其具有良好的靶向性、分子量小、代谢速率快、无免疫原性、渗透性好等优点。本发明提供的修饰的多肽可以用于临床的SPECT/PET检测,有利于后期临床转化,可以动态、无创地监测EphA2的表达水平,具有良好的应用前景和临床指导意义。
(3)本发明提供的修饰的多肽的制备方法简单易行、成本低廉、实用性强、且具有良好的生物安全性和较高的应用价值。
附图说明
图1:多肽YQ-EP-1的结构。
图2:实施例3中MPA和YQ-EP-1-MPA的结构。
图3:YQ-EP-X(X=1~13)-MPA在PC3细胞流式图。
图4:多肽YQ-EP-1标记FITC在MCF7和PC3细胞的共聚焦图。
图5:多肽MPA-YQ-EP-1在同时有A549和PC3荷瘤小鼠上的荧光成像(每张照片中左侧的肿瘤为A549右侧的肿瘤为PC3)。
图6:HYNIC-PEG4-YQ-EP-1的结构。
图7:99mTc-HYNIC-PEG4-YQ-EP-1在结直肠癌细胞HCT-116荷瘤鼠体内的SPECT-CT成像。
图8:99mTc-HYNIC-PEG4-YQ-EP-1在同时有肺癌细胞A549和乳腺癌MCF7荷瘤鼠体内的SPECT-CT成像(左中右三幅图分别为同一只老鼠的三个剖面,中间的剖面可以看到有两个肿瘤,左侧的肿瘤为A549右侧的肿瘤为MCF7)。
图9:99mTc-HYNIC-PEG4-YQ-EP-1在脑胶质瘤细胞U87荷瘤鼠体内的SPECT-CT成像。
图10:99mTc-HYNIC-PEG4-YQ-EP-1在同时有肝癌细胞HepG2和胰腺癌BxPC3荷瘤鼠体内的SPECT-CT成像(左中右三幅图分别为同一只老鼠的三个剖面,中间的剖面具有两个肿瘤,左侧的肿瘤为HepG2右侧的肿瘤为BxPC3)。
图11:99mTc-HYNIC-PEG4-YQ-EP-1在前列腺癌细胞PC3荷瘤鼠体内的SPECT-CT成像。
图12:99mTc-HYNIC-PEG4-YQ-EP-2在前列腺癌细胞PC3荷瘤鼠体内的SPECT-CT成像。
图13:99mTc-HYNIC-PEG4-YQ-EP-3在前列腺癌细胞PC3荷瘤鼠体内的SPECT-CT成像。
图14:99mTc-HYNIC-PEG4-YQ-EP-4在前列腺癌细胞PC3荷瘤鼠体内的SPECT-CT成像。
图15:99mTc-HYNIC-PEG4-YQ-EP-5在前列腺癌细胞PC3细胞荷瘤鼠体内的SPECT-CT成像。
图16:99mTc-HYNIC-PEG4-YQ-EP-6在前列腺癌细胞PC3细胞荷瘤鼠体内的SPECT-CT成像。
图17:99mTc-HYNIC-PEG4-YQ-EP-7在前列腺癌细胞PC3细胞荷瘤鼠体内的SPECT-CT成像。
图18:99mTc-HYNIC-PEG4-YQ-EP-8在前列腺癌细胞PC3细胞荷瘤鼠体内的SPECT-CT成像。
图19:99mTc-HYNIC-PEG4-YQ-EP-9在前列腺癌细胞PC3细胞荷瘤鼠体内的SPECT-CT成像。
图20:99mTc-HYNIC-PEG4-YQ-EP-10在前列腺癌细胞PC3细胞荷瘤鼠体内的SPECT-CT 成像。
图21:99mTc-HYNIC-PEG4-YQ-EP-11在前列腺癌细胞PC3细胞荷瘤鼠体内的SPECT-CT 成像。
图22:99mTc-HYNIC-PEG4-YQ-EP-12在前列腺癌细胞PC3细胞荷瘤鼠体内的SPECT-CT 成像。
图23:99mTc-HYNIC-PEG4-YQ-EP-13在前列腺癌细胞PC3细胞荷瘤鼠体内的SPECT-CT 成像。
