“两轮上的精准性”——通过结构优化64Cu和68Ga标记的双环肽（靶向Nectin-4）以提升肿瘤成像效果：从临床前开发到首次人体应用

《Journal of Medicinal Chemistry》：“Precision on Two Wheels”─Structural Refinement of 64Cu- and 68Ga-Labeled Bicyclic Peptides Targeting Nectin-4 for Improved Tumor Imaging: From Preclinical Development to First-in-Human Application

本研究通过改造靶向蛋白nectin-4的peptide-drug conjugate BT8009，合成并放射性标记（64Cu或68Ga）了多个修饰肽。通过体外结合实验（荧光偏振和SPR光谱）和体内PET/CT成像，发现带有methoxinine取代的NECT-224在肿瘤靶向性和稳定性方面最优，其肿瘤/肌肉比值达7.4，并成功应用于首次人体成像。代谢稳定性分析表明norleucine和methoxinine取代可有效减少氧化副产物。研究证实bicyclic肽结构在靶向性和成像性能上的优势，为后续治疗联合提供依据。

　　本文探讨了针对nectin-4蛋白的新型放射性配体的开发与应用。nectin-4作为一种细胞粘附蛋白，已被证实是癌症治疗中的有效靶点，特别是在尿路上皮癌和乳腺癌的靶向治疗中。为了支持患者分层，需要一种能够非侵入性评估体内nectin-4水平的分子成像剂。为此，研究团队基于已有的双环肽药物偶联物BT8009，开发了64Cu和68Ga标记的配体，命名为NECT-224。这些配体在尿路上皮癌细胞系和肿瘤异种移植物模型中表现出良好的结合特性，并在人体应用中展示了PET成像的潜力。

文章首先回顾了靶向治疗在癌症中的重要性，并强调了放射性药物在这一领域的进展。已有的靶向治疗药物如针对SST2受体的放射性配体和针对PSMA的放射性配体，已成功用于神经内分泌肿瘤和前列腺癌的诊断和治疗。然而，对于其他器官特异性肿瘤，尤其是nectin-4靶点，尚需进一步研究。因此，开发针对nectin-4的放射性配体具有重要的临床意义。

本文的重点在于通过结构修饰，提高配体的合成效率和放射化学纯度。由于原配体中存在甲硫氨酸（Met），该氨基酸在合成和放射标记过程中容易被氧化，研究团队尝试用其生物等排体进行替换，如N-甲基丙氨酸（Nle）和甲氧基异亮氨酸（Mox）。这些修饰后的配体在体外和体内均表现出良好的结合能力，且氧化程度较低，从而提高了其稳定性。研究还发现，引入不同的螯合剂，如NODAGA和DOTA，对配体的结合能力有显著影响，其中NODAGA修饰的配体表现出较高的结合亲和力。

在实验设计方面，研究团队合成了一系列肽，并通过荧光偏振（FA）和表面等离子体共振（SPR）等方法对其与nectin-4的结合特性进行了详细分析。结果表明，替换甲硫氨酸的生物等排体不仅提高了合成效率，还改善了放射化学纯度。此外，实验还评估了不同配体在体外和体内的稳定性，发现甲氧基异亮氨酸（Mox）在位置4的替换，有效降低了氧化反应的发生，从而提升了整体的稳定性。

在体内成像方面，研究团队使用小鼠模型进行了PET/CT成像实验。实验结果显示，NECT-224在肿瘤组织中表现出较高的摄取率和较好的肿瘤-组织比值。这一配体在体内显示出显著的肿瘤靶向性，且在短时间内能够有效清除，这有助于减少对非靶组织的干扰。此外，实验还发现，某些配体在体内存在部分氧化现象，但其对肿瘤靶向性的负面影响相对较小。

文章进一步讨论了NECT-224在人体中的应用。一名59岁的女性患者在知情同意后接受了NECT-224的PET/CT成像，用于评估转移性尿路上皮癌的病情。成像结果显示，该配体在多个肿瘤部位，如大脑、肾盂、淋巴结和骨骼中表现出良好的靶向性。这表明NECT-224具有良好的临床应用潜力，尤其是在评估nectin-4表达水平和指导个体化治疗方面。

研究团队还分析了NECT-224在不同时间点的代谢情况，发现其在血液中迅速清除，且在肾脏中代谢较快。这一特性有助于减少放射性物质在体内的滞留，从而降低潜在的辐射暴露。此外，研究还评估了NECT-224的细胞摄取和内化过程，发现其在尿路上皮癌细胞中表现出较高的摄取率，但蛋白本身仍保留在细胞膜上，这提示需要进一步研究其细胞内作用机制。

总体而言，本文展示了针对nectin-4的放射性配体在体外和体内成像中的有效性。NECT-224作为68Ga标记的配体，不仅在肿瘤组织中表现出良好的靶向性，还具备较好的代谢特性和体内稳定性。这使得NECT-224成为一种具有前景的分子成像剂，可用于癌症患者的个体化治疗决策。未来的研究将集中在进一步优化这些双环肽，以提高其肿瘤摄取和保留时间，从而拓展其在放射性治疗中的应用。