基于分子对接的CXCR4靶向环肽设计及99mTc标记SPECT/CT黑色素瘤成像研究

《Analytica Chimica Acta》：Innovative Design of CXCR4 Cyclic Peptide via Molecular Docking for 99mTc-Labeled SPECT/CT Imaging in Melanoma

本文报道了一种新型CXCR4靶向环肽KC1的设计与验证。研究通过分子对接模拟筛选出高亲和力肽配体，并成功构建99mTc标记的分子探针（[99mTc]Tc-HYNIC-KC1E）。实验证实该探针在黑色素瘤（B16-F10）模型中具有优良的SPECT/CT成像性能，为CXCR4阳性肿瘤的无创诊断提供了新型分子影像工具。

　　

分子对接

通过对比上市药物普乐沙福（AMD3100）与环肽KC1和CXCR4蛋白晶体模型（PDB ID: 8U4P）的分子对接结果（图1A-D），发现KC1与CXCR4的结合位点Asp97、Asp171、Asp187、Arg188、Tyr190和Gln200形成关键氢键网络，而AMD3100仅通过Asp262和Glu288形成少量氢键。疏水相互作用和π-π堆叠等分子间作用力进一步稳定了KC1-CXCR4复合物，提示KC1具有更优越的结合特性。

结论

本研究核心在于针对肿瘤细胞表面过表达的趋化因子受体CXCR4，设计合成了一种靶向环肽KC1。以CXCR4晶体结构（8U4P）为模型，分子对接显示KC1的结合模式优于上市药AMD3100。通过表面等离子共振（SPR）技术验证，KC1对人CXCR4蛋白的亲和力达到210 nM（以250 nM的AMD3100为阳性对照）。后续通过FITC标记流式细胞术等实验，进一步证实了KC1对CXCR4的特异性靶向能力。