图24:99mTc-HYNIC-PEG4-YQ-EP-1-二聚体在前列腺癌细胞PC3细胞荷瘤鼠体内的SPECT-CT成像。
具体实施方式
以下实施例用于说明本发明,但不用来限制本发明的范围。
以下实施例中涉及的N,N-二异丙基乙胺(DIPEA)、哌啶、三氟乙酸(TFA),二氯甲烷(DCM)、N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、甲醇、苯酚、茚三酮、无水乙醚、树脂、三异丙基硅烷(TIS)、2-(7-偶氮苯并三氮唑)-N,N,N',N'-四甲基脲六氟磷酸酯(HATU)、6- 氯苯并三氮唑-1,1,3,3-四甲基脲六氟磷酸酯(HCTU)、二甲基亚砜(DMSO)、各种Fmoc 保护氨基酸,多肽合成管、摇床、真空水泵及其他仪器均从商业途径获得。
实施例1
本实施例提供多肽YQ-EP-X(X=1~10)的制备方法,多肽通过固相合成方法合成,其具体合成方法如下:
1)树脂溶胀
称取n当量Rink Amide MBHA树脂放入多肽合成管,加入二氯甲烷(DCM)溶胀30min。抽掉DCM溶液,用DMF洗涤,抽干。
2)脱除Fmoc
合成管中加入20%哌啶的DMF溶液,脱保护时间为5min,重复两次。反应结束后用DMF洗涤。
3)偶联
向合成管中加入2n当量的氨基酸、2n当量的DIPEA、2n当量的HCTU和DMF,震荡反应1h,抽掉反应液并用DMF洗涤,然后加入按步骤2)的方式脱Fmoc,洗净,茚三酮检测。
4)依步骤3的方式依次加入序列中不同的氨基酸进行各种修饰。其中涉及的氨基酸残基可以是L-型,也可以是D-型,或者是L、D-型的混合,脯氨酸(Pro)也可以替换成羟脯氨酸(Hyp),精氨酸(Arg)可以替换成高精氨酸(homo-Arg),丙氨酸可以替换成β-丙氨酸。
5)裂解
将树脂用氮气吹干,向多肽合成管中加入切割液(87.5%TFA+5%苯甲硫醚+2.5%乙二硫醇+2.5%苯酚+2.5%水),切割液体积和树脂的比例大约为10ml/g,反应2-3h后,抽滤得到滤液,加入大量乙醚,然后离心,固体用乙醚洗涤三遍,得到多肽粗品。
6)分离纯化
采用反相高效液相色谱法纯化,纯化用色谱填料为10μm的反相C18,流动相系统为0.1%TFA/水溶液-0.1%TFA/乙腈溶液,采用梯度系统洗脱,采用紫外分光光度法测定多肽紫外吸收进行定量,结果显示成功合成该多肽,且纯度为95%以上。将收集好的洗脱液放入冻干机进行浓缩,冻干成白色粉末。
YQ-EP-X(X=1~9)经质谱确证,YQ-EP-1结构如图1所示,其[M-H]-:691.30;YQ-EP-2 其[M-H]-:677.29;YQ-EP-3其[M-H]-:689.30;YQ-EP-4其[M-H]-:675.30;YQ-EP-5其[M-H]-: 691.30;YQ-EP-6其[M-H]-:677.29;YQ-EP-7其[M-H]-:689.30;YQ-EP-8其[M-H]-:675.30; YQ-EP-9其[M-H]-:1451.7;YQ-EP-10其[M-H]-:1565.75。
实施例2
本实施例提供多肽YQ-EP-X(X=11-13)的制备方法,多肽通过固相合成方法合成,其具体合成方法如下:
1)树脂溶胀
称取n当量Rink Amide MBHA树脂放入多肽合成管,加入二氯甲烷(DCM)溶胀30min。抽掉DCM溶液,用DMF洗涤,抽干。
2)脱除Fmoc
合成管中加入20%哌啶的DMF溶液,脱保护时间为5min,重复两次。反应结束后用DMF洗涤。
3)偶联
