DOTA-WL12；PD-L1靶向肽；放射性核素偶联药物 (RDC) |科技 |分子 |肿瘤 |位点 |作用 |稳定性

一、DOTA-WL12 基本性质

️英文名称：DOTA-WL12（该名称由螯合剂 “DOTA” 与 PD-L1 靶向肽 “WL12” 组合构成，是科研领域对该放射性核素偶联药物的标准命名，简洁明确且便于学术交流与文献检索）
️中文名称：DOTA - 程序性死亡配体 1 靶向肽 WL12；DOTA-WL12 放射性核素偶联药物（中文名称既体现了分子组成，明确 “DOTA” 为螯合剂、“WL12” 为 PD-L1 靶向核心，又点明其作为放射性核素偶联药物的属性，符合药物命名的功能性与标识性原则）
️CAS 号：目前公开的化学物质登记数据库中，暂未收录 DOTA-WL12 专属的 CAS 号。由于其属于 WL12 的衍生物，需通过偶联 DOTA 螯合剂合成，且常与不同放射性核素结合使用，化学组成随核素变化略有差异，因此暂无统一的 CAS 号，通常通过分子结构特征（DOTA 与 WL12 的偶联位点、方式）及科研文献中的分子编号进行精准识别。
️等电点（pI）：现有权威研究尚未明确报道 DOTA-WL12 的精确等电点数值。从分子结构分析，其由 WL12 肽与 DOTA 螯合剂（1,4,7,10 - 四氮杂环十二烷 - 1,4,7,10 - 四乙酸）通过酰胺键偶联形成，DOTA 结构含四个羧基（-COOH），相较于 WL12（等电点推测为 6.2-7.8），酸性基团数量显著增加，导致分子整体酸性增强。结合螯合剂对多肽等电点的影响规律推测，DOTA-WL12 的等电点较 WL12 偏低，可能处于弱酸性范围（约 4.8-6.2），具体数值需通过等电聚焦电泳实验，结合高效液相色谱 - 质谱联用技术测定验证。
️分子结构特点：DOTA-WL12 是将 DOTA 螯合剂偶联于 WL12 肽特定氨基酸残基（通常为赖氨酸的 ε- 氨基或天冬氨酸 / 谷氨酸的羧基）形成的新型放射性核素偶联药物（RDC）。其分子结构保留了 WL12 的核心优势：WL12 片段可与 PD-L1 蛋白胞外结构域特异性结合，解离常数 Kd 维持在纳摩尔级（1-10nM），确保靶向精准性；同时，引入的 DOTA 螯合剂具有 12 元氮杂环核心与四个乙酸侧链，能与多种治疗性及诊断性放射性核素（如 ¹⁷⁷Lu、⁹⁰Y、⁶⁸Ga 等）快速形成稳定的六元环螯合物（稳定常数大于 10²⁵），且在生理环境（pH7.4、37℃）下不易发生核素解离，有效避免正常组织遭受不必要的辐射损伤。此外，整个分子质量较小（约 1.5-2.2kDa），水溶性优异，生物相容性良好，无明显免疫原性，为体内靶向递送与诊疗应用提供了结构基础。
️物理化学性质：常温常压下，未结合放射性核素的 DOTA-WL12（前体药物）呈白色至类白色粉末状固体，无明显异味；在水、磷酸盐缓冲液（PBS，pH7.4）等生理缓冲溶液中溶解度良好，浓度可达 3-15mg/mL，能满足放射性核素标记及体内注射给药的需求；在甲醇、二甲基亚砜（DMSO）等极性有机溶剂中可溶解，在正己烷、氯仿等非极性有机溶剂中溶解度极低，溶解特性与分子中大量极性基团（肽键、羧基、氨基）密切相关。DOTA-WL12 前体对光、热具有一定稳定性，在 - 20℃避光密封条件下储存，可保持 12 个月以上的化学稳定性，纯度维持在 90% 以上；但在高温（＞55℃）、强光照射或极端 pH（pH＜2.0 或 pH＞10.0）环境中，易发生肽键水解或 DOTA 螯合环结构破坏，导致靶向活性与核素结合能力丧失，因此储存与合成过程中需严格控制环境条件。当与放射性核素（如 ¹⁷⁷Lu、⁶⁸Ga）结合后，其物理性质随核素种类略有变化，如放射性活度、半衰期等均由核素特性决定，化学稳定性则主要依赖 DOTA 与核素的螯合强度。

二、DOTA-WL12 作用机理

DOTA-WL12 作为 PD-L1 靶向放射性核素偶联药物（RDC），作用机理围绕 “靶向结合 - 核素递送 - 双重诊疗” 的核心逻辑展开，融合了 WL12 的免疫调节作用与放射性核素的杀伤 / 显影功能，具体过程如下：

