核素標(biāo)記的前列腺特異性膜抗原靶向抑制劑及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明提供新型核素標(biāo)記的前列腺特異性膜抗原靶向抑制劑，其為放射性核素標(biāo)記的DKFZ?PSMA?617，所述放射性核素包括64Cu、68Ga、89Zr中的至少一種。本發(fā)明還提供核素標(biāo)記DKFZ?PSMA?617的制備方法。本發(fā)明的核素標(biāo)記DKFZ?PSMA?617性質(zhì)穩(wěn)定，顯像效果好，對(duì)PSMA有高的親和力和功能活性，有利于早期前列腺癌的診斷與準(zhǔn)確分期，并為乳腺癌、胃腺癌的診斷提供新思路，經(jīng)進(jìn)一步臨床前動(dòng)物水平研究證實(shí)，其有望成為具有良好應(yīng)用前景的靶向PSMA顯像劑及腫瘤治療劑。
【專利說(shuō)明】
核素標(biāo)記的前列腺特異性膜抗原靶向抑制劑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及核醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，具體地說(shuō)，涉及一種核素標(biāo)記的前列腺特異性膜抗原靶 向抑制劑及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著核醫(yī)學(xué)與分子生物學(xué)的深入發(fā)展與融合，醫(yī)學(xué)影像技術(shù)邁向分子影像學(xué)時(shí) 代，其中正電子發(fā)射計(jì)算機(jī)斷層顯像(Positron Emission Tomography，PET)進(jìn)行功能學(xué)顯 像使得人們真正從分子水平開始認(rèn)識(shí)并診斷疾病，尤其在腫瘤的診療方面凸顯出其優(yōu)勢(shì)。 通過(guò)示蹤病變組織的受體變化、細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的異常，從而克服現(xiàn)代診斷技術(shù)中的缺陷，為 腫瘤的早期診斷、臨床分期、療效評(píng)估提供依據(jù)，并對(duì)預(yù)后進(jìn)行評(píng)價(jià)，同時(shí)也可應(yīng)用于腫瘤 的靶向治療。
[0003] 目前分子核醫(yī)學(xué)中代謝顯像在臨床中應(yīng)用最廣泛，其中最多見的為18F-FDG,但因 其為非特異性顯像劑，在前列腺癌診斷方面存在很多不足，因此亟需研發(fā)特異性受體對(duì)前 列腺癌進(jìn)行顯像，以真正發(fā)揮PET顯像的優(yōu)勢(shì)。當(dāng)然無(wú)論腫瘤的靶向顯像還是治療，都依托 于放射性藥物的研制與合成。若腫瘤中某種受體高水平表達(dá)，則可利用受體與配體高特異 性、高親和性結(jié)合的特點(diǎn)，將配體進(jìn)行放射性核素標(biāo)記，從而作為示蹤劑與受體高密度表達(dá) 部位相結(jié)合從而對(duì)腫瘤部位顯像。
[0004] PSMA(Prostate Specific Membrane Antigen，PSMA)作為特異性的革巴點(diǎn)最初被 7E-11所識(shí)別并定義，其在前列腺癌細(xì)胞中高度表達(dá)，盡管唾液腺、小腸等正常組織中也有 一定程度的表達(dá)，但表達(dá)水平僅為癌細(xì)胞的1/100-1/1000,且PSMA表達(dá)水平隨腫瘤的分級(jí) 與分期的升高而升高；之后研究發(fā)現(xiàn)PSMA雖在正常血管中并無(wú)表達(dá)，但普遍高表達(dá)于實(shí)體 腫瘤的新生血管內(nèi)皮細(xì)胞中，胃腺癌、大腸癌中表達(dá)分別高達(dá)66.4%和84.2%，經(jīng)免疫組化 證實(shí)74.0 %原發(fā)性乳腺癌、100 %的乳腺癌腦轉(zhuǎn)移病灶的新生血管中呈PSMA表達(dá)陽(yáng)性，且表 達(dá)PSMA新生血管所占比例與患者的十年生存率成正相關(guān)，這將有望拓寬PSMA作為潛在診斷 與治療靶點(diǎn)的應(yīng)用范圍。