向合成管中加入2n当量的氨基酸、2n当量的DIPEA、2n当量的HCTU和DMF,震荡反应1h,抽掉反应液并用DMF洗涤,然后加入按步骤2)的方式脱Fmoc,洗净,茚三酮检测。
4)依步骤3的方式依次加入序列中不同的氨基酸进行各种修饰。
5)脱除OALL(烯丙基酯保护基团)
合成管中加入0.2n的四三苯基磷钯,苯硅烷和适量二氯甲烷,在室温震荡反应2h,重复两次,抽掉反应液并用DMF洗涤。
6)侧链偶联
向合成管中加入2n当量的PYBOP、2n当量的DIPEA和DMF,震荡反应6h,抽掉反应液并用DMF洗涤,然后加入按步骤2)的方式脱Fmoc,洗净,茚三酮检测。
7)裂解
将树脂用氮气吹干,向多肽合成管中加入切割液(87.5%TFA+5%苯甲硫醚+2.5%乙二硫醇+2.5%苯酚+2.5%水),切割液体积和树脂的比例大约为10ml/g,反应2-3h后,抽滤得到滤液,加入大量乙醚,然后离心,固体用乙醚洗涤三遍,得到多肽粗品。
8)分离纯化
采用反相高效液相色谱法纯化,纯化用色谱填料为10μm的反相C18,流动相系统为0.1%TFA/水溶液-0.1%TFA/乙腈溶液,采用梯度系统洗脱,采用紫外分光光度法测定多肽紫外吸收进行定量,结果显示成功合成该多肽,且纯度为95%以上。将收集好的洗脱液放入冻干机进行浓缩,冻干成白色粉末。
YQ-EP-X(X=10~13)经质谱确证,YQ-EP-11其[M-H]-:1064.5;YQ-EP-12其[M-H]-:1032.5; YQ-EP-13其[M-H]-:1074.5。
实施例3
本实施例提供YQ-EP-1多肽的二聚体的制备方法。其具体合成方法如下:
将2.0mg实施例1制备得到YQ-EP-1多肽,2.0mg芴甲氧羰酰基-6-氨基己酸,3.0mgHATU 溶于DMSO,并加入1μL N,N-二异丙基乙胺(DIPEA)在室温震荡反应1h,待反应结束再加入20%哌啶的二氯甲烷溶液震荡10min,最后纯化得到中间体。再将1mg中间体,1.0mgFmoc-Glu,2.0mg HATU溶于DMSO,并加入0.5μL N,N-二异丙基乙胺(DIPEA)在室温震荡反应1h,待反应结束再加入20%哌啶的二氯甲烷溶液震荡10min,最后纯化得到YQ-EP-1- 二聚体。经质谱确证,其[M-2H]2-/2:859.5。
实施例4
本实施例提供MPA-YQ-EP-X(X=1~13)多肽探针的制备方法,MPA为近红外荧光染料来自本课题组申请的发明专利(CN101440282),具体合成步骤如下:
将2.0mg实施例1和实施例2制备得到的YQ-EP-X(X=1~13)多肽、2.0mg HATU和3.0mg 荧光染料MPA溶于到300μL二甲基亚砜(DMSO)中,然后加入1.0μL N,N-二异丙基乙胺(DIPEA),在室温震荡反应1h。反应结束后用制备液相进行分离纯化,制备液相条件 如下所示:使用了Agilent 1220Infinity II系列HPLC系统配备Agilent ZORBAX SB-C18半 制备柱(9.4×250mm,5um),梯度淋洗60分钟,流速2mL/min,其中流动相A为超纯 水(0.01%TFA),B为乙腈(0.01%TFA)。淋洗梯度设定为:0-5分钟时95%A和5%B, 15分钟时80%A和20%B,45分钟时50%A和50%B,60分钟时5%A和95%B,最后收集 得到产物经MPA-YQ-EP-X(X=1~13)。以MPA-YQ-EP-1为例,其结构如图2所示。
实施例5
本实施例通过流式细胞术检测MPA-YQ-EP-X(X=1~13)在EphA2高表达细胞系PC3的亲和力,具体流程如下:
