一种靶向成纤维细胞激活蛋白的二聚体MR探针的制备方法

技术领域

本发明涉及影像肿瘤靶向探针技术领域，尤其涉及一种靶向成纤维细胞激活蛋白的二聚体MR探针的制备方法。

背景技术

恶性肿瘤是威胁人类健康的主要杀手，主要归因于不能早期诊断；药物靶向性差，药物抵抗以及对转移疗效差等。

分子影像（Molecular Imaging）是将现代影像技术与分子生物学结合产生的一门新兴学科。其以体内特定分子作为靶目标，可以在体外通过现代影像设备显示活体内分子水平的功能、代谢，通过图像直接显示细胞或分子水平的生理和病理过程。更重要的是分子影像能在分子水平发现疾病，提高早期诊断疾病的水平，真正达到疾病的早期诊断、早期治疗。

核磁共振成像(MRI)是一种无创的显像方法，具有分辨率高、无放射性辐射、长效成像等优点，用于临床医学上评估人体解剖结构和组织或器官的结构和功能，从而进行疾病诊断。而组织间以及组织与病变间弛豫时间的差别，是磁共振成像诊断的基础。但是MRI对微小组织的病灶、分子活动或者细胞活动时灵敏度并不高，因此，MRI增强检查通过静脉给予对比剂，人为改变组织与病变间TIWI或T2WI信号强度对比，可以提高疾病诊断的灵敏度。

目前，核磁共振（MR）通用的对比剂为含轧（Gd）的顺磁性螯合物，其主要通过缩短T1值，增加T1WI图像上病变与正常组织的信号强度对比，并通过病灶的不同增强方式和类型，帮助病灶定位、定性。如传统的MR钆螯合对比剂钆特酸葡胺（Gd-DOTA），属于离子型非特异性细胞外液对比剂，通过采用顺磁性小分子造影剂等可以帮助提高成像的灵敏度和对比度。由于其主要通过病变强化模式即血供情况来诊断疾病，因此在肿瘤的诊断中缺乏特异性，容易引起漏诊和误诊。

肿瘤组织由实质细胞和间质细胞组成，目前MR新型探针基本都靶向肿瘤实质细胞，但研究表明，间质细胞占有更大的比例。癌相关成纤维细胞（Cancer-associatedfibroblasts, CAFs）是肿瘤细胞生长微环境中的主要的间质细胞，是肿瘤间质的重要组成部分。在肿瘤病灶内，肿瘤间质是非常丰富的，在有些肿瘤病灶中，其占比可高达整个肿瘤组织的90%，明显高于肿瘤实质细胞。癌相关成纤维细胞与正常纤维化存在明显的差别：前者特征性地高表达成纤维细胞激活蛋白（Fibroblastactivation protein, FAP），而后者此蛋白表达很少。90%以上的恶性肿瘤存在成纤维细胞激活蛋白选择性高表达，尤其是在以促结缔组织增生反应为特征的乳腺、结肠、胰腺肿瘤中表达更为显著，而在正常组织及良性肿瘤中几乎不表达。目前，FAP已经成为肿瘤诊治的重要靶点。成纤维细胞激活蛋白抑制剂（Fibroblast activation protein inhibitors, FAPIs）可与FAP特异性结合，选择性地靶向 FAP阳性的组织，据此可以对肿瘤间质进行显像。

德国海德堡大学Clemens Kratochwil等从30多种备选化合物中，筛选出了2个更优的成纤维细胞激活蛋白有效抑制剂（FAPIs）：FAPI-02 与FAPI-04分子，并用放射性正电子核素68镓[68Ga]标记制备成正电子显像剂[68Ga]-FAPI-04和[68Ga]-FAPI-02。研究表明FAPI-04具有更好的化学性能。[68Ga]-DOTA-FAPI-04是目前国内外研究的热点正电子发射型计算机断层显像（PET）显像剂，目前已经进入了临床试验阶段，其诊断肿瘤的灵敏度与特异性已经得到广泛认可。其在28种原发实体瘤和转移灶检出中显示出很好的灵敏度。有研究表明[68Ga]Ga-DOTA-FAPI PET/CT原发肿瘤的灵敏度为98.2%，同时在淋巴结诊断的灵敏度为86.4%。但PET设备高端、检查费用昂贵，必须使用正电子核素

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种方法简单、易于实现的靶向成纤维细胞激活蛋白的二聚体MR探针的制备方法。

为解决上述问题，本发明所述的一种靶向成纤维细胞激活蛋白的二聚体MR探针的制备方法，包括以下步骤：

⑴将琥珀酸-赖氨酸-FAPI-04二聚体（Suc-Lys-(FAPI-04)

