一种靶向EGFR的SPECT显像剂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种靶向EGFR的SPECT显像剂及其制备方法和应用。本发明专利技术对cetuximab的结构进行改造，保留功能区F(ab

【技术实现步骤摘要】
一种靶向EGFR的SPECT显像剂及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及一种靶向EGFR的SPECT显像剂及其制备方法和应用，属于放射性药物化学


技术介绍

[0002]消化系统常见肿瘤主要包括胃癌和结肠癌。在所有恶性肿瘤中，胃癌和结肠癌的发病率分别位列第五和第三。胃癌和结肠癌均排在肿瘤相关死亡的前五名。大多数患者在确诊时已处于中晚期，通常不适合进行根治性手术。以EGFR(表皮生长因子受体)为靶点的单克隆抗体(mAbs)在临床上具有较高的治疗效果。
[0003]EGFR的表达不仅是评价治疗效果的生物标志物之一，还是指导临床单抗用药的依据。尽管病理结果是金标准，但是对于不适合手术的病人，病理并不适用。ImmunoSPECT是一种非侵入性分子成像方法，它利用放射性标记的抗体来可视化特定的标记物。西妥昔单抗(Cetuximab)是FDA批准的单克隆抗体，广泛用于EGFR过表达的消化道肿瘤。而如何无创性地评估肿瘤的EGFR表达成为了亟待解决的问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术所要解决的技术问题是：如何利用西妥昔单抗(Cetuximab)设计出一种能够无创性地评估肿瘤的EGFR表达的分子探针。
[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种靶向EGFR的SPECT显像剂的前体化合物，该前体化合物为MAG3‑
Cet
‑
F(ab')2，所述的MAG3‑
Cet
‑
F(ab')2的化学结构式如式I所示：
[0006][0007]其中，Cet
‑
F(ab')2为西妥昔单抗的功能片段F(ab')2。
[0008]本专利技术还提供了一种靶向EGFR的SPECT显像剂，该SPECT显像剂为
99m
Tc
‑
MAG3‑
Cet
‑
F(ab')2，所述的
99m
Tc
‑
MAG3‑
Cet
‑
F(ab')2的化学结构式如式II所示：
[0009][0010]其中，Cet
‑
F(ab')2为西妥昔单抗的功能片段F(ab')2。
[0011]本专利技术还提供了上述的靶向EGFR的SPECT显像剂的制备方法，包括以下步骤：
[0012]步骤1：将西妥昔单抗与双功能螯合剂NHS
‑
MAG3进行修饰反应，纯化后得到MAG3‑
Cet；
[0013]步骤2：将MAG3‑
Cet经酶切后去除西妥昔单抗的Fc片段，得到MAG3‑
Cet
‑
F(ab')2，其保留了西妥昔单抗的功能片段F(ab')2；
[0014]步骤3：MAG3‑
Cet
‑
F(ab')2与
99m
TcO4‑
进行放射性核素标记反应，纯化后得到
99m
Tc
‑
MAG3‑
Cet
‑
F(ab')2。
[0015]优选地，所述步骤1中的修饰反应具体为：将摩尔比为1:5的西妥昔单抗与NHS
‑
MAG3在碳酸氢盐缓冲液中常温反应2小时，所述碳酸氢盐缓冲液的浓度为0.1mol/L，pH值为9.0。
[0016]优选地，所述步骤2中的酶切采用的是IdeS蛋白酶，所述IdeS蛋白酶的使用量为：每1mg西妥昔单抗加入50U IdeS酶。
[0017]优选地，所述步骤3中的放射性核素标记反应具体为：每100μgMAG3‑
Cet
‑
F(ab')2中，加入45μL 0.25M的醋酸铵和15μL酒石酸盐标准缓冲液的组合溶液中，然后加入不超过5mCi的
99m
TcO4‑
，混匀后立即加入3μL新鲜制备的1mg/mL SnCl2·
2H2O溶液，混匀后在室温下涡旋温育1小时。
[0018]本专利技术还提供了上述的靶向EGFR的SPECT显像剂的应用，包括在制备评估肿瘤的EGFR表达水平的试剂和/或试剂盒中的应用。