将PC3细胞以每孔1×106细胞密度接种在六孔板中。培养24h后,将培养基替换为含 5.0μM浓度的MPA-YQ-EP-1或MPA的新鲜培养基,并分别于37℃孵育1h。将细胞用PBS(pH7.4)洗涤3次以除去未结合的药物。然后将细胞用胰蛋白酶消化,2000rpm离心3min,后重悬于400μL PBS中,并在黑暗中保存在流式管中,通过自行搭载近红外FL 4通道的流式细胞仪进行上样分析,最后使用FlowJo 7.0软件和GraphPad Prism 8.0软件将原始数据分析表示为平均荧光强度(mean fluorescence intensity,MFI)。
结果如图3所示,说明多肽MPA-YQ-EP-X(X=1~13)对EphA2高表达细胞系有较强的亲和力。
实施例6
以YQ-EP-1为例,本实施例检测YQ-EP-1分别与EphA2高表达细胞系PC3和MCF7 细胞的相互作用,具体流程如下:
分别在共聚焦培养皿中加入密度为3×105个/mL的A549或PC3细胞,置于5%CO2中于37℃下生长24h。待细胞贴壁后,细胞培养基中加入10μM的探针或染料,设置孵育的时间梯度为10、30和60min。并且加入100μL Hoechst 33342试剂孵育10min。孵育完毕后,将细胞用PBS(pH 7.4)洗涤三次。对于受体阻断实验,同时加入200μM的多肽与细胞共孵育60min,固定,清洗。并置于Leica DM 4000B倒置荧光显微镜下在不同时间点进行荧光图片采集,然后使用Leica Application Suite X软件处理图像。其结果如图4所示,说明多肽YQ-EP-1可以特异性靶向EphA2。
实施例7
本实施例采用实施例2制备得到的探针MPA-YQ-EP-1在荷瘤小鼠中进行活体荧光成像,具体流程如下:
在6-8周龄的雌性小鼠皮下接种A549和PC3细胞(左侧A549,右侧PC3),当肿瘤体积长至100mm3时用于成像实验。一组老鼠尾静脉注射100μL探针MPA-YQ-EP-1,另一组老鼠尾静脉注射100μL纯染料MPA,并于给药后1h、2h、4h、6h、9h、12h和24h进行在小动物活体成像系统上进行荧光检测。结果如图5所示,探针MPA-YQ-EP-1在1h肿瘤中就有较强的荧光信号,与纯染料相比注射探针的小鼠肿瘤荧光强度更强,证明本发明的探针具有EphA2靶向性,可以实现肿瘤的高灵敏度活体成像。通过主要脏器的分布情况也可以看出该探针具有良好的生物相容性和安全性。
实施例8
本实施例提供HYNIC-PEG4-YQ-EP-X(X=1~13)的制备
(1)双功能螯合剂HYNIC-NHS的合成
将6-氯烟酸和80%水合肼加入到乙醇中,加热回流反应,反应完成后减压旋蒸溶剂,得到的粘稠物加入到蒸馏水中,调PH=5.5左右,析出固体,抽滤烘干得到黄色固体,产品经ESI-MS质谱和核磁氢谱确定为6-联肼烟酸。得到的6-联肼烟酸和对氨基苯甲醛加入到二甲基亚砜(DMSO)中,加热反应5-6小时,反应完成后加入到水中析出,抽滤得固体,此固体烘干后与1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐(EDCI)以及N-羟基琥珀酰亚胺(NHS)一起加入到DMSO中室温反应,反应完成后加入水中析出固体,此固体通过硅胶柱纯化后经ESI-MS质谱和核磁氢谱确定为目标产物。
(2)YQ-EP-1-PEG4的合成
