我所关于靶向天冬酰胺内肽酶的放射性氟标记探针研究取得新成果

    我所创新药物研究中心一项以天冬酰胺内肽酶为靶向的放射性氟标记探针研究工作取得新进展，用自主研制出的两种探针¹⁸F-2和¹⁸F-3对肿瘤中的天冬酰胺内肽酶活性进行正电子发射断层扫描成像（PET），证实其所具有的良好的特异性识别能力与检测信号增强功能。近日，这一成果发表在国际期刊一区杂志《Analytical Chemistry》2020年第92期上。

    天冬酰胺内肽酶是一个溶酶体半胱氨酸蛋白酶，它的过度表达与肿瘤的增殖、侵袭和转移密切相关，因此，围绕天冬酰胺内肽酶进行疾病诊断与治疗药物的研发是当前学界的新颖视角之一，特别是利用PET对天冬酰胺内肽酶的活性进行分子成像的研究尚处于探索前沿领域。

    创新药物研究中心林建国团队研究设计了两种靶向天冬酰胺内肽酶的放射性氟标记探针(¹⁸F-2和¹⁸F-3)和一种对照探针(¹⁸F-1)，通过一步¹⁸F离子交换标记方法，获得探针的高放射化学产率 (RCY>60%)和放射化学纯度(RCP>99%)。

    团队将探针¹⁸F-2和¹⁸F-3用于肿瘤中天冬酰胺内肽酶活性的PET显像后发现，该两种探针能够作为小分子穿透细胞膜，以自组装纳米粒子的形式聚集在肿瘤组织中，从而放大和延长信号，实现对肿瘤中的天冬酰胺内肽酶活性进行非侵入性的可视化PET成像。实验结果表明，探针¹⁸F-2和¹⁸F-3对天冬酰胺内肽酶活性和还原性环境表现出较高的响应性，它们在天冬酰胺内肽酶活性过表达的结肠癌HCT116细胞中摄取效率也十分相似，而对照型探针¹⁸F-1则无响应聚集功能，探针¹⁸F-2和¹⁸F-3均显示出良好的特异性识别能力与检测信号增强效果。

    在上述实验基础上，研究团队还进行了引入标记和共注射策略的优化实验：通过在探针¹⁸F-3中引入三组组氨酸-谷氨酸亲水肽链(HE)3标记，显著减少肝脏蓄积，而不影响肿瘤摄取；采用共注射策略(¹⁸F-2 + 2和¹⁸F-3+ 3)使肿瘤摄取显著增加，信噪比显著提高。结果表明，探针¹⁸F-3对监测天冬酰胺内肽酶在肿瘤中的表达水平具有良好的特异性与灵敏度，对天冬酰胺内肽酶过表达相关的疾病在早期发现与疗效监测方面具有较好的应用潜力。（创新药物研究中心）