[0005] PSMA為Π 型跨膜糖蛋白，含750個(gè)氨基酸，膜內(nèi)段含19個(gè)氨基酸，膜外段為707個(gè)氨 基酸，跨膜段含24個(gè)氨基酸，膜內(nèi)段與膜外段均含有抗原表位。DKFZ-PSMA-617則是與膜外 段抗原位點(diǎn)結(jié)合，BeneSoviiM等通過(guò)競(jìng)爭(zhēng)性結(jié)合實(shí)驗(yàn)已證實(shí)其與PSMA的高親和力，動(dòng)物水 平實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)LNCaP異種移植瘤腫瘤攝取可被2-PMPA所阻滯（8.47 ± 4.09 % ID/g; 0.98 土 0.32 % ID/g 2-PMPA共注射），證實(shí)其結(jié)合的高特異性。此外，DKFZ-PSMA-617還可有效內(nèi)化 并滯留在細(xì)胞內(nèi)，利于進(jìn)行示蹤性顯像，而且藥代動(dòng)力學(xué)特性較好，腫瘤顯像清晰，24h時(shí)T/ B = 1058，T/M=529，優(yōu)于近年來(lái)開發(fā)并經(jīng)臨床證實(shí)顯像效果優(yōu)良的示蹤劑PSMA-11。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的是提供一種核素標(biāo)記的前列腺特異性膜抗原靶向抑制劑及其制備 方法。
[0007] 本發(fā)明基于以下構(gòu)思:DKFZ-PSMA-617含DOTA雙功能螯合劑，考慮到銅為人體微量 金屬元素， 64Cu同位素具有合適的半衰期，良好的核素性能，因此對(duì)DKFZ-PSMA-617進(jìn)行64Cu 標(biāo)記。64Cu的半衰期為12.7h，使得顯像時(shí)間可適當(dāng)延長(zhǎng)，有利于顯示腫瘤更多的生理和生化 特性，而且不會(huì)對(duì)患者造成不必要的放射性損傷。能量為0.656MeV，占17.4%分支比的β +粒 子適用于PET顯像;另外，64Cu發(fā)射?Γ粒子占39%，又有作為治療性藥物的潛力，因此 64Cu核素 標(biāo)記物有診治一體化的功能，不僅可以用于腫瘤的定位而且可消除術(shù)后殘余病灶，減少術(shù) 后常規(guī)放化療對(duì)病人造成的損傷，還能夠在一定程度上提高患者的生活質(zhì)量。
[0008] 為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的，本發(fā)明提供的核素標(biāo)記的前列腺特異性膜抗原靶向抑制 劑，其為放射性核素標(biāo)記的DKFZ-PSMA-617，所述放射性核素包括 64Cu、68Ga、89Zr等中的至少 一種。其中，DKFZ-PSMA-617含雙功能螯合劑D0TA( 1，4，7，10-四氮雜環(huán)十二烷-1，4，7，10-四 羧酸），進(jìn)行放射性核素標(biāo)記得到相應(yīng)的放射性分子探針能夠與PSMA結(jié)合，從而通過(guò)核醫(yī)學(xué) 手段準(zhǔn)確定位PSM高表達(dá)的腫瘤組織，達(dá)到疾病靶向分子影像診斷、治療的目的。
[0009] 本發(fā)明還提供靶向PSM的腫瘤顯像劑和治療藥物，其含有所述核素標(biāo)記的前列腺 特異性膜抗原靶向抑制劑。
[0010] 本發(fā)明還提供所述核素標(biāo)記的前列腺特異性膜抗原靶向抑制劑在制備靶向PSMA 的腫瘤顯像劑和治療藥物中的應(yīng)用。
[0011] 本發(fā)明還提供所述核素標(biāo)記的前列腺特異性膜抗原靶向抑制劑在制備PET/CT分 子診斷顯像劑中的應(yīng)用。
[0012] 本發(fā)明進(jìn)一步提供所述核素標(biāo)記的前列腺特異性膜抗原靶向抑制劑的制備方法， 向 10~20yg DKFZ-PSMA-617中依次加入0.1~l.OmL PH4.5-5.5的0.1M NaAC和92.5MBq50-120MBq的64CuCl2或89Zr 4+淋洗液，80~110°C反應(yīng)10~20min，即得目標(biāo)化合物64Cu-PSMA-617 或 89Zr-PSMA-617。
[0013] 優(yōu)選地，向 IOyg DKFZ-PSMA-617 中依次加入 0.2mL ρΗ4·5-5·5 的 0.1M NaAC 和 92.5MBq的64CuCl2或89Zr4+淋洗液，95°C反應(yīng) 15min，即得目標(biāo)化合物64Cu-PSMA-617或89Zr-PSMA-617。
[0014] 當(dāng)標(biāo)記率小于90 %時(shí)，用Sep-pak C18Column分離純化所述目標(biāo)化合物，使目標(biāo)化 合物的放射性化學(xué)純度大于99%。使用前，Sep-pak柱需用無(wú)水乙醇和高純水活化，并用生 理鹽水洗脫放射性雜質(zhì)，然后再用80 %乙醇洗脫出目標(biāo)化合物。
