一、Alfatide II(NOTA-E [PEG4-c (RGDfk)] 2)基本性质
1. 名称信息
• 英文名称:Alfatide II;化学系统命名为 NOTA-E [PEG4-c (RGDfk)] 2(其中 NOTA 为 1,4,7-Triazacyclononane-1,4,7-triacetic acid 的缩写,即 1,4,7 - 三氮杂环壬烷 - 1,4,7 - 三乙酸;PEG4 为四甘醇单甲醚,即 Tetraethylene glycol monomethyl ether;c (RGDfk) 为环 Arg-Gly-Asp-D-Phe-Lys 肽,是一种环形 RGD 肽衍生物)
• 中文名称:阿尔法肽 II;化学系统命名可译为 1,4,7 - 三氮杂环壬烷 - 1,4,7 - 三乙酸 - 谷氨酰基 [四甘醇单甲醚 - 环精氨酰 - 甘氨酰 - 天冬氨酰 - D - 苯丙氨酰 - 赖氨酰] 2
展开剩余88%2. 结构相关特性
Alfatide II 属于一种靶向性多肽偶联物,核心结构由三部分构成:一是 NOTA 基团,作为螯合剂,可与放射性金属离子(如⁶⁸Ga、¹⁷⁷Lu 等)形成稳定的络合物,用于核医学成像或靶向治疗;二是 PEG4(四甘醇单甲醚)链,起到增加分子水溶性、延长体内循环时间、降低免疫原性的作用;三是两个 c (RGDfk) 环形肽单元,作为整合素 αvβ3 受体的特异性配体,而整合素 αvβ3 在肿瘤新生血管内皮细胞及多种恶性肿瘤细胞(如黑色素瘤、肺癌、乳腺癌等)表面高表达,这是 Alfatide II 实现靶向性的关键结构基础。
3. 等电点(pI)
由于 Alfatide II 分子结构中含有多个氨基酸残基(如精氨酸的胍基、天冬氨酸的羧基、赖氨酸的氨基等)以及 NOTA 基团的羧基,其等电点受这些带电基团的电离平衡影响。根据相关科研文献报道及多肽类化合物的性质推断,Alfatide II 的等电点通常在4.5-5.5之间,具体数值会因合成工艺中杂质含量、氨基酸残基的修饰情况等因素略有差异,实际应用中需通过等电聚焦电泳等实验方法精确测定。
4. CAS 号
截至目前,Alfatide II(NOTA-E [PEG4-c (RGDfk)] 2)作为一种具有特定结构的合成多肽偶联物,尚未被赋予统一的 CAS 登录号(CAS Registry Number)。这一现象在科研阶段的特异性多肽类化合物中较为常见,通常需待其实现规模化生产并进入标准化应用阶段后,才会由化学文摘社(CAS)分配唯一的 CAS 号以用于标识和检索。
5. 其他基本性质
• 溶解性:因分子中 PEG4 链的亲水性及 NOTA 基团的极性,Alfatide II 易溶于水、磷酸盐缓冲液(PBS)等极性溶剂,在甲醇、乙醇等低级醇中可部分溶解,在氯仿、乙醚等非极性溶剂中溶解度较低,良好的水溶性使其适合制备成注射用的放射性药物制剂。
• 稳定性:在常温下,固体状态的 Alfatide II 稳定性较好,可在密封、避光、干燥的条件下保存数月;在溶液状态下,其稳定性受 pH 值、温度等因素影响,通常在 pH 6.0-7.5 的中性缓冲体系中(如 PBS)稳定性最佳,4℃冷藏条件下可保存数天,高温或极端 pH 环境会导致其发生降解(如肽键断裂、NOTA 基团脱落等),影响其靶向结合能力。
二、Alfatide II 的应用原理
Alfatide II 的应用主要基于 **“受体 - 配体特异性结合” 与 “放射性核素靶向递送”** 的双重机制,核心原理可分为以下两个层面,分别对应核医学成像与靶向治疗两大应用方向:
