近日，來自中國科學院上海應用物理研究所、比利時根特大學生物醫學工程技術研究所和放射藥物學系的科學家合作開發了金屬放射性同位素¹??Lu經 “點擊化學”標記PSMA的新方法。
金屬放射性同位素標記藥物通常分為兩步，首先是連接螯合劑與靶向分子，其次是將金屬放射性同位素標記到螯合劑上。對于DOTA等常見環狀螯合劑，第二步要求較高的反應溫度（90-100℃），而高溫會潛在導致靶向分子變性和失活，從而導致其生物學活性，特別是靶向能力喪失。本研究中，科學家采用點擊化學的標記方法，在較溫和的實驗條件下（37℃），將¹??Lu標記到近期非常熱門的前列腺特異性膜抗原（PSMA）分子上，合成并標記為¹??Lu-DOTA-CC-PSMA放射性藥物（放射合成示意圖見圖1）后，評估其放射化學產率、放射化學純度以及在22Rv1腫瘤模型小鼠內的藥代動力學特征。MOLECUBES γ-x cube為該研究提供¹??Lu-DOTA-CC-PSMA在模型鼠體內的活體SPECT成像和定量研究。
圖1. ¹??Lu-DOTA-CC-PSMA放射合成示意圖結果顯示，與¹??Lu-PSMA-617相比，¹??Lu-DOTA-CC-PSMA的反應溫度更溫和（37℃ vs 95℃）；放射化學純度更高（97.62 ± 1.49% vs 94.29 ± 0.01%）（表1）；室溫下穩定性較好；藥代動力學性質更好，例如，更佳的腫瘤部位攝取（ 19.75 ± 3.02%ID/g at 0.5 h）及更高的滯留（ 9.14 ± 3.16%ID/g at 24 h）（表2）（圖2）（圖3）表1. ¹??Lu-PSMA-617和¹??Lu-DOTA-CC-PSMA放射化學比較表2. ¹??Lu-PSMA-617和¹??Lu-DOTA-CC-PSMA模型鼠腫瘤部位攝取及體內生物分布比較圖 2. ¹??Lu-PSMA-617和¹??Lu-DOTA-CC-PSMA在腫瘤模型鼠體內生物分布比較圖 3. ¹??Lu-DOTA-CC-PSMA在22Rv-1腫瘤CDX模型鼠體活體內SPECT顯像本研究經點擊化學方法實現在溫和條件下將¹??Lu標記到靶向分子上，并在PSMA放射性配體治療的藥物合成及藥代動力學上驗證其先進性，為其他金屬放射性同位素標記靶向分子提供了新的思路和方法。參考文獻：Zheng X, Xue S, Zhao Z, Jin S, He S, Jia L, Li Z, Vanhove C, De Vos F, Kuang Z, Wang T, Neyt S, Zhang L, Li X. The development of 177Lu-DOTA-CC-PSMA following a unified "Click Chemistry" protocol of synthesizing metal nuclide-conjugated radiopharmaceuticals. EJNMMI Radiopharm Chem. 2024 Jul 31;9(1):56. doi: 10.1186/s41181-024-00287-7. PMID: 39083135; PMCID: PMC11291776.
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