将2mg YQ-EP-X(X=1~13)、2mg PEG-BOC和3mg HATU溶于DMSO中,然后加入1μL三乙胺,40℃加热反应1小时,反应完成后通过反相制备液相进行分离纯化并冻干得到 YQ-EP-1-PEG4-BOC,向该产物中加入100μL TFA,室温反应30min后通过反相制备液相进行分离纯化得到YQ-EP-1-PEG4。
(3)HYNIC-PEG4-YQ-EP-X(X=1~13)的合成
将纯化的1mg中间体YQ-EP-X(X=1~13)-PEG4和1mg HYNIC-NHS溶于0.3mL DMSO中,并加入1μL DIPEA在40℃下反应2h,用分析型高效液相检测反应进程,反应完成后通过制备液相进行分离纯化,最后得到产物,以HYNIC-PEG4-YQ-EP-1为例,其结构如图6 所示。上述制备过程中,以YQ-EP-1-二聚体替代步骤中使用的YQ-EP-X多肽,即可得到 HYNIC-PEG4-YQ-EP-1-二聚体。
实施例9
本实施例提供99mTc-HYNIC-PEG4-YQ-EP-X(X=1~13)的制备
分别配制浓度为100.0mg/mL的TPPTS(三苯基磷三间磺酸钠)溶液,浓度为130.0mg/mL的Tricine(三甲基甘氨酸),浓度为102.4mg/mL丁二酸-丁二酸钠缓冲液(其中丁二酸77.0mg,丁二酸钠25.4mg),分别取10.0uL TPPTS溶液,10.0uL Tricine溶液,10.0 uL丁二酸-丁二酸钠缓冲液分别和10.0uL(1.0mg/mL)实施例5所述 HYNIC-PEG4-YQ-EP-X(X=1~13)混合于西林瓶中,然后加入10mCi Na 99mTcO4于100℃金属浴加热20分钟,待反应结束后冷却至室温,制得多肽放射性药物99mTc-HYNIC-PEG4-YQ-EP-X(X=1~13),产品经AgilentZORBAX SB-Aq分析柱分析鉴定。使用的HPLC法为配备了放射性在线检测器(Flow-RAM)和Agilent ZORBAX SB-Aq分析柱(4.6×250mm,5um)的Agilent 1220Infinity II系列HPLC系统。梯度淋洗45分钟,流速1mL/min,其中流动相A为超纯水(0.01%TFA),B为乙腈(0.01%TFA)。淋洗梯度设定为:0-5分钟时95%A和5%B,15分钟时70%A和30%B,20分钟时65%A和35%B, 25分钟时45%A和55%B,45分钟时5%A和95%B。99mTc-HYNIC-PEG4-YQ-EP-X(X=1~13) 的纯度均>95%。上述制备过程中,以YQ-EP-1-二聚体替代步骤中使用的YQ-EP-X多肽,即可得到99mTc-HYNIC-PEG4-YQ-EP-1-二聚体。
实施例10
放射性探针99mTc-HYNIC-PEG4-YQ-EP-1在荷瘤鼠体内的SPECT-CT成像
将实施例9制备的探针99mTc-HYNIC-PEG4-YQ-EP-1配制成生理盐水溶液,通过尾静脉注射500μCi,分别注射7种荷瘤裸鼠尾静脉(HCT-116,A549,MCF-7,U87,HepG2, BxPC3,PC3),每种荷瘤鼠三只。并于给药后0.5h、1h、2h、3h、4h进行SPECT信号采集。成像结果如图7,8,9,10,11所示,探针99mTc-HYNIC-PEG4-YQ-EP-1在肿瘤部位有明显的摄取,表明该探针具有很好的靶向性,并且能较快清除出体外。
实施例11
放射性探针99mTc-HYNIC-PEG4-YQ-EP-2在荷瘤鼠体内的SPECT-CT成像