⑵所述DOTA-Suc-Lys-(FAPI-04)

所述步骤⑴中琥珀酸-赖氨酸-FAPI-04二聚体、N,N-二异丙基乙胺、四氮杂环十二烷四乙酸-琥珀酰亚胺酯的摩尔比为1：3~4：2.5~3.5；琥珀酸-赖氨酸-FAPI-04二聚体与二甲基甲酰胺的质量体积比为55~65 mg：1ml。

所述步骤⑵中DOTA-Suc-Lys-(FAPI-04)

本发明与现有技术相比具有以下优点：

1、本发明首次构建靶向成纤维细胞激活蛋白的二聚体MR分子探针Gd-DOTA-Suc-Lys-(FAPI 04)

2、本发明对临床常用MR显像剂钆特酸葡胺进行了结构修饰，以恶性肿瘤间质内普遍高表达、而良性或正常组织几乎不表达的成纤维细胞激活蛋白（Fibroblast activationprotein,FAP）为显像的靶点，在Gd-DOTA分子上连接成纤维细胞激活蛋白抑制剂（Fibroblast activation proteininhibitors, FAPIs）FAPI-04分子的二聚体，制备了靶向肿瘤间质的特异性MR分子探针Gd-DOTA-Suc-Lys-(FAPI 04)

3、本发明将MR优越的软组织分辨能力、高清晰的成像效能与Gd-DOTA-Suc-Lys-(FAPI 04)

4、本发明合成产率高，方法简单、易于实现。

附图说明

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。

图1为本发明 Gd-DOTA-Suc-Lys-(FAPI 04)

图2为本发明产物 Gd-DOTA-Suc-Lys-(FAPI 04)

图3为本发明产物 Gd-DOTA-Suc-Lys-(FAPI 04)

图4为本发明 Gd-DOTA-Suc-Lys-(FAPI 04)

具体实施方式

如图1所示，本发明从中间体7开始合成，主要目的是合成终产物8 Gd-DOTA-Suc-Lys-(FAPI 04)

一种靶向成纤维细胞激活蛋白的二聚体MR探针的制备方法，包括以下步骤：

⑴将琥珀酸-赖氨酸-FAPI-04二聚体（Suc-Lys-(FAPI-04)

其中：琥珀酸-赖氨酸-FAPI-04二聚体、N,N-二异丙基乙胺、四氮杂环十二烷四乙酸-琥珀酰亚胺酯的摩尔比为1：3~4：2.5~3.5；琥珀酸-赖氨酸-FAPI-04二聚体与二甲基甲酰胺的质量体积比为55~65 mg：1ml。

Suc-Lys-(FAPI-04)

⑵DOTA-Suc-Lys-(FAPI-04)

其中：DOTA-Suc-Lys-(FAPI-04)

Gd-DOTA-Suc-Lys(FAPI 04)

【工作原理】

标记化合物与靶点的识别、结合是分子影像的基础，属于受体显像的范畴，具有疾病诊断灵敏度高与特异性强的优点。90%以上的恶性肿瘤存在成纤维细胞激活蛋白（FAP）选择性高表达，而在正常组织及良性肿瘤中几乎不表达。因此FAP已经成为肿瘤显像的重要靶点。成纤维细胞激活蛋白抑制剂（FAPIs）可与FAP特异性结合，选择性地靶向 FAP阳性的组织，据此可以对肿瘤间质进行特异性显像。

FAPI-04是成纤维细胞激活蛋白有效抑制剂，可与靶点成纤维细胞激活蛋白（FAP）特异性结合，二聚体(FAPI-04)

为了将二聚体(FAPI-04)

标记物[68Ga]或钆（Gd）仅起示踪作用，前者需要PET设备探测信号，后者需要MR设备探测相应信号。能否显像取决于被标记化合物的性质与显像设备，根据同一性原理，由于[68Ga]-FAPI-04具有肿瘤间质的靶向性，因此，新型MR探针Gd-DOTA-Suc-Lys-(FAPI 04)

本发明将已得到临床验证的肿瘤靶向性PET分子探针[68Ga]Ga-DOTA-FAPI转化为MR分子探针Gd-DOTA-Suc-Lys-(FAPI04)

实施例 一种靶向成纤维细胞激活蛋白的二聚体MR探针的制备方法，包括以下步骤：

⑴将Suc-Lys-(FAPI-04)

⑵DOTA-Suc-Lys-(FAPI-04)

【纯度检测】

对所得Gd-DOTA-Suc-Lys(FAPI-04)

【LC-MS分析】

对所得Gd-DOTA-Suc-Lys(FAPI-04)

【体外实验】

将所得Gd-DOTA-Suc-Lys(FAPI-04)