新型68Ga标记环肽探针：CD36阳性肿瘤PET分子影像诊断的突破性进展

针对CD36靶向治疗缺乏无创监测手段的临床难题，山东大学团队设计并评估了两种新型68Ga标记肽类示踪剂（[68Ga]Ga-ZL01/02）。研究发现环肽结构[68Ga]Ga-ZL02具有1.12±0.44 nM超高亲和力（Ki）、21.6分钟血液半衰期及优异肿瘤/本底比，为CD36阳性恶性肿瘤的疗效评估提供了革命性分子影像工具。

　　

在肿瘤精准医疗时代，CD36这一"代谢守门人"蛋白正引发研究热潮。这种跨膜糖蛋白不仅调控脂肪酸摄取，更在黑色素瘤、乳腺癌等多种恶性肿瘤的转移过程中扮演关键角色。尤其令人震惊的是，胶质母细胞瘤中的癌症干细胞（CSCs）会"劫持"CD36通路进行代谢重编程，从而获得生存优势。然而当前临床依赖的免疫组化（IHC）检测面临三大困境：需要侵入性取材、易受肿瘤异质性干扰、无法实时动态监测。虽然PET/CT技术已在肿瘤分子影像领域大放异彩，但CD36特异性探针的缺失始终是制约临床转化的"卡脖子"难题。

山东大学的研究团队另辟蹊径，从已知的CD36结合肽段（Ac-Sar-Gly-Val-D-aIle-Thr-Nva-Ile-Arg-Pro-NHEt）出发，运用创新性分子设计策略：通过赖氨酸（Lys）介导的环化构建刚性结构，同时引入聚乙二醇（PEG）增强水溶性，最终获得线性肽ZL01与环肽ZL02两种NOTA螯合物。这项发表于《Bioorganic Chemistry》的研究，通过系统的放射化学表征和动物实验验证，为CD36阳性肿瘤的无创诊断带来了曙光。

研究采用多学科交叉技术路线：分子对接预测结合模式，高分辨质谱（HRMS）验证结构，放射性高效液相色谱（radio-HPLC）分析纯度，体外稳定性测试（PBS/血清），表面等离子共振（SPR）测定亲和力，以及U87MG胶质瘤模型小鼠的micro PET/CT动态成像。特别值得注意的是，所有动物实验均通过山东大学动物伦理委员会审批（ECSBMSSDU2023-2-61）。

【设计及结合模式分析】
分子对接显示环肽ZL02与CD36（PDB 5lgd）结合能达-7.9 kcal/mol，显著优于线性肽ZL01（-6.2 kcal/mol）。关键发现是ZL02能同时与His242、Tyr276形成氢键网络，并通过疏水口袋与Phe312产生强相互作用，这种"多点锚定"效应解释了其超高亲和力。

【放射化学特性】
两种示踪剂标记率均>95%，在生理条件下保持优异稳定性。[⁶⁸Ga]Ga-ZL02的logP值为-2.13±0.11，证实其高度亲水特性，这与设计时引入PEG2的策略相符。血清蛋白结合实验显示，环肽结构使ZL02的血清蛋白结合率降至15.7%，远低于线性肽的32.4%。

【药效学评估】
竞争结合实验得出[^natGa]Ga-ZL02的半数抑制浓度（IC₅₀）为2.38 nM，对应K_i值1.12±0.44 nM，达到临床级亲和力标准。血液清除实验揭示[⁶⁸Ga]Ga-ZL02半衰期（21.6分钟）较ZL01延长21%，符合环肽抗酶解的特性。

【Micro PET/CT成像】
注射后1小时，[⁶⁸Ga]Ga-ZL02在肿瘤部位的标准化摄取值（SUV_max）达3.51±0.42，肿瘤/肌肉比高达8.7，显著优于ZL01组（5.2）。动态扫描显示ZL02在肿瘤部位滞留超过2小时，为临床诊断留出充足时间窗。

【生物分布】
离体定量显示[⁶⁸Ga]Ga-ZL02肿瘤摄取率为4.32±0.51 %ID/g，肝肠累积显著降低（肝脏仅7.8 %ID/g），印证了亲水修饰减少非特异性摄取的假设。阻断实验证实其靶向特异性——预注射冷ZL02可使肿瘤摄取下降73%。

这项研究突破性地证实：赖氨酸介导的环化策略不仅增强了肽类稳定性（血清半衰期延长21%），更通过优化空间构象使亲和力提升29%。[⁶⁸Ga]Ga-ZL02展现的三大优势——皮摩尔级亲和力、优异肿瘤/本底对比度、快速血液清除，使其成为首个具有临床转化潜力的CD36 PET探针。从转化医学视角看，该成果不仅为CD36靶向药物的疗效评估提供了"分子标尺"，更开创了代谢相关受体可视化研究的新范式。研究团队特别指出，未来将探索¹⁸F标记方案以延长示踪剂半衰期，并开展CD36表达异质性肿瘤的多中心临床试验。