将实施例9制备的探针99mTc-HYNIC-PEG4-YQ-EP-2配制成生理盐水溶液,通过尾静脉注射500μCi,分别注射三只PC3荷瘤裸鼠。并于给药后0.5h、1h、2h、3h、4h进行 SPECT信号采集。成像结果如图12所示,探针99mTc-HYNIC-PEG4-YQ-EP-2在肿瘤部位有明显的摄取,表明该探针具有很好的靶向性,并且能较快清除出体外。
实施例12
放射性探针99mTc-HYNIC-PEG4-YQ-EP-3在荷瘤鼠体内的SPECT-CT成像
将实施例9制备的探针99mTc-HYNIC-PEG4-YQ-EP-2配制成生理盐水溶液,通过尾静脉注射500μCi,分别注射三只PC3荷瘤裸鼠。并于给药后0.5h、1h、2h、3h、4h进行 SPECT信号采集。成像结果如图13所示,探针99mTc-HYNIC-PEG4-YQ-EP-3在肿瘤部位有明显的摄取,表明该探针具有很好的靶向性,并且能较快清除出体外。
实施例13
放射性探针99mTc-HYNIC-PEG4-YQ-EP-4在荷瘤鼠体内的SPECT-CT成像
将实施例9制备的探针99mTc-HYNIC-PEG4-YQ-EP-4配制成生理盐水溶液,通过尾静脉注射500μCi,分别注射三只PC3荷瘤裸鼠。并于给药后0.5h、1h、2h、3h、4h进行 SPECT信号采集。成像结果如图14所示,探针99mTc-HYNIC-PEG4-YQ-EP-4在肿瘤部位有明显的摄取,表明该探针具有很好的靶向性,并且能较快清除出体外。
实施例14
放射性探针99mTc-HYNIC-PEG4-YQ-EP-5在荷瘤鼠体内的SPECT-CT成像
将实施例9制备的探针99mTc-HYNIC-PEG4-YQ-EP-5配制成生理盐水溶液,通过尾静脉注射500μCi,分别注射三只PC3荷瘤裸鼠。并于给药后0.5h、1h、2h、3h、4h进行 SPECT信号采集。成像结果如图15所示,探针99mTc-HYNIC-PEG4-YQ-EP-5在肿瘤部位有明显的摄取,表明该探针具有很好的靶向性,并且能较快清除出体外。
实施例15
放射性探针99mTc-HYNIC-PEG4-YQ-EP-6在荷瘤鼠体内的SPECT-CT成像
将实施例9制备的探针99mTc-HYNIC-PEG4-YQ-EP-6配制成生理盐水溶液,通过尾静脉注射500μCi,分别注射三只PC3荷瘤裸鼠。并于给药后0.5h、1h、2h、3h、4h进行SPECT信号采集。成像结果如图16所示,探针99mTc-HYNIC-PEG4-YQ-EP-6在肿瘤部位有明显的摄取,表明该探针具有很好的靶向性,并且能较快清除出体外。
实施例16
放射性探针99mTc-HYNIC-PEG4-YQ-EP-7在荷瘤鼠体内的SPECT-CT成像
将实施例9制备的探针99mTc-HYNIC-PEG4-YQ-EP-7配制成生理盐水溶液,通过尾静脉注射500μCi,分别注射三只PC3荷瘤裸鼠。并于给药后0.5h、1h、2h、3h、4h进行 SPECT信号采集。成像结果如图17所示,探针99mTc-HYNIC-PEG4-YQ-EP-7在肿瘤部位有明显的摄取,表明该探针具有很好的靶向性,并且能较快清除出体外。
实施例17
放射性探针99mTc-HYNIC-PEG4-YQ-EP-8在荷瘤鼠体内的SPECT-CT成像
将实施例9制备的探针99mTc-HYNIC-PEG4-YQ-EP-8配制成生理盐水溶液,通过尾静脉注射500μCi,分别注射三只PC3荷瘤裸鼠。并于给药后0.5h、1h、2h、3h、4h进行 SPECT信号采集。成像结果如图18所示,探针99mTc-HYNIC-PEG4-YQ-EP-8在肿瘤部位有明显的摄取,表明该探针具有很好的靶向性,并且能较快清除出体外。
