新型示踪剂68Ga-DOTA-AngII:点亮肝细胞癌精准诊疗新希望

【字体: 时间:2025年05月06日 来源:Bioorganic & Medicinal Chemistry 3.3

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  肝细胞癌(HCC)诊断面临挑战,传统18F-FDG PET 存在局限。研究人员开发68Ga-DOTA-AngII 并评估其 HCC 检测能力。结果显示该示踪剂稳定性良好、肿瘤摄取高。这为 HCC 精准成像提供新选择,具有重要临床潜力。

  
肝细胞癌(Hepatocellular Carcinoma,HCC),这个隐匿在肝脏中的 “杀手”,在全球癌症舞台上兴风作浪。它是全球第五大常见癌症,也是癌症相关死亡的第三大主因,患者五年生存率仅在 8% - 18.8% 之间徘徊。早期的 HCC 若能及时发现,通过手术切除、移植或射频热消融等治疗手段,能有效控制病情,延长患者生命。可问题在于,HCC 早期常常悄无声息,等到患者出现症状,大多已发展至晚期,治疗选择极为有限,预后情况不容乐观。而且,肿瘤的异质性更是雪上加霜,让病情变得更加复杂,难以捉摸。目前,病理活检虽是诊断的 “金标准”,但面对肿瘤形态和表型的多样性,它在评估肿瘤异质性和发展方面也力不从心。

在众多诊断方法中,核医学成像凭借其独特优势,本应在 HCC 早期诊断、分期和个体化治疗中发挥重要作用。然而,广泛应用的 2 - 脱氧 - 2 - [氟 - 18] 氟代 - D - 葡萄糖(18F - FDG)却状况百出。18F - FDG 代谢成像依赖肿瘤细胞中葡萄糖转运蛋白(尤其是 GLUT1)和己糖激酶 II(HK - II)的高表达来实现肿瘤区域的显像。但 HCC 细胞中 GLUT1 表达相对较低,同时葡萄糖 - 6 - 磷酸酶的高表达又会影响18F - FDG 的潴留。不仅如此,良性肝脏病变如脓肿和炎性假瘤在 PET 成像中与 HCC 表现相似,容易造成误诊。患者血糖水平也会 “捣乱”,血糖过高时,循环中的葡萄糖会与18F - FDG 竞争细胞摄取,降低肿瘤细胞对18F - FDG 的积累,影响成像质量和诊断准确性。据文献报道,18F - FDG 检测 HCC 的灵敏度仅在 36% - 70% 之间,在 HCC 代谢成像领域,它的优势并不明显。因此,寻找更契合 HCC 生物学特性的代谢成像标志物迫在眉睫。

在这样的困境下,肾素 - 血管紧张素系统(Renin - Angiotensin System,RAS)进入了研究人员的视野。RAS 不仅在维持人体水盐平衡和心血管稳定方面至关重要,还参与了炎症、感染性休克、肥胖和代谢紊乱等生理病理过程,与多种癌症的细胞生长、迁移、凋亡和转移也密切相关。血管紧张素 II(Ang II)作为 RAS 的重要介质,通过与血管紧张素 II 1 型受体(AT1R)特异性结合发挥作用。令人惊喜的是,研究发现 AT1R 在 HCC 中显著高表达,且与疾病进展呈正相关。这一发现让 AT1R 成为 HCC 检测的潜在生物标志物,而 Ang II 凭借与 AT1R 的高亲和力,有望成为精准定位肿瘤的分子成像探针。

基于此,来自国内的研究人员积极开展研究,他们开发了一种新型正电子发射断层扫描(PET)示踪剂68Ga - DOTA - AngII(68Ga - DOTA - GGDRVYIHPF),并对其在 HCC 检测中的能力进行评估,相关成果发表在《Bioorganic 》。

研究人员在开展这项研究时,采用了多种关键技术方法。在合成方面,运用固相肽合成(SPPS)技术合成 AngII 和 DOTA - AngII,再通过反相高效液相色谱(RP - HPLC)进行纯化,确保其高纯度。对于68Ga - DOTA - AngII 的制备,采用一步法合成,操作简便且能保证较高纯度。通过 γ 计数器对放射性进行测量分析,为后续研究提供数据支持 。

合成与放射合成


研究人员利用固相肽合成(SPPS)成功合成了 AngII 和 DOTA - AngII,经反相高效液相色谱(RP - HPLC)纯化后,纯度分别达到 98% 和 99%。68Ga - DOTA - AngII 采用一步法合成,15 分钟内即可获得纯度超过 99% 的产物。这一结果表明,该合成方法高效且可靠,为后续研究提供了充足、高质量的示踪剂。

放射化学纯度和稳定性


68Ga - DOTA - AngII 在人体血浆和磷酸盐缓冲液中均表现出可接受的稳定性。这一特性至关重要,稳定的示踪剂能够确保在体内成像和体外分析过程中,保持其化学结构和放射性,从而为准确的检测和诊断提供保障。

体内成像和体外生物分布分析


在荷瘤小鼠模型中进行体内成像和体外生物分布分析,结果显示68Ga - DOTA - AngII 具有高肿瘤摄取能力,肿瘤组织能够快速摄取该示踪剂。这意味着它可以精准地在肿瘤部位富集,为 PET 成像提供清晰的肿瘤影像,有助于早期发现和准确诊断 HCC。

综合各项研究结果,68Ga - DOTA - AngII 展现出诸多优势。它具有高放射化学纯度,这保证了其放射性的准确性和稳定性;优良的生物相容性,减少了对机体的不良影响;稳定的理化性质,使其在体内外环境中都能保持良好状态;极低的生物毒性,降低了对患者的潜在危害;尤为突出的是,它具备卓越的肿瘤靶向成像能力,能够精准定位 HCC 肿瘤组织。这些特性让68Ga - DOTA - AngII 在 HCC 精准成像领域极具临床应用潜力,为 HCC 的早期诊断和治疗监测带来了新的希望,有望打破当前 HCC 诊断的困境,推动肝癌诊疗技术的发展。未来,随着进一步的研究和临床试验,68Ga - DOTA - AngII 或许能成为肝癌诊疗的有力武器,拯救更多患者的生命。

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