解密异源双价(SST2 /白蛋白)放射性配体[64 Cu]Cu-NODAGA-cLAB-TATEs的肿瘤摄取机制

为解决白蛋白结合型放射性配体肿瘤摄取机制不明的关键问题，德国研究人员通过设计新型异源双价(SST2 /白蛋白)放射性配体[64 Cu]Cu-NODAGA-cLAB-TATEs，结合PET成像和体外结合实验，首次证实白蛋白结合配体可通过与SST2 受体结合形成三元复合物，为优化靶向放射性药物治疗提供新思路。

　　

在靶向放射性核素治疗领域，白蛋白结合型放射性配体展现出较传统配体更高的肿瘤累积量，但其机制长期未明。这一"黑箱"现象严重制约了该类药物的理性设计。传统观点认为白蛋白结合仅通过延长血液滞留时间增加肿瘤暴露，但数学模型证实这无法解释实际观察到的摄取增强。更令人担忧的是，部分临床转化药物如[¹⁷⁷
Lu]Lu-DOTA-EB-TATE虽已进入人体试验，其作用机制仍停留在假说阶段。

为破解这一难题，德国德累斯顿罗斯托夫研究中心的研究团队聚焦于其前期开发的异源双价配体[⁶⁴
Cu]Cu-NODAGA-cLAB4-TATE。该配体同时靶向生长抑素受体2(SST₂
)和白蛋白，在神经内分泌肿瘤模型中表现出卓越的48小时累积量和肿瘤/肾脏比。研究人员通过设计三个关键衍生物：丧失白蛋白结合能力的[⁶⁴
Cu]Cu-NODAGA-cLAB5-TATE、SST₂
靶向失效的[⁶⁴
Cu]Cu-NODAGA-cLAB4-scrTATE，以及立体构型稳定的[⁶⁴
Cu]Cu-NODAGA-cLAB6-TATE，结合创新性体外结合实验和数学模型，最终发表于《Journal of Medicinal Chemistry》的研究揭示了白蛋白结合配体的全新作用范式。

研究主要采用四大技术方法：(1)固相肽合成构建含"可点击"白蛋白结合模块(cLAB)的TATE衍生物；(2)铜-64标记及放射化学表征；(3)小鼠MPC异种移植瘤模型的动态PET/CT成像；(4)创新性应用Blakeley立方方程模型分析白蛋白存在条件下的受体结合动力学。

合成与⁶⁴
Cu标记
通过固相合成策略构建了含不同cLAB模块的TATE衍生物，其中cLAB6采用D-构型赖氨酸以避免小鼠血浆中的酰胺酶水解。所有肽的铜-64标记率>98%，表观摩尔活度达25-40 GBq/μmol。特别值得注意的是，树脂上环化策略虽节省时间但需要过量铜试剂，推测因TATE二硫键会螯合铜离子干扰点击化学反应。

体外放射药理学表征
白蛋白结合实验显示cLAB5-TATE结合力最弱(K_d
=440 μM)，而DOTA-EB-TATE最强(K_d
=1.2 μM)。血浆稳定性实验揭示构型特异性：L-构型cLAB4-TATE在小鼠血浆中半衰期≈12小时，而D-构型cLAB6-TATE完全稳定。受体结合实验证实scrTATE完全丧失SST₂
结合能力，为后续实验提供理想阴性对照。

PET成像分析
时间-活度曲线(TAC)显示cLAB4-TATE在48小时肿瘤AUC达289 SUV_mean
*h，是cLAB5-TATE的2倍。关键发现是：虽然cLAB4-scrTATE保持白蛋白结合能力(K_d
=42 μM)，其肿瘤摄取仅为cLAB4-TATE的10%，排除了单纯白蛋白介导的EPR效应(增强渗透滞留效应)主导的可能性。

白蛋白存在下的SST₂
结合分析
突破性采用Blakeley模型分析[⁶⁴
Cu]Cu-NODAGA-cLAB2-TATE在不同HSA浓度下的结合动力学。当HSA浓度从1 μM增至100 μM时，实测K_d
[SST₂
]从3.01 nM升至58.9 nM，远低于理论预测值193 nM。Schild分析斜率偏离1(实测0.69 vs 理论1)，首次证实白蛋白结合配体仍保留SST₂
结合能力，但亲和力降低约20倍。

三室模型验证
创新性建立包含游离配体、白蛋白结合配体和肿瘤组织的三室模型。模拟显示仅当设定白蛋白结合配体具有独立摄取速率(r₃
=0.5)时，才能重现实验观察到的肿瘤AUC提升，传统"血液滞留时间延长"理论(r₃
=0)无法解释该现象。

这项研究开创性地提出"三元复合物"机制：白蛋白-配体-SST₂
三元结构的形成是异源双价配体增效的核心。该发现不仅解释了[⁶⁴
Cu]Cu-NODAGA-cLAB4-TATE的优异性能，更为重要的是为全类白蛋白结合型放射性药物建立了普适性作用框架。研究人员特别强调，未来设计应考虑连接臂长度对三元复合物形成的影响，并警示临床转化时需平衡肿瘤摄取增强与潜在血液毒性。这一机制突破将推动靶向放射性药物治疗从经验探索走向理性设计的新纪元。