68Ga标记DARPin Ec1的优化：NOTA螯合剂提升EpCAM表达PET成像对比度的研究

本研究针对EpCAM（上皮细胞黏附分子）靶向成像中螯合剂选择的关键问题，通过对比DOTA、NOTA和NODAGA三种螯合剂对68Ga标记DARPin Ec1（设计锚蛋白重复蛋白）的稳定性及靶向性能影响，发现NOTA螯合的[68Ga]Ga-Ec1-NOTA具有更高的肿瘤-血液比（10±3）和更低的本底摄取，为EpCAM表达可视化提供了更优的PET探针。成果发表于《EJNMMI Radiopharmacy and Chemistry》，为癌症精准诊疗提供新工具。

　　

在癌症诊疗领域，EpCAM（上皮细胞黏附分子）作为跨膜糖蛋白，在卵巢癌、前列腺癌等多种恶性肿瘤中过表达，是重要的治疗靶点。然而，其表达具有高度异质性，传统活检难以全面评估，亟需非侵入性成像技术。尽管单克隆抗体（mAbs）曾被用于EpCAM成像，但其大分子特性导致背景信号高、成像对比度差。近年来，小分子靶向蛋白如DARPin（设计锚蛋白重复蛋白）因其高亲和力（KD=68 pM）、快速清除等优势成为研究热点，但如何优化其标记策略以提升成像性能仍是关键挑战。

瑞典乌普萨拉大学联合俄罗斯科学院生物有机化学研究所等机构的研究团队，在《EJNMMI Radiopharmacy and Chemistry》发表论文，系统比较了DOTA、NOTA和NODAGA三种螯合剂对68Ga标记DARPin Ec1的标记效率、稳定性及体内外靶向性能的影响。研究发现，NOTA螯合的[68Ga]Ga-Ec1-NOTA不仅标记效率达85±7%（显著高于DOTA的39±14%），且在血清中稳定性优异（96%活性保留），体内实验显示其肿瘤-血液比（10±3）是DOTA版本的两倍，肝脏摄取降低40%，为EpCAM表达的高对比度PET成像提供了最优方案。

研究采用以下关键技术：1）定点偶联：将螯合剂（DOTA/NOTA/NODAGA）通过C端半胱氨酸共价连接至Ec1；2）68Ga标记：利用68Ge/68Ga发生器制备放射性核素，优化标记条件（60℃, 25分钟）；3）体外评估：通过竞争性结合实验（IC₅₀测定）和细胞处理实验验证靶向性；4）体内研究：采用SKOV-3（EpCAM阳性）和Ramos（EpCAM阴性）异种移植小鼠模型，通过生物分布和小动物PET/CT成像评估性能。

结果部分核心发现：

1. 标记效率与稳定性：NOTA和NODAGA的标记效率（>85%）显著高于DOTA（39%），且[68Ga]Ga-Ec1-NOTA在EDTA挑战实验中94%活性保留，而DOTA仅72%。
2. 体外靶向性：所有变体均保持纳摩尔级亲和力（IC₅₀无统计学差异），且EpCAM阻断实验证实结合特异性。
3. 体内分布：[68Ga]Ga-Ec1-NOTA在SKOV-3肿瘤中摄取达2.1±0.5%ID/g，与DOTA相当，但血液摄取（0.21±0.05%ID/g）和肝脏摄取（16±3%ID/g）显著降低，肿瘤-血液比提升至10±3。
4. 成像验证：PET/CT显示[68Ga]Ga-Ec1-NOTA可清晰可视化EpCAM阳性肿瘤，与生物分布数据一致。

结论与意义：
该研究首次证实NOTA螯合剂可显著改善68Ga标记DARPin Ec1的药代动力学特性，其高对比度成像能力为EpCAM异质性评估提供了新工具。相较于传统DOTA标记，[68Ga]Ga-Ec1-NOTA的快速清除特性（3小时即可成像）更适合临床转化，尤其对卵巢癌等EpCAM高表达癌症的伴随诊断和疗效监测具有重要价值。团队指出，未来可进一步探索NOTA螯合剂在其他小分子靶向探针中的应用，推动精准医学发展。