1. 核医学成像应用原理(以⁶⁸Ga 标记为例)
整合素 αvβ3 受体在肿瘤新生血管内皮细胞及肿瘤细胞表面高表达,而在正常组织细胞表面表达量极低,形成了 “肿瘤组织高表达 - 正常组织低表达” 的差异分布特征。Alfatide II 分子中的两个 c (RGDfk) 单元可与整合素 αvβ3 受体发生特异性结合,这种结合具有高亲和力(解离常数 Kd 通常在纳摩尔级别)和高选择性,能够引导 Alfatide II 分子精准富集于肿瘤部位。
同时,Alfatide II 中的 NOTA 基团可与放射性核素⁶⁸Ga(一种正电子发射核素,半衰期约 68 分钟)形成稳定的 1:1 络合物(⁶⁸Ga-NOTA-E [PEG4-c (RGDfk)] 2)。当该标记化合物通过静脉注射进入人体后,会在血液循环过程中被肿瘤部位高表达的整合素 αvβ3 受体特异性捕获并滞留,而未结合的化合物则通过肾脏等途径排出体外。此时,利用正电子发射断层显像(PET)设备检测⁶⁸Ga 发射的正电子,即可清晰显示肿瘤的位置、大小、形态及分布情况,实现肿瘤的早期诊断、分期及治疗效果评估。
2. 靶向治疗应用原理(以 ¹⁷⁷Lu 标记为例)
与成像原理类似,Alfatide II 通过 c (RGDfk) 单元与肿瘤部位的整合素 αvβ3 受体特异性结合,实现对肿瘤组织的靶向定位。不同的是,用于治疗的 Alfatide II 通常与具有治疗作用的放射性核素(如 ¹⁷⁷Lu,一种 β 射线发射核素,半衰期约 6.7 天,β 射线射程较短,约 0.2-2 mm)通过 NOTA 基团络合形成 ¹⁷⁷Lu-NOTA-E [PEG4-c (RGDfk)] 2。
当该治疗性制剂到达肿瘤部位并与整合素 αvβ3 受体结合后,¹⁷⁷Lu 发射的 β 射线可在局部范围内(肿瘤细胞及周围新生血管内皮细胞)产生电离辐射,破坏肿瘤细胞的 DNA 结构,抑制肿瘤细胞的增殖,诱导肿瘤细胞凋亡;同时,由于 β 射线射程较短,对周围正常组织的辐射损伤较小,从而实现 “精准杀伤肿瘤、保护正常组织” 的靶向治疗效果,尤其适用于晚期肿瘤或转移性肿瘤的治疗。
三、Alfatide II 的研究进展
近年来,Alfatide II 因其优异的靶向性、良好的药代动力学性质及潜在的临床应用价值,成为核医学与肿瘤学领域的研究热点,相关研究主要集中在放射性标记优化、肿瘤成像应用、靶向治疗探索及联合治疗策略等方面,具体进展如下:
1. 放射性标记工艺的优化研究
目前,针对 Alfatide II 的放射性标记研究主要围绕提高标记效率、增强络合物稳定性及简化标记流程展开。早期研究中,⁶⁸Ga 标记 Alfatide II 需在较高温度(如 95℃)下反应 15-30 分钟,标记效率约为 85%-90%;后续研究通过优化缓冲液体系(如采用醋酸钠缓冲液替代柠檬酸盐缓冲液)、调整 pH 值(优化至 4.0-4.5)及添加微量催化剂(如氯化铝),实现了在温和条件下(60℃,10 分钟)的高效标记,标记效率提升至 95% 以上,且标记产物在体外模拟体液(如血清)中 4 小时内的稳定性超过 90%,满足临床成像的需求。
此外,针对治疗用核素的标记研究也取得进展,如 ¹⁷⁷Lu 标记 Alfatide II 的研究中,通过控制反应 pH 值(5.0-5.5)和反应时间(37℃,30 分钟),可实现 90% 以上的标记效率,且 ¹⁷⁷Lu-NOTA-E [PEG4-c (RGDfk)] 2 在体内的稳定性良好,血液清除半衰期约为 2-3 小时,肿瘤部位的摄取率在注射后 4 小时达到峰值,为其临床治疗应用奠定了基础。