[0015] 64Cu-PSMA-617的體外穩(wěn)定性分析結(jié)果顯示，其在0.9%NaCl溶液中24h內(nèi)均能保持 良好的穩(wěn)定性，Radio-HPLC檢測(cè)其放化純度保持在92 %以上。
[0016] 64Cu-PSMA-617的PET顯像結(jié)果表明，64Cu-PSMA-617能夠準(zhǔn)確定位PSMA陽(yáng)性腫瘤， 對(duì)PSMA有高度特異性靶向性，在BGC-823荷胃腺癌裸鼠腫瘤部位的攝取較明顯，PSMA高表達(dá) 的唾液腺富集也隨時(shí)間的延長(zhǎng)不斷增高。研究結(jié)果表明 64Cu核素性質(zhì)穩(wěn)定，顯像效果優(yōu)于 68Ga等正電子核素。64Cu-PSMA-617可用于正電子核醫(yī)學(xué)顯像，并用于PSMA高表達(dá)的前列腺 癌的定位診斷與治療，還可以實(shí)現(xiàn)對(duì)有大量新生血管生成以至PSMA高表達(dá)的神經(jīng)膠質(zhì)瘤、 乳腺癌、胃腺癌等實(shí)體瘤的定位診斷與治療。
[0017] 本發(fā)明提供的新型核素標(biāo)記的前列腺特異性膜抗原靶向抑制劑，性質(zhì)穩(wěn)定，顯像 效果好，對(duì)PSM有高的親和力和功能活性，有利于早期前列腺癌的診斷與準(zhǔn)確分期，并為乳 腺癌、胃腺癌的診斷提供新思路，經(jīng)進(jìn)一步臨床前動(dòng)物水平研究證實(shí)，其有望成為具有良好 應(yīng)用前景的靶向PSM顯像劑及腫瘤治療劑。
【附圖說(shuō)明】
[0018]圖1為本發(fā)明實(shí)施例1中64Cu-PSMA-617標(biāo)記化合物分離純化后的HPLC測(cè)定結(jié)果。 [0019 ]圖2為本發(fā)明實(shí)施例2中64Cu-PSMA-617標(biāo)記化合物的體外穩(wěn)定性分析結(jié)果。
[0020] 圖3為本發(fā)明實(shí)施例3中64Cu-PSMA-617標(biāo)記化合物在動(dòng)物體內(nèi)的PET顯像結(jié)果;A、B 和C分別為注射64Cu-PSMA-617后30min、8h和24h顯像，灰色箭頭所示方向?yàn)槟[瘤，白色箭頭 所示方向?yàn)橥僖合佟?br>【具體實(shí)施方式】
[0021] 以下實(shí)施例用于說(shuō)明本發(fā)明，但不用來(lái)限制本發(fā)明的范圍。若未特別指明，實(shí)施例 中所用的技術(shù)手段為本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的常規(guī)手段，所用原料均為市售商品。
[0022] 本發(fā)明中涉及的DKFZ-PSMA-617購(gòu)自ABX，Radeberg，德國(guó)（產(chǎn)品編號(hào)：9933.0001)。 [0023] 實(shí)施例1新型核素 64Cu、89Zr標(biāo)記的DKFZ-PSMA-617的制備
[0024]向IOyg DKFZ-PSMA-617中依次加入0.2mL ρΗ4·5-5·5的0.1M NaAC和92.5MBq的 64CuCl2或89Zr4+淋洗液，95°C 反應(yīng)15min，即得目標(biāo)化合物64Cu-PSMA-617或89Zr-PSMA-617。 [0025] 當(dāng)標(biāo)記率小于90 %時(shí)，用Sep-pak C18Column分離純化所述目標(biāo)化合物，使目標(biāo)化 合物的放射性化學(xué)純度大于99 %。
[0026] 使用前Sep-pak柱需用5mL無(wú)水乙醇和5mL高純水活化，并用3mL生理鹽水洗脫出放 射性雜質(zhì)，然后再用〇. 8mL 80%乙醇洗脫出目標(biāo)化合物64Cu-PSMA-617或89Zr-PSMA-617。 [0027] 用Radio-HPLC測(cè)定標(biāo)記率及放射化學(xué)純度。分析條件:YMC-Pack ODS-A column， 1.0mL/min;0· 1%TFA Water(A)，0· 1%TFA Acetontrile(C) ;0-10min(C): 15%-60%。結(jié)果 顯示64Cu-PSMA-617標(biāo)記率大于92 %，放化純度大于99 %。結(jié)果見圖1。
[0028] 實(shí)施例2 64Cu-PSMA-617標(biāo)記化合物的體外穩(wěn)定性分析
