靶向补体C3a受体（C3aR）的PET放射性示踪剂开发及其在神经炎症成像中的应用研究

本研究首次报道了靶向补体C3a受体（C3aR）的PET示踪剂[18F]1的开发与体内评价。该示踪剂在神经炎症模型中表现出特异性结合，证实了C3aR成像的可行性，为神经免疫机制研究和药物开发提供了新型分子影像工具。

　　

Highlight

General

分析型薄层色谱（TLC）使用0.20 mm硅胶60板POLYGRAM SIL G/UV₂₅₄（Machery-Nagel，德国）进行，斑点通过紫外光观察。粗产物纯化采用硅胶（60目，粒径0.040–0.060 mm，VWR）进行柱色谱。所有核磁共振（NMR）谱由Bruker AV 500 Ultra仪器记录，化学位移（δ）以ppm表示，¹H-NMR以CDCl₃为参照。

Chemistry and radiochemistry

C3aR是补体系统的重要组成部分。既往研究表明，C3aR的表达在涉及神经炎症的多种疾病状态中发生改变。尽管意义重大，C3aR的PET成像此前尚未实现。我们鉴定出C3aR拮抗剂1，其具备低纳摩尔级体外结合亲和力（K_i = 10 nM）、低分子量（MW）及中等偏高的脂溶性（clogD_7.4），这些特性使其成为潜在的CNS PET示踪剂候选分子。基于此，我们设计了放射性标记类似物[¹⁸F]1（图1），并通过一步亲核放射氟化反应实现其合成。

Conclusion

本研究首次报道了靶向补体C3a受体（C3aR）的中枢神经系统PET示踪剂[¹⁸F]1。该示踪剂通过相应硝基前体的亲核放射氟化法制备，虽产率较低，但纯度和摩尔活度均较高（>95%，约155 GBq/μmol）。在对照组小鼠中，[¹⁸F]1表现出高脑摄取（9%ID/g），但其动力学缓慢且不可逆，主要为非特异性结合。阻断实验显示其结合仅具部分特异性（18%）。而在LPS诱导的神经炎症模型中，脑摄取显著增加（约2倍），且经阻断证实具有剂量依赖性与C3aR部分特异性（43%）。本研究证明了C3aR特异性PET成像的可行性，但[¹⁸F]1因特异性结合不足、高非特异性结合及不可逆动力学等局限，仍需进一步优化。未来研究应聚焦于开发具有更高特异性、更低非特异性结合、可逆药代动力学及更高效放射化学方法的C3aR PET示踪剂。