基于拉帕替尼靶向 HER2 的 PET 与近红外荧光联合探针用于体内肿瘤成像研究

【字体: 时间:2025年05月09日 来源:Bioorganic Chemistry 4.5

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  为解决现有肿瘤检测方法的局限,研究人员开展基于拉帕替尼设计合成 [68Ga] Ga-NOTA-lapatinib 和 LP-S 双探针的研究。结果显示双探针实现 HER2 阳性肿瘤双模态成像,兼具两种成像模式优势,为肿瘤诊疗提供新策略。

  在肿瘤治疗的战场上,手术一直是 “主力军”,它就像一把利剑,为患者斩断病魔的纠缠,大幅提升患者的生存率。可这把 “利剑” 想要精准发挥作用,却困难重重。现有的 MRI、CT、PET-CT 等肿瘤检测手段,虽然各有神通,却都不是 “完美战士”。对于小于 1 厘米的肿瘤,它们的误诊率高达 50%,而且在手术过程中,也无法进行实时成像,医生就像蒙着眼睛打仗,难以精准地切除肿瘤,这就导致肿瘤局部复发的风险增加。而荧光成像虽然能在手术时实时检测肿瘤,但它的穿透能力有限,就像手电筒的光,照不了多远,无法满足实际需求。
为了攻克这些难题,来自国内的研究人员挺身而出,开启了一场意义非凡的探索之旅。他们把目光聚焦在 HER2(人表皮生长因子受体 2)这个关键靶点上,因为 HER2 在多种肿瘤,像胃癌、结直肠癌、肺癌中都异常活跃,过度表达,简直就是肿瘤的 “帮凶”,也因此成为肿瘤成像的绝佳目标。研究人员以酪氨酸激酶抑制剂拉帕替尼作为靶向配体,精心设计并合成了放射性药物探针 [68Ga] Ga-NOTA-lapatinib 和近红外荧光探针 LP-S。经过一系列研究,他们发现这两个 “得力助手” 联手,能实现对 HER2 阳性肿瘤的双模态成像,在术前和术中都能大显身手,为肿瘤的精准定位和手术切除提供有力支持。这一成果发表在《Bioorganic Chemistry》上,为肿瘤诊疗领域带来了新的希望。

在研究过程中,研究人员主要运用了化学合成、放射性标记和成像技术。化学合成用来制备关键探针,放射性标记让 [68Ga] Ga-NOTA-lapatinib 具备放射性示踪能力,而 PET 成像和荧光成像技术则是观察探针在体内表现的 “火眼金睛”。

下面来详细看看研究结果。在化学合成和放射性标记方面,研究人员基于拉帕替尼分子设计了 [68Ga] Ga-NOTA-Lapatinib,其中拉帕替尼部分负责结合 HER2,PEG 提高探针水溶性,NOTA 用于螯合68Ga 进行放射性标记;LP-S 则包含 HER2 靶向配体和荧光部分。在成像性能研究中,[68Ga] Ga-NOTA-lapatinib 在微型 PET 扫描中表现出色,能清晰区分皮下肿瘤与相邻组织;LP-S 在体外分析中显示出肿瘤滞留时间长(超过 72 小时)的特点,在恶性组织和正常组织之间信号界限分明,荧光显微镜还证实了它能在细胞层面精准地在肿瘤内聚集。

研究结论表明,[68Ga] Ga-NOTA-Lapatinib 和 LP-S 双探针基于拉帕替尼设计,二者联合使用实现了 HER2 阳性肿瘤的双模态成像,可用于肿瘤的特异性成像和手术引导。它们不仅能精准靶向肿瘤,还能在健康组织中快速清除,各自发挥 PET 成像穿透性强和近红外成像成像窗口长的优势。

这项研究意义重大,它打破了传统肿瘤检测方法的桎梏,双探针联合策略为肿瘤的术前诊断和术中可视化搭建了可靠的平台。以前医生在面对肿瘤时,由于检测手段的不足,常常陷入困境,而现在这一成果让医生在手术时能 “看” 得更清楚、更准确,大大提高了肿瘤切除的成功率,降低患者术后复发风险,为无数患者带来了新的生机,在肿瘤诊疗的发展历程中,留下了浓墨重彩的一笔,也为后续的相关研究开辟了新的方向。

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