[0029] 取20yL(l .3MBq)分離樣品64Cu-PSMA_617加入到ImL NaCl緩沖溶液中，于30°C孵 育，在5111丨11、3〇111丨11、111、211和2811時(shí)分別取出25以1^、3(^1^、4(^1^、55以1^、99以1^溶液進(jìn)行1^(^〇-HPLC檢測(cè)。結(jié)果見圖2，該結(jié)果表明化合物 64Cu-PSMA-617的穩(wěn)定性好。
[0030] 實(shí)施例3 64Cu-PSMA-617標(biāo)記化合物在動(dòng)物體內(nèi)的PET顯像試驗(yàn)
[0031] 取右上肢腋下種植人胃腺癌BGC-823細(xì)胞的BALB/c裸鼠（十周齡），腫瘤直徑1.0-2.0cm，通過(guò)尾靜脈注射18.5MBq的 64Cu-PSMA-617標(biāo)記化合物0.2mL，分別于注射后30min、8h 和24h進(jìn)行PET顯像。顯像前將裸鼠在Summit AS-1-000-7小動(dòng)物麻醉系統(tǒng)中用混有3% (體 積分?jǐn)?shù))異氟烷的氧氣麻醉，顯像過(guò)程中維持含1% (體積分?jǐn)?shù))異氟烷的氧氣麻醉，顯像時(shí) 間為15min。結(jié)果見圖3。
[0032]另外，對(duì)化合物89Zr-PSMA-617進(jìn)行檢測(cè)分析結(jié)果表明，其與化合物64Cu-PSMA-617 的體外穩(wěn)定性及顯像效果近似。
[0033]雖然，上文中已經(jīng)用一般性說(shuō)明及具體實(shí)施方案對(duì)本發(fā)明作了詳盡的描述，但在 本發(fā)明基礎(chǔ)上，可以對(duì)之作一些修改或改進(jìn)，這對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員而言是顯而易見的。因 此，在不偏離本發(fā)明精神的基礎(chǔ)上所做的這些修改或改進(jìn)，均屬于本發(fā)明要求保護(hù)的范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 核素標(biāo)記的前列腺特異性膜抗原靶向抑制劑，其特征在于，其為放射性核素標(biāo)記的 DKFZ-PSMA-617，所述放射性核素包括64Cu、68Ga、89Zr中的至少一種。2. 靶向PSMA的腫瘤顯像劑和治療藥物，其含有權(quán)利要求1所述核素標(biāo)記的前列腺特異 性膜抗原靶向抑制劑。3. 權(quán)利要求1所述核素標(biāo)記的前列腺特異性膜抗原靶向抑制劑在制備靶向PSMA的腫瘤 顯像劑和治療藥物中的應(yīng)用。4. 權(quán)利要求1所述核素標(biāo)記的前列腺特異性膜抗原靶向抑制劑在制備PET/CT分子診斷 顯像劑中的應(yīng)用。5. 權(quán)利要求1所述核素標(biāo)記的前列腺特異性膜抗原靶向抑制劑的制備方法，其特征在 于，向 10~20yg DKFZ-PSMA-617中依次加入0.1 ~l.OmL ρΗ4·5-5·5的0.1M NaAC和50-120MBq的64CuC12或89Zr4+淋洗液，80~110°C反應(yīng)10~20min，即得目標(biāo)化合物 64Cu-PSMA-617 或 89Zr-PSMA-617。6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，向10yg DKFZ-PSMA-617中依次加入0.2mL pH4 · 5-5 · 5的0 · 1M NaAC和92 · 5MBq的64CuC12或89Zr4+淋洗液，95°C反應(yīng)15min，即得目標(biāo)化合 物 64Cu-PSMA-617 或89Zr-PSMA-617。7. 根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的方法，其特征在于，當(dāng)標(biāo)記率小于90%時(shí)，用Sep-pak C18 Column分離純化所述目標(biāo)化合物，使目標(biāo)化合物的放射性化學(xué)純度大于99%。8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，使用前Sep-pak柱需用無(wú)水乙醇和高純水 活化，并用生理鹽水洗脫放射性雜質(zhì)，然后再用80%乙醇洗脫出目標(biāo)化合物。
【文檔編號(hào)】A61P13/08GK106075484SQ201610488183
【公開日】2016年11月9日
【申請(qǐng)日】2016年6月28日
【發(fā)明人】楊志, 韓雪迪, 朱華, 劉辰, 劉菲, 解清華
【申請(qǐng)人】北京腫瘤醫(yī)院