本发明涉及生物医药领域。具体地说,本发明涉及放射性核素标记的靶向pd l1小蛋白及其制备方法与应用。
背景技术:
1、程序死亡蛋白1(pd-1)/配体(pd-l1)在非小细胞肺癌、三阴乳腺癌、胃癌、食管癌、胶质瘤及恶性黑色素瘤等多种恶性肿瘤中均有不同程度表达。抗pd-1/pd-l1通路的免疫治疗在治疗晚期实体肿瘤方面展示出非常好的应用前景,成为肿瘤治疗的一种重要手段,但在运用过程中同样表现出了一定的局限性。一般认为,高的pd-l1表达水平与癌症治疗的积极响应率和抗pd-1/抗pd-l1治疗临床获益相关。因而,在治疗之前根据患者的病变部位pd-l1的表达水平来进行筛选,从中筛选出对这一治疗方法有积极响应的患者,具有重要意义。对肿瘤患者pd-l1状态的准确评估是提高疗效的关键。另外在靶向治疗过程中存在复发和耐药的问题,因此实现肿瘤治疗的个体化、精准化将成为肿瘤靶向诊疗最值得关注的问题。
2、正电子发射计算机断层显像(positronemissiontomography,pet)和单光子发射计算机断层扫描(singlephotonemissioncomputedtomography,spect)进行功能学显像在肿瘤的诊疗方面显出优势。通过示踪病变组织的受体变化、细胞信号转导的异常,为肿瘤的早期诊断、临床分期、疗效评估提供依据,并对预后进行评价,同时也可应用于肿瘤的靶向治疗。
3、已有多项研究表明靶向pd-l1的pet/spect分子成像可用于肿瘤的病灶显像,并能用于筛选对抗pd-1/抗pd-l1免疫治疗响应的患者。pet成像技术利用靶向pd-l1的分子探针可以非侵入性、实时及定量的检测肿瘤患者体内的pd-l1表达情况,从而为筛选适合接受抗pd-1/pd-l1通路肿瘤免疫治疗的患者以及疗效监测提供一种可能。
4、肿瘤放射免疫显像是将针对肿瘤相关抗原的特异性抗体或其片段用诊断放射性核素,如18f、45ti、52fe、62cu、64cu、67ga、68ga、86y、89zr、94tc、99mtc、111ln、124i、186re、189re、211at标记后注入人体,随血液流达肿瘤组织,与肿瘤的相关抗原结合,从而使肿瘤组织局部放射性浓聚超过正常组织,然后用核医学显像设备定性、定位显示原发灶和全身转移灶,特别是能够发现其它诊断技术难于明确的隐匿病灶。α或β放射性核素在衰变过程中,可以释放出α射线或β射线等,具有较强的电离辐射效应,对于肿瘤细胞或异常增殖组织等具有较强的杀灭作用。核素治疗就是指利用具有治疗作用的放射性核素,如32p、47sc、67cu、77as、90y、89sr、105rh、111ag、123i、125i、131i、142pr、153sm、166ho、169er、175lu、177lu、188re、194lr、198au、199au、211pb、212bi、212pb、213bi、223ra、225ac等核素或标记药物,近距离精准杀伤病变细胞和组织,达到治疗的目的。
5、然而,由于传统的单克隆抗体分子量大(~150kda),放射性核素标记的抗体在体内清除很慢,从而造成正常组织较高的放射性背景,不但使肿瘤/非肿瘤比值(即显像对比度)明显降低,也增加了正常组织放射性损伤的可能性。
6、因此,亟需开发出更多的靶向pd-l1高特异性、高灵敏度的pet和spect探针,可以实现快速、无创、实时、定量检测肿瘤患者体内全身病灶的pd-l1表达情况,获得与常规实验室pd-l1检测所无法获得的全身活体定量信息,为临床pd-1/pd-l1免疫治疗患者筛选、疗效监测等方面提供辅助检测手段。
技术实现思路
1、本发明的目的就是提供放射性核素标记的靶向pd l1小蛋白及其制备方法与应用。
2、在本发明的第一方面,提供了一种放射性核素偶联物,所述的放射性核素偶联物含有:
3、(a)靶向pd-l1的小蛋白,所述的小蛋白的氨基酸序列如seq id no.:3所示;和
4、(b)偶联部分,所述偶联部分为放射性核素。
5、在另一优选例中,所述的放射性核素为诊断或治疗用放射性核素。
6、在另一优选例中,所述的放射性核素选自下组:
7、18f、99mtc和177lu。
8、在另一优选例中,所述的放射性核素为18f。
9、在另一优选例中,所述的小蛋白和偶联部分通过接头连接。
10、在另一优选例中,所述的接头选自:多肽、小分子化合物或其组合。
11、在另一优选例中,所述的接头为三羰基化合物。
12、在另一优选例中,所述的接头为放射性核素的螯合剂。
13、在另一优选例中,所述放射性核素的螯合剂选自下组:
14、dota(1,4,7,10-tetraazacyclododecane-1,4,7,10-tetracetic acid);
15、dotp(di-2-ethylhexyl terephthalate);