[0019]本专利技术的SPECT显像剂的设计原理：
[0020]西妥昔单抗(Cetuximab)完整抗体的分子量约为150kDa，这使得抗体在血液中的代谢速度很慢，体内半衰期甚至达到7天以上，一般必须使用长半衰期正电子核素(
89
Zr，T
1/2
约3.3天)显像，这无疑增大了患者的总体辐射剂量。而单抗的F(ab')2(约100kDa)片段可以通过酶切产生，它保留了与完整抗体相同的抗原结合位点和免疫结合活性，因此，本专利技术对cetuximab的结构进行改造，保留功能区F(ab')2，并通过放射性核素
99m
Tc标记后得到靶向EGFR的SPECT显像剂，探针分子量由150kDa减少到100kDa，可以加速探针在体内的代谢速度。
[0021]与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：
[0022]1.本专利技术利用cetuximab结合EGFR的特点，对cetuximab的结构进行改造，保留功能区F(ab')2，减少了探针分子量，由150kDa减少到100kDa，加速了探针在体内的代谢速度，有利于临床转化，16h显像效果最好，而完整单抗约为48h；与其他F(ab')2片段不同的是，
IdeS酶的作用位点是特异的，反应时间短(30
‑
60min)；而传统胃蛋白酶切割的F(ab')2片段是通过类似于“削铅笔”的方式切除Fc段，作用位点多，特异性差，且作用时间长(通常10小时以上)；
[0023]2.本专利技术在实验方法上，改进了先制备F(ab')2片段，后连接螯合剂的方式。本专利技术先连接螯合剂，后切割，减少了连接螯合剂过程中F(ab')2片段发生二聚体的几率，最大程度保留了F(ab')2片段的生物活性。
[0024]3.本专利技术成功合成了
99m
Tc
‑
MAG3‑
Cet
‑
F(ab')2，并通过Western blots和IF筛选出高表达EGFR细胞系MGC803；通过生物分布和SPECT/CT成像，结果表明
99m
Tc
‑
MAG3‑
Cet
‑
F(ab')2可以清楚地显示EGFR阳性肿瘤，达到无创评估肿瘤EGFR表达的目的。
附图说明
[0025]图1为本专利技术的SPECT显像剂
99m
Tc
‑
MAG3‑
Cet
‑
F(ab')2的合成路线图；
[0026]图2为通过Western blots和IF筛选出高表达EGFR的细胞系MGC803；其中，2A为Western blots实验结果，2B为IF实验结果；
[0027]图3为SDS
‑...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种靶向EGFR的SPECT显像剂的前体化合物，其特征在于，该前体化合物为MAG3‑
Cet
‑
F(ab')2，所述的MAG3‑
Cet
‑
F(ab')2的化学结构式如式I所示：其中，Cet
‑
F(ab')2为西妥昔单抗的功能片段F(ab')2。2.一种靶向EGFR的SPECT显像剂，其特征在于，该SPECT显像剂为
99m
Tc
‑
MAG3‑
Cet
‑
F(ab')2，所述的
99m
Tc
‑
MAG3‑
Cet
‑
F(ab')2的化学结构式如式II所示：其中，Cet
‑
F(ab')2为西妥昔单抗的功能片段F(ab')2。3.权利要求2所述的靶向EGFR的SPECT显像剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：将西妥昔单抗与双功能螯合剂NHS
‑
MAG3进行修饰反应，纯化后得到MAG3‑
Cet；步骤2：将MAG3‑
Cet经酶切后去除西妥昔单抗的Fc片段，得到MAG3‑
Cet
‑
F(ab')2，其保留了西妥昔单抗的功能片段F(ab')2；步骤3：MAG3‑
Cet
‑
F(ab'...

【专利技术属性】
技术研发人员：程登峰，石岱，刘国兵，谭辉，石洪成，
申请(专利权)人：复旦大学附属中山医院，
类型：发明
国别省市：