合成与基础评价[67Ga]Ga-NOTA-D-KV6作为潜在的阳离子两亲性肽探针用于肿瘤成像

《ACS Omega》：Synthesis and Fundamental Evaluation of [67Ga]Ga-NOTA-D-KV6 as a Potential Cationic Amphiphilic Peptide Probe for Tumor Imaging

　　

SVS-1是一种阳离子两亲性肽（cationic amphiphilic peptide, CAP），仅在癌细胞表面相互作用时才呈现β-发夹（β-hairpin）构象，从而破坏癌细胞膜。此前，研究人员开发了[⁶⁷Ga]Ga-NOTA-KV6，一种用于肿瘤成像的SVS-1衍生物，其表现出良好的早期肿瘤摄取但滞留性差。为解决这一局限性，研究人员设计并评价了一种基于d-氨基酸的新型SVS-1类似物[⁶⁷Ga]Ga-NOTA-d-KV6，以增强代谢稳定性并改善药代动力学性质。异硫氰酸荧光素（fluorescein isothiocyanate, FITC）标记的d-KV6在癌细胞中表现出高积累，与FITC-KV6类似。此外，[⁶⁷Ga]Ga-NOTA-d-KV6在癌细胞中的摄取显著高于正常细胞。与[⁶⁷Ga]Ga-NOTA-KV6类似，[⁶⁷Ga]Ga-NOTA-d-KV6在癌细胞中的细胞摄取在低温（4 °C）以及存在多种不同内吞抑制剂时显著降低，表明其通过多种内吞途径内化。代谢稳定性研究表明，[⁶⁷Ga]Ga-NOTA-d-KV6显著比[⁶⁷Ga]Ga-NOTA-KV6更稳定。对[⁶⁷Ga]Ga-NOTA-d-KV6的体内生物分布研究显示，其血液滞留低，在肝脏和肾脏中积累高，而其他器官摄取极少。[⁶⁷Ga]Ga-NOTA-d-KV6的肿瘤积累中等，但与[⁶⁷Ga]Ga-NOTA-KV6相比肿瘤滞留有所改善，在注射后240分钟时肿瘤-血液比达到17.3。这些发现表明，d-氨基酸替代提高了CAP衍生物的血浆稳定性和肿瘤滞留，同时保持了在癌细胞中的优先摄取。尽管仍需进一步优化以减少肝脏和肾脏积累并改善肿瘤-背景对比度，镜像肽形成代表了开发基于CAP的癌症诊疗制剂的一种有前景的策略。

阳离子两亲性肽（cationic amphiphilic peptide, CAP）是一类兼具阳离子和疏水两亲性特征的多肽，能够选择性结合并破坏癌细胞膜。SVS-1（即KV6，序列为KVKVKVKVdPPTKVKVKVK-NH₂）是典型的CAP，仅在癌细胞表面诱导下形成β-发夹结构，而对正常细胞毒性较低。此前，研究人员开发了[⁶⁷Ga]Ga-NOTA-KV6作为肿瘤成像探针，但该探针存在早期肿瘤摄取良好而滞留差，以及肝脏和肾脏高摄取的问题。由于[⁶⁷Ga]Ga-NOTA-KV6由l-氨基酸组成，易被血浆中蛋白酶降解，从而在到达肿瘤前被清除。为提高代谢稳定性和药代动力学性质，研究人员设计并合成了d-氨基酸替代的镜像肽d-KV6，并对其进行了基础表征和体内外评价。该研究发表于《ACS Omega》。

研究人员采用Fmoc固相肽合成法合成了KV6和d-KV6，并制备了FITC标记和NOTA偶联的衍生物；通过[⁶⁷Ga]GaCl₃与NOTA-d-KV6反应获得放射性探针。主要技术方法包括：圆二色谱（circular dichroism, CD）和zeta电位分析用于评估肽与脂质体模型膜的相互作用；细胞摄取实验使用KB人表皮样癌细胞、3T3-L1小鼠成纤维样细胞和IMR-90人二倍体成纤维细胞（分别购自DS Pharma Biomedical和JCRB Cell Bank）；共聚焦显微镜用于观察细胞内定位；小鼠血浆稳定性实验评估代谢稳定性；体内生物分布实验使用KB肿瘤异种移植的BALB/c nu/nu小鼠（购自日本SLC）。

3.1 Binding of FITC-d-KV6 and FITC-KV6 to KB Cells In Vitro：通过细胞摄取实验，FITC-d-KV6在KB细胞中的摄取与FITC-KV6相当（54.28 ± 7.48% AD/mg vs 42.49 ± 7.