16、dtpa(nr-diethylenetriaminepentacetic acid);
17、cb-do2a(4,10-bis(carboxymethyl)-1,4,7,10-tetraazabicyclo[5.5.2]tetradecane);
18、do3a(1,4,7,10-tetraazacyclo dodecane);
19、nota(1,4,7-triazacyclononane-1,4,7-acetic acid);
20、nodga(1,4,7-triazacyclononane,1-glutaric acid-4,7-acetic acid);
21、no2a(1,4,7-triazacyclononane);
22、νετα({4-[2-(bis-carboxymethylamino)-ethyl]-7-carboxymethyl-[1,4,7]triazonan-1-yl}-acetic acid);
23、dfo/df(derferoxamine);
24、trita(1,4,7,10-tetraazacyclotridecane-n,n',n",n'"-tetraacetic acid);
25、teta(1,4,8,11-tetraazacyclotetradecane-n,n',n",n'"-tetraacetic acid);
26、atsm(diacetyl-bis(n4-methylthiosemicarbazone));
27、heta(1,5,9,13-tetraazacyclohexadecane-n,n',n",n'"-tetraacetic acid);
28、edta(ethylenediaminetetraacetic acid);
29、tacn-tm(n,n′,n″,tris(2-mercaptoethyl)1,4,7-triazacyclononane);
30、hbed-cc(n,n'-bis-[2-hydroxy-5-(carboxyethyl)benzyl]ethylenediamine-n,n'-diacetic acid);
31、tpen(n,n,n',n'-tetrakis(2-pyridylmethyl)ethylenediamine);
32、bapta-am(o,o'-bis(2-aminophenyl)ethyleneglycol-n,n,n',n'-tetraaceticacid,tetraacetoxymethyl ester);
33、trap(1,4,7-triazacyclononane-1,4,7-tris[methyl(2-carboxyethyl)phosphinic acid]);
34、thp(tris(hydroxypyridinone));
35、resca((±)h3resca-mal);
36、cp256;
37、pcta(3,6,9,15-tetraazabicyclo[9.3.1]pentadeca-1(15),11,13-triene-3,6,9,-triacetic acid);
38、ptsm(methyl p-toluenesulfonate);
39、cyclen(1,4,7,10-tetraazacyclododecane);
40、卟啉、多胺、冠醚、双硫代氨基脲、多肟及其衍生物。
41、在另一优选例中,所述的接头选自下组:三羰基化合物、thp、resca、nota、dfo。
42、在另一优选例中,所述的偶联物含有:多价(如二价)的所述小蛋白。所述多价是指,在所述偶联物的氨基酸序列中包含多个重复的所述小蛋白。
43、在另一优选例中,所述的放射性核素偶联物具有如下式i所示的结构:
44、r-l-nb1(i)
45、其中,
46、nb1是靶向pd-l1的小蛋白;
47、l为接头;
48、r为放射性核素。
49、在另一优选例中,所述的放射性核素偶联物具有选自下组的结构:
50、99mtc(co)3(h2o)3-nb1;
51、68ga-thp-nb1;
52、68ga-nota-nb1;
53、18f-resca-nb1;
54、177lu-dota-nb1;和
55、其中,
56、99mtc、68ga、18f和177lu是放射性核素;
57、nb1是所述的靶向pd-l1的小蛋白;
58、(co)3(h2o)3为所述三羰基化合物中间体;
59、thp、resca、nota、dota是如上文所述的螯合剂。
60、在另一优选例中,所述的偶联物用于癌症的预后、诊断中的pd-l1表达的检测。
61、在另一优选例中,所述的检测为体内检测。
62、在另一优选例中,所述偶联物用于治疗或预防表达pd-l1蛋白(即pd-l1阳性)的肿瘤。
