基于三嗪连接基的双靶向成纤维细胞活化蛋白抑制剂（FAPI）新型放射性配体的合成、标记与评价及其诊疗一体化潜力探索

本研究针对单体成纤维细胞活化蛋白抑制剂（FAPI）类放射性药物在肿瘤滞留时间短的问题，开发了一种基于三嗪连接基的新型双靶向FAPI二聚体放射性配体[68Ga]Ga-1。研究证实该配体具有高亲和力（IC50=2.42 nM）、优异放射化学特性（放射化学产率91.7–94.7%）及显著增强的肿瘤摄取与滞留效果，为FAP靶向诊疗一体化提供了新型高效探针。

　　

在分子影像与核医学领域，靶向成纤维细胞活化蛋白（Fibroblast Activation Protein, FAP）的放射性配体已成为肿瘤诊疗研究的热点。FAP在多种上皮源性肿瘤的癌相关成纤维细胞（Cancer-Associated Fibroblasts, CAFs）中高表达，与肿瘤进展、免疫抑制和治疗抵抗密切相关。基于FAP抑制剂（FAPI）的放射性药物，如[⁶⁸Ga]Ga-FAPI-04，已在临床中展现出卓越的肿瘤显像能力。然而，单体FAPI探针存在肿瘤滞留时间较短的问题，这限制了其在靶向放射性核素治疗（Targeted Radionuclide Therapy, TRT）中的应用潜力。为解决这一瓶颈，研究者开始探索二聚体FAPI策略——通过分子设计将两个FAPI靶向单元连接起来，以期增强对FAP的结合 avidity（亲合力）并延长其在肿瘤内的滞留时间。

在此背景下，来自韩国成均馆大学三星医学中心的研究团队在《Molecular Pharmaceutics》上发表了一项创新性研究，他们设计并开发了一种以三嗪环为核心连接基的新型双靶向FAPI二聚体放射性配体：[⁶⁸Ga]Ga-1。该分子巧妙利用三嗪连接基的三功能性，同时耦合两个Gly-FAPI靶向单元和一个DOTAGA（1,4,7,10-Tetraazacyclododecane-1-glutaric acid-4,7,10-triacetic acid）螯合基团，实现了对放射性核素镓-68的高效标记与靶向功能的集成。

为开展本研究，作者运用了以下关键技术方法：通过固相合成与有机合成制备前体分子2-(DOTAGA-NH-ethyl-NH)-4,6-bis(Gly-FAPI)-1,3,5-triazine（1）；采用放射性标记工艺合成[⁶⁸Ga]Ga-1，并系统评估其放射化学纯度、摩尔活度及体外稳定性；通过体外竞争结合实验测定其与FAP的亲和力（半抑制浓度IC₅₀）；使用FAP阳性U87MG胶质瘤细胞系进行细胞摄取与阻断实验；最后在U87MG肿瘤小鼠模型中进行Micro-PET/CT显像及离体生物分布研究，以验证其靶向特异性与药代动力学特性。

配体合成与放射化学表征

研究人员成功合成非放射性配体[ ^nat Ga]Ga-1与放射性探针[⁶⁸Ga]Ga-1。放射性标记过程高效可靠，衰变校正后的放射化学产率达91.7–94.7%，摩尔活度为40.8–50.0 GBq/μmol。[⁶⁸Ga]Ga-1在磷酸盐缓冲液和胎牛血清中均表现出良好的稳定性，为后续生物学评价奠定基础。

体外FAP结合亲和力与细胞摄取

通过竞争性结合实验，[ ^nat Ga]Ga-1显示出与FAPI-04相当的FAP抑制能力，IC₅₀值分别为2.42 nM与1.57 nM。细胞实验进一步证实[⁶⁸Ga]Ga-1具有FAP依赖性摄取特征，其摄取可被过量FAPI-04有效阻断，表明其作用机制为特异性靶向。

体内PET显像与生物分布研究

在荷瘤小鼠模型中，[⁶⁸Ga]Ga-1表现出快速而高度的肿瘤摄取与持续滞留。Micro-PET/CT图像显示肿瘤区域显像清晰，对比度高。生物分布数据进一步定量证实了高的肿瘤摄取值与靶向特异性——其肿瘤摄取可被预先注射的FAPI-04显著抑制。尤为重要的是，与单体参比化合物[⁶⁸Ga]Ga-FAPI-04相比，[⁶⁸Ga]Ga-1不仅肿瘤摄取更高，而且滞留时间显著延长，表明二聚体设计成功改善了其体内药代动力学特性。

本研究成功开发了一种基于三嗪连接基的新型FAPI二聚体放射性配体[⁶⁸Ga]Ga-1，并通过系统的临床前评价验证了其作为FAP靶向诊疗一体化探针的潜力。该分子不仅合成简便、标记高效，更在保持高亲和力的基础上显著延长了肿瘤内滞留时间，解决了单体FAPI探针滞留短的临床应用瓶颈。三嗪连接基策略为构建多价靶向放射性药物提供了新思路，[⁶⁸Ga]Ga-1有望成为未来肿瘤靶向诊断与治疗的新型候选分子，推动FAP靶向放射性核素诊疗的发展。