实施例18
放射性探针99mTc-HYNIC-PEG4-YQ-EP-9在荷瘤鼠体内的SPECT-CT成像
将实施例9制备的探针99mTc-HYNIC-PEG4-YQ-EP-9配制成生理盐水溶液,通过尾静脉注射500μCi,分别注射三只PC3荷瘤裸鼠。并于给药后0.5h、1h、2h、3h、4h进行 SPECT信号采集。成像结果如图19所示,探针99mTc-HYNIC-PEG4-YQ-EP-9在肿瘤部位有明显的摄取,表明该探针具有很好的靶向性,并且能较快清除出体外。
实施例19
放射性探针99mTc-HYNIC-PEG4-YQ-EP-10在荷瘤鼠体内的SPECT-CT成像
将实施例9制备的探针99mTc-HYNIC-PEG4-YQ-EP-10配制成生理盐水溶液,通过尾静脉注射500μCi,分别注射三只PC3荷瘤裸鼠。并于给药后0.5h、1h、2h、3h、4h进行 SPECT信号采集。成像结果如图20所示,探针99mTc-HYNIC-PEG4-YQ-EP-10在肿瘤部位有明显的摄取,表明该探针具有很好的靶向性,并且能较快清除出体外。
实施例20
放射性探针99mTc-HYNIC-PEG4-YQ-EP-11在荷瘤鼠体内的SPECT-CT成像将实施例9制备的探针99mTc-HYNIC-PEG4-YQ-EP-11配制成生理盐水溶液,通过尾静脉注射500μCi,分别注射三只PC3荷瘤裸鼠。并于给药后0.5h、1h、2h、3h、4h进行SPECT 信号采集。成像结果如图21所示,探针99mTc-HYNIC-PEG4-YQ-EP-11在肿瘤部位有明显的摄取,表明该探针具有很好的靶向性,并且能较快清除出体外。
实施例21
放射性探针99mTc-HYNIC-PEG4-YQ-EP-12在荷瘤鼠体内的SPECT-CT成像将实施例9制备的探针99mTc-HYNIC-PEG4-YQ-EP-12配制成生理盐水溶液,通过尾静脉注射500μCi,分别注射三只PC3荷瘤裸鼠。并于给药后0.5h、1h、2h、3h、4h进行SPECT 信号采集。成像结果如图22所示,探针99mTc-HYNIC-PEG4-YQ-EP-12在肿瘤部位有明显的摄取,表明该探针具有很好的靶向性,并且能较快清除出体外。
实施例22
放射性探针99mTc-HYNIC-PEG4-YQ-EP-13在荷瘤鼠体内的SPECT-CT成像将实施例9制备的探针99mTc-HYNIC-PEG4-YQ-EP-13配制成生理盐水溶液,通过尾静脉注射500μCi,分别注射三只PC3荷瘤裸鼠。并于给药后0.5h、1h、2h、3h、4h进行SPECT 信号采集。成像结果如图23所示,探针99mTc-HYNIC-PEG4-YQ-EP-13在肿瘤部位有明显的摄取,表明该探针具有很好的靶向性,并且能较快清除出体外。
实施例23
放射性探针99mTc-HYNIC-PEG4-YQ-EP-1-二聚体在荷瘤鼠体内的SPECT-CT成像将实施例9制备的探针99mTc-HYNIC-PEG4-YQ-EP-1-二聚体配制成生理盐水溶液,通过尾静脉注射500μCi,分别注射三只PC3荷瘤裸鼠。并于给药后0.5h、1h、2h、3h、4h进行 SPECT信号采集。成像结果如图24所示,探针99mTc-HYNIC-PEG4-YQ-EP-1-二聚体在肿瘤部位有明显的摄取,表明该探针具有很好的靶向性,并且能较快清除出体外。
Claims (10)