63、在本发明的第二方面,提供了一种pd-l1蛋白检测试剂,所述的检测试剂包含如本发明第一方面所述的偶联物和检测学上可接受的载体。
64、在另一优选例中,所述的检测试剂为选自下组的一种或多种试剂:同位素示踪剂、造影剂、流式检测试剂、细胞免疫荧光检测试剂、纳米磁粒和显像剂。
65、在另一优选例中,所述的检测试剂为造影剂,并且,所述的造影剂还包含用于造影的其他制剂。
66、在另一优选例中,所述的造影剂是用于mri(磁共振成像)或ct(电子计算机x射线断层扫描技术)的造影剂。
67、在另一优选例中,所述的检测试剂用于体内检测。
68、在另一优选例中,所述的检测试剂的剂型为液态剂型。
69、在本发明的第三方面,提供了一种药物组合物,所述的包含如本发明第一方面所述的偶联物和药学上可接受的载体。
70、在另一优选例中,所述的药物组合物中还含有治疗肿瘤的其他药物,如细胞毒性药物。
71、在另一优选例中,所述的药物组合物用于治疗或预防表达pd-l1蛋白(即pd-l1阳性)的肿瘤。
72、在另一优选例中,所述肿瘤包括:胃癌、淋巴瘤、肝癌、白血病、肾脏肿瘤、肺癌、小肠癌、骨癌、前列腺癌、结直肠癌、乳腺癌、大肠癌、前列腺癌、或肾上腺肿瘤。
73、在另一优选例中,所述的药物组合物为注射剂型。
74、在本发明的第四方面,提供了一种检测pd-l1分子的试剂盒,所述试剂盒含有如本发明第一方面所述的偶联物或如本发明第二方面所述的pd-l1蛋白检测试剂。
75、在另一优选例中,所述试剂盒还包含说明书,所述说明书记载,所述的试剂盒用于非侵入性地检测待测对象的pd-l1表达。
76、在另一优选例中,所述的试剂盒用于表达pd-l1蛋白(即pd-l1阳性)的肿瘤的检测。
77、在本发明的第五方面,提供了一种如本发明第一方面所述的偶联物的用途,用于制备(a)体内检测pd-l1分子的检测试剂、检测试剂盒或检测板;(b)治疗或预防表达pd-l1蛋白(即pd-l1阳性)的肿瘤的药物组合物。
78、在另一优选例中,所述的偶联物用于制备体内检测pd-l1分子的造影剂。
79、在本发明的第六方面,提供了一种偶联物前体,所述的偶联物前体含有氨基酸序列如seq id no:3所示的靶向pd-l1的小蛋白;和接头部分。
80、在另一优选例中,所述的接头选自:多肽、小分子化合物或其组合。
81、在另一优选例中,所述的接头为放射性核素的螯合剂。
82、在另一优选例中,所述的接头选自下组:三羰基化合物、thp、resca、nota。
83、在本发明的第七方面,提供了一种制备如本发明第一方面所述的放射性核素偶联物的方法,所述方法包括步骤:
84、在合适的条件下,使如本发明第六方面所述的偶联物前体和放射性核素反应,从而得到所述的放射性核素偶联物。
85、在另一优选例中,所述合适的条件包括:
86、i)0-60℃温度条件;和/或
87、ii)ph 4.0-6.0。
88、在另一优选例中,所述的方法的核素标记效率≥95%,较佳地≥99%。
89、在本发明的第八方面,提供了一种治疗疾病的方法,所述方法包括,给需要的对象施用如本发明第一方面所述的偶联物或如本发明第三方面所述的药物组合物。
90、在另一优选例中,所述的对象包括哺乳动物,如人。
91、应理解,在本发明范围内中,本发明的上述各技术特征和在下文(如实施例)中具体描述的各技术特征之间都可以互相组合,从而构成新的或优选的技术方案。限于篇幅,在此不再一一累述。
1.一种放射性核素偶联物,其特征在于,所述的放射性核素偶联物含有:
2.如权利要求1所述的放射性核素偶联物,其特征在于,所述的放射性核素为18f。
3.如权利要求1所述的放射性核素偶联物,其特征在于,所述的小蛋白和偶联部分通过接头连接,所述的接头选自:多肽、小分子化合物、或其组合。
4.如权利要求3所述的放射性核素偶联物,其特征在于,所述的接头选自下组:resca、三羰基化合物、thp、nota、dfo。
5.如权利要求1所述的放射性核素偶联物,其特征在于,所述的放射性核素偶联物具有如下式i所示的结构:
6.如权利要求1所述的放射性核素偶联物,其特征在于,所述的放射性核素偶联物结构如下式所示:
7.一种pd-l1蛋白检测试剂,其特征在于,所述的检测试剂包含如权利要求1所述的偶联物和检测学上可接受的载体。
8.一种检测pd-l1分子的试剂盒,其特征在于,所述试剂盒含有如权利要求1所述的偶联物或如权利要求7所述的pd-l1蛋白检测试剂。
9.一种如权利要求1所述的偶联物的用途,其特征在于,用于制备(a)体内检测pd-l1分子的检测试剂、检测试剂盒或检测板;(b)治疗表达pd-l1蛋白(即pd-l1阳性)的肿瘤的药物组合物。
10.一种制备如权利要求1所述的偶联物的方法,其特征在于,所述方法包括步骤: