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TREM-1 在癌症发生发展中至关重要,现有 IHC 检测需有创活检且难动态观察。研究人员开发 3 种靶向 TREM-1 的肽基放射性示踪剂,发现 [??Ga] Ga-NOTA-C-IPB-AIT 性能优异,为 TREM-1 表达检测及靶向治疗提供新工具。
在癌症的复杂战场中,肿瘤微环境(TME)里的 “潜伏者” 始终困扰着医学界。触发髓系细胞表达受体 1(Triggering receptor expressed on myeloid cells 1,TREM-1)作为免疫球蛋白超家族成员,不仅在中性粒细胞、单核细胞 / 巨噬细胞中稳定表达,更在癌症相关炎症、肿瘤发生及 TME 塑造中扮演关键角色。临床发现,多种实体瘤中 TREM-1 及其可溶性形式(sTREM-1)水平升高与患者生存率降低相关,其在胶质母细胞瘤(GBM)、非小细胞肺癌(NSCLC)、乳腺癌(BC)、结直肠癌(CRC)等肿瘤中过度表达,成为免疫治疗的潜在靶点。然而,传统检测 TREM-1 表达的免疫组织化学(IHC)技术依赖有创活检,且难以捕捉肿瘤内异质性表达的动态时空信息。此时,以正电子发射断层扫描 / 计算机断层扫描(PET/CT)为代表的核医学成像技术崭露头角,它能无创、全面、动态地可视化 TREM-1 表达,为精准诊疗提供关键指引,而开发高效的放射性示踪剂成为破局关键。
为填补这一空白,山东大学的研究人员聚焦 TREM-1 靶向 PET 成像,开展了一系列创新性研究。他们基于 TREM-1 特异性抑制九肽 GF9(GFLSKSLVF),设计并合成了三种肽基放射性示踪剂,旨在筛选出用于检测肿瘤 TREM-1 表达的理想候选者。相关研究成果发表在《Bioorganic Chemistry》,为 TREM-1 阳性肿瘤的无创诊断及靶向治疗监测打开了新视野。
研究采用的主要关键技术方法包括:通过固相合成法制备 NOTA-AIT、NOTA-C-AIT、NOTA-IPB-C-AIT 等肽类化合物,利用高分辨质谱(HRMS)确认结构;采用放射性高效液相色谱(radio-HPLC)对??Ga 标记的示踪剂进行纯度分析;通过动物实验评估示踪剂的体内生物学特性,实验遵循山东大学动物伦理委员会批准的规范(ECSBMSSDU2021–2-024)。
合成、放射性标记及表征
研究成功制备了 NOTA-AIT、NOTA-C-AIT、NOTA-IPB-C-AIT,经 HRMS 验证结构正确。三种示踪剂与??Ga 标记后,在 100°C 加热 15 分钟条件下,放射化学纯度分别达 99.3±1.52%、98.6±2.38%、98.7±1.43%,无需进一步纯化即可使用,其摩尔活度分别为 27.15±0.21、32.46±0.17 和相应数值,展现出高效的标记效率。
讨论
TREM-1 作为跨膜糖蛋白,由单个细胞外免疫球蛋白样结构域、跨膜区和短胞质尾组成。文献表明,其主要表达于 TME 中的髓系细胞,也可在癌症相关成纤维细胞和肿瘤细胞(可能为髓系样亚群)中检测到。TREM-1 靶向 PET 成像实现了对其表达的无创评估,为深入理解肿瘤免疫微环境提供了新维度。
结论
本研究初步验证了 TREM-1 靶向肽用于肿瘤 PET 成像的可行性。三种示踪剂中,经环化及引入白蛋白结合剂 IPB 的 [??Ga] Ga-NOTA-IPB-C-AIT 表现出更优的肿瘤摄取和更长的肿瘤滞留时间,成为检测 TREM-1 表达、评估肿瘤微环境的有潜力示踪剂。其成功开发不仅为 TREM-1 阳性肿瘤的无创诊断提供了新工具,更有望指导 TREM-1 靶向免疫治疗的患者筛选,推动精准肿瘤学的发展。研究得到山东省自然科学基金(ZR2019BA015,ZR2023MH004)及国家科技重大专项(2024ZD0525900)资助,彰显了多维度科研支持下的突破性进展。