1.EphA2特异性靶向多肽YQ-EP-X,X=1-13的整数,其特征在于选自以下任意一条线性或环状多肽,或者其变体:
YQ-EP-1:SEQ ID NO.1,
YQ-EP-2:SEQ ID NO.2,
YQ-EP-3:SEQ ID NO.3,
YQ-EP-4:SEQ ID NO.4,
YQ-EP-5:SEQ ID NO.5,
YQ-EP-6:SEQ ID NO.6,
YQ-EP-7:SEQ ID NO.7,
YQ-EP-8:SEQ ID NO.8,
YQ-EP-9:SEQ ID NO.9,
YQ-EP-10:SEQ ID NO.10,
YQ-EP-11:Cycle(Lys-Val-Met-Glu)-Glu-Ser-Thr-Pro-Tyr,
YQ-EP-12:Cycle(Lys-Val-Met-Pro-Glu)-Ser-Thr-Pro-Tyr,
YQ-EP-13:Cycle(Lys-Val-Met-Pro-Glu-Glu)-Thr-Pro-Tyr。
2.一种多聚体,其特征在于,所述多聚体包括选自权利要求1所述的至少2条多肽。
3.权利要求1所述的EphA2特异性靶向多肽、权利要求2所述的多聚体在制备肿瘤靶向筛查、诊断、示踪、预后评估试剂或治疗药物中的应用。
4.根据权利要求3所述的应用,其特征在于权利要求1中所述的EphA2特异性靶向多肽、权利要求2所述的多聚体在制备肿瘤诊断显像剂中的应用;优选在制备肿瘤边界的精准定位和手术导航显像试剂或制备放射性核素显像试剂中的应用。
5.一种修饰的多肽,其特征在于具备以下通式:
M-L-YQ-EP-X,或M-YQ-EP-X,
其中,M表示光标记或放射性核素标记;
L为连接基团;
YQ-EP-X为权利要求1所述的phA2特异性靶向多肽。
6.根据权利要求5所述的修饰的多肽,其特征在于所述的光标记选自有机发色团、有机荧光团、光吸收化合物、光反射化合物、光散射化合物或生物发光分子;所述的光标记优选自近红外荧光染料MPA、IRDye800、Cy7.5、Cy5.5。
7.根据权利要求5所述的修饰的多肽,其特征在于所述的放射性核素选自99mTc、68Ga,64Cu,67Ga,90Y,111In或177Lu、125I。
8.根据权利要求7所述的修饰的多肽,其特征在于所述的放射性核素标记由放射性核素配体、用于放射性核素标记的双功能螯合剂以及放射性核素组成;所述的放射性核素配体优选N-三(羟甲基)甲基甘氨酸或三苯基膦三间磺酸钠盐,用于放射性核素标记的双功能螯合剂优选HYNIC、DOTA、NOTA或DTPA。
9.根据权利要求5所述的修饰的多肽,其特征在于所述的L选自6-氨基己酸、PEG4、PEG6、HYNIC-PEG4或HYNIC中的任意一种或多种。
10.权利要求6~9中任一项所述的修饰的多肽在制备在制备肿瘤诊断或示踪的试剂中的应用,优选在制备肿瘤的荧光成像或放射性显像试剂中的应用。
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CN116813704A (zh) * | 2023-05-26 | 2023-09-29 | 豫章师范学院 | 一种肿瘤靶向荧光分子探针及其应用 |
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CN116813704B (zh) * | 2023-05-26 | 2024-01-23 | 豫章师范学院 | 一种肿瘤靶向荧光分子探针及其应用 |
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