️一、NOTA-3PRGD2 基本性质
️1. 英文名称:NOTA-3PRGD2(全称:1,4,7-Triazacyclononane-1,4,7-triacetic acid conjugated 3PRGD2;其中 3PRGD2 为靶向整合素 αvβ3 的肽序列,结构上包含 3 个脯氨酸(Pro)与精氨酸 - 甘氨酸 - 天冬氨酸(RGD)序列片段)
️2. 中文名称:1,4,7 - 三氮杂环壬烷 - 1,4,7 - 三乙酸偶联 3PRGD2(整合素 αvβ3 靶向肽偶联物)
️3. CAS 号:1345968-02-6(该编号为 NOTA-3PRGD2 分子的唯一化学物质登录号,可用于精准检索其化学登记信息)
️4. 等电点(pI):约 7.2-7.8(受分子中氨基、羧基及肽链侧链基团电离特性影响,实际数值需通过等电聚焦电泳或专业软件(如 ProtParam)结合具体序列计算,不同实验条件下可能存在 ±0.2 的偏差)
️5. 分子结构特征:核心由两部分构成,一是 NOTA(1,4,7 - 三氮杂环壬烷 - 1,4,7 - 三乙酸),作为金属离子螯合剂,可与 64Cu、99mTc 等放射性核素或荧光金属离子稳定结合;二是 3PRGD2 肽链,为整合素 αvβ3 靶向识别单元,通过肽键或连接臂与 NOTA 相连,整体分子呈线性或轻度折叠结构,分子量约为 1200-1300 Da(具体数值取决于连接臂结构)
️6. 溶解性:易溶于水(pH 6.0-8.0)、磷酸盐缓冲液(PBS),微溶于甲醇、乙醇,不溶于二氯甲烷、乙酸乙酯等非极性有机溶剂;在水溶液中稳定性良好,4℃条件下可保存 7-14 天,-20℃冷冻保存可延长至 6 个月以上,避免反复冻融导致分子降解
️7. 化学稳定性:分子中 NOTA 的氮原子与羧基具有较强的配位能力,可与金属离子形成稳定的六元环螯合物,不易发生解离;肽链部分在中性、弱碱性条件下稳定,酸性条件(pH<4.0)或高温(>60℃)可能导致肽键水解,需控制储存与使用条件
️二、NOTA-3PRGD2 应用领域
️1. 肿瘤分子影像诊断领域:用于制备肿瘤靶向显像剂,适用于肺癌、乳腺癌、黑色素瘤、肝癌等富含整合素 αvβ3 的实体瘤的早期诊断、分期及治疗效果评估,具体应用形式包括正电子发射断层显像(PET)、单光子发射计算机断层显像(SPECT)
️2. 肿瘤靶向治疗领域:作为载体构建肿瘤靶向治疗药物,用于肿瘤的精准治疗,如放射性核素靶向治疗(放射性核素标记后实现对肿瘤细胞的靶向辐射杀伤)、化疗药物靶向递送(与化疗药物偶联后降低药物对正常组织的毒性)
️3. 肿瘤病理研究领域:用于体外细胞实验与动物模型研究,如检测肿瘤细胞表面整合素 αvβ3 的表达水平、分析肿瘤血管生成过程中整合素的作用机制,为肿瘤病理机制研究提供工具分子
️4. 血管疾病诊断领域:用于血管新生相关疾病的诊断,如动脉粥样硬化斑块不稳定期、视网膜新生血管病变等,通过靶向结合病变部位的整合素 αvβ3,实现对病变区域的精准显像
️三、NOTA-3PRGD2 应用原理
️1. 肿瘤分子影像诊断原理:
整合素 αvβ3 是一种跨膜糖蛋白受体,在正常成熟组织中低表达或不表达,但在肿瘤细胞表面(尤其是恶性肿瘤细胞)及肿瘤新生血管内皮细胞表面高表达,是肿瘤发生、发展与转移的关键分子标志物。NOTA-3PRGD2 中的 3PRGD2 肽链可通过其 RGD 序列与整合素 αvβ3 的 extracellular 结构域特异性结合,形成受体 - 配体复合物;同时,NOTA 部分可与放射性核素(如 64Cu、99mTc)或荧光金属离子(如 Gd³⁺)形成稳定螯合物。当将标记后的 NOTA-3PRGD2 注入体内后,其会通过血液循环定向富集到肿瘤部位,与肿瘤细胞及肿瘤新生血管表面的整合素 αvβ3 结合,未结合的分子则通过肾脏代谢排出体外;随后通过 PET/SPECT 或磁共振成像(MRI)设备检测肿瘤部位的放射性信号或荧光信号,实现对肿瘤的精准定位与显像,帮助医生判断肿瘤的位置、大小、边界及转移情况。
️2. 肿瘤靶向治疗原理:
️◦ 放射性核素靶向治疗原理:将 NOTA-3PRGD2 与具有治疗作用的放射性核素(如 177Lu、90Y)螯合,形成靶向放射性药物。药物注入体内后,通过 3PRGD2 与肿瘤细胞表面整合素 αvβ3 的特异性结合,定向聚集到肿瘤部位;放射性核素释放的 β 射线或 γ 射线可穿透肿瘤细胞,破坏肿瘤细胞的 DNA 结构,抑制肿瘤细胞的增殖,同时由于药物的靶向性,对周围正常组织的辐射损伤显著降低,提高治疗的安全性与有效性。
️◦ 化疗药物靶向递送原理:利用 NOTA-3PRGD2 的靶向性,通过化学偶联方式将其与化疗药物(如阿霉素、紫杉醇)连接,构建靶向化疗药物。该药物在体内循环时,可通过 3PRGD2 与整合素 αvβ3 的结合被肿瘤细胞内吞摄入,实现化疗药物在肿瘤部位的富集;相较于传统化疗药物,靶向药物可减少药物在正常组织中的分布,降低骨髓抑制、消化道反应等毒副作用,同时提高肿瘤部位的药物浓度,增强化疗效果。
️1. 肿瘤病理研究原理:
在体外实验中,将荧光素标记的 NOTA-3PRGD2 与肿瘤细胞共孵育,通过荧光显微镜观察荧光信号在细胞表面的分布情况,可定量或半定量分析肿瘤细胞表面整合素 αvβ3 的表达水平;在动物模型研究中,通过尾静脉注射放射性核素标记的 NOTA-3PRGD2,结合 PET 显像可动态监测肿瘤生长过程中整合素 αvβ3 的表达变化,同时通过免疫组化染色与显像结果对比,验证整合素 αvβ3 在肿瘤血管生成中的作用,为深入研究肿瘤病理机制(如肿瘤侵袭、转移与血管新生的关联)提供直接证据。
️2. 血管疾病诊断原理:
在动脉粥样硬化斑块不稳定期,斑块内的血管平滑肌细胞与内皮细胞会异常表达整合素 αvβ3,参与斑块的破裂与血栓形成;在视网膜新生血管病变中,视网膜缺氧会诱导新生血管内皮细胞高表达整合素 αvβ3。NOTA-3PRGD2 可通过 3PRGD2 与病变部位的整合素 αvβ3 特异性结合,结合 NOTA 标记的显像剂(如 99mTc),通过 SPECT 显像清晰显示病变区域的位置与范围,帮助医生早期识别血管疾病的高危状态,及时制定干预方案。
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