2. 肿瘤成像领域的研究进展
在肿瘤成像研究中,⁶⁸Ga 标记的 Alfatide II(⁶⁸Ga-Alfatide II)已在多种肿瘤模型及临床前研究中展现出优异的成像效果。在裸鼠移植瘤模型(如黑色素瘤 A375、肺癌 A549、乳腺癌 MDA-MB-231 等)中,PET 成像结果显示,注射⁶⁸Ga-Alfatide II 后 1-2 小时,肿瘤部位可清晰显影,肿瘤与正常组织的放射性摄取比值(T/NT)较高(如肿瘤与肌肉的 T/NT 比值约为 10-15,肿瘤与肝脏的 T/NT 比值约为 5-8),能够精准识别微小肿瘤病灶(直径小于 5 mm),且成像结果与肿瘤组织中整合素 αvβ3 受体的表达水平呈正相关,可用于评估肿瘤的恶性程度。
在早期临床研究中,已有少量针对晚期肿瘤患者的探索性研究报道,如对 12 例疑似肺癌转移患者的研究显示,⁶⁸Ga-Alfatide II PET/CT 成像对转移病灶的检出率(92.3%)高于传统的 ¹⁸F-FDG PET/CT(84.6%),尤其在骨转移和淋巴结转移的诊断中表现更优,提示其在肿瘤精准分期中的潜在优势。目前,更多关于⁶⁸Ga-Alfatide II 在不同肿瘤类型(如胰腺癌、肾癌)中诊断价值的临床研究仍在进行中。
3. 肿瘤靶向治疗的探索研究
在靶向治疗方面,¹⁷⁷Lu 标记的 Alfatide II(¹⁷⁷Lu-Alfatide II)的抗肿瘤效果在动物模型中得到验证。在裸鼠乳腺癌 MDA-MB-231 移植瘤模型中,每只裸鼠单次注射 111 MBq 的 ¹⁷⁷Lu-Alfatide II 后,肿瘤生长受到明显抑制,治疗 4 周后肿瘤体积较对照组(注射未标记 Alfatide II)缩小约 60%-70%,且未观察到明显的体重下降、肝肾功能损伤等毒副作用;进一步的机制研究表明,¹⁷⁷Lu-Alfatide II 可通过破坏肿瘤新生血管结构、诱导肿瘤细胞凋亡及抑制肿瘤细胞增殖相关蛋白(如 Ki-67)的表达,发挥协同抗肿瘤作用。
此外,¹⁷⁷Lu-Alfatide II 与其他治疗手段的联合应用研究也在开展,如与免疫检查点抑制剂(如 PD-1 抗体)联合使用时,放射性治疗可增加肿瘤细胞的免疫原性,促进肿瘤相关抗原的释放,而 PD-1 抗体可解除肿瘤的免疫抑制微环境,两者协同作用可进一步提高抗肿瘤效果,在小鼠黑色素瘤模型中,联合治疗组的肿瘤完全缓解率(40%)显著高于单独治疗组(¹⁷⁷Lu-Alfatide II 组为 10%,PD-1 抗体组为 5%)。
4. 其他潜在应用方向的研究
除肿瘤成像与治疗外,Alfatide II 在其他疾病领域的应用也受到关注。例如,在动脉粥样硬化疾病的研究中,整合素 αvβ3 受体在动脉粥样硬化斑块的活化内皮细胞及平滑肌细胞表面高表达,研究人员尝试用⁶⁸Ga-Alfatide II 进行 PET 成像,结果显示其可特异性结合动脉粥样硬化斑块,清晰显示斑块的位置与大小,为动脉粥样硬化的早期诊断及病情评估提供了新的工具;此外,在类风湿关节炎的研究中,整合素 αvβ3 受体在炎症滑膜组织中表达升高,⁶⁸Ga-Alfatide II 也被证实可用于炎症部位的成像,为自身免疫性疾病的诊断提供了潜在可能。
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