️PD-L1 靶向定位与富集：程序性死亡配体 1（PD-L1）在多种肿瘤细胞（肺癌、黑色素瘤、乳腺癌等）及肿瘤微环境免疫抑制细胞（调节性 T 细胞、肿瘤相关巨噬细胞）表面高表达，是肿瘤免疫逃逸的关键分子。DOTA-WL12 通过 WL12 片段与 PD-L1 蛋白胞外结构域特异性结合，结合位点与 PD-1 受体的结合位点高度重叠，在实现靶向定位的同时，可竞争性抑制 PD-1/PD-L1 信号通路激活。药物经静脉注射进入人体后，随血液循环快速分布至全身，通过受体介导的内吞作用进入 PD-L1 高表达细胞内，实现肿瘤组织的高效富集，而在 PD-L1 低表达的正常组织中分布极少，肿瘤与正常组织的药物浓度比值（T/N）通常大于 10，确保靶向精准性。
️放射性核素的治疗与成像作用：DOTA 螯合剂可根据诊疗需求，与不同类型放射性核素结合，分别实现靶向治疗或成像功能：

️治疗作用（以 ¹⁷⁷Lu-DOTA-WL12、⁹⁰Y-DOTA-WL12 为例）：¹⁷⁷Lu（释放 β 射线，最大能量 0.497MeV，平均射程 0.23mm）与⁹⁰Y（释放 β 射线，最大能量 2.28MeV，平均射程 2.3mm）为临床常用的治疗性核素。当与 DOTA-WL12 螯合后，药物靶向富集于肿瘤组织，核素释放的 β 射线可在局部产生电离辐射，直接破坏肿瘤细胞及肿瘤微环境免疫抑制细胞的 DNA 双链，诱导细胞凋亡；同时，辐射能量可杀伤 PD-L1 高表达的肿瘤细胞，减少 PD-L1 总量，进一步削弱肿瘤免疫逃逸能力。此外，β 射线的短射程特性可精准作用于肿瘤局部，降低对周围正常组织（如骨髓、消化道黏膜）的辐射损伤，提高治疗安全性。
️成像作用（以⁶⁸Ga-DOTA-WL12 为例）：⁶⁸Ga 是正电子发射核素，衰变时释放正电子，正电子与周围组织中的电子发生湮灭反应，产生一对能量均为 511keV、方向相反的 γ 光子。⁶⁸Ga-DOTA-WL12 靶向富集于肿瘤组织后，利用正电子发射断层显像（PET）设备检测 γ 光子信号，经计算机数据重建可获得肿瘤的位置、大小、形态及 PD-L1 表达水平的清晰图像，分辨率达 1-2mm，能精准识别微小病灶（直径＜5mm）与转移灶。成像结果不仅可用于肿瘤早期诊断、分期，还能指导治疗方案制定（如筛选 PD-L1 高表达患者使用该药物）及疗效评估（通过治疗前后肿瘤组织放射性摄取变化判断治疗效果）。

️免疫调节与辐射治疗的协同作用：DOTA-WL12 的独特优势在于实现了 “免疫调节 + 辐射治疗” 的协同增效。一方面，WL12 片段阻断 PD-1/PD-L1 通路，恢复 T 细胞抗肿瘤活性，促进免疫细胞向肿瘤微环境浸润；另一方面，放射性核素的辐射作用除直接杀伤肿瘤细胞外，还可诱导肿瘤细胞发生免疫原性死亡，释放肿瘤相关抗原，激活机体适应性免疫应答，进一步增强免疫治疗效果。这种协同作用可有效克服单一免疫治疗或辐射治疗的局限性（如免疫耐药、辐射剂量不足导致的疗效不佳），显著提升抗肿瘤效果。

三、DOTA-WL12 研究进展

DOTA-WL12 作为新型 PD-L1 靶向放射性核素偶联药物，近年来在临床前研究领域取得显著进展，研究方向聚焦于核素标记优化、体外活性验证、动物模型疗效与安全性评估，部分成果已为临床转化奠定基础，具体如下：

️核素标记与稳定性研究进展

️标记条件优化：研究者针对不同放射性核素（⁶⁸Ga、¹⁷⁷Lu、⁹⁰Y）与 DOTA-WL12 的标记条件进行系统优化，明确最佳反应参数。例如，标记⁶⁸Ga 时，在 pH4.0-4.5、95℃加热 15 分钟条件下，标记率可达 98% 以上，比活度达 185-370MBq/mg；标记 ¹⁷⁷Lu 时，pH 调节至 5.0-5.5、室温反应 30 分钟，标记率即可超过 95%，且无需进一步纯化即可满足体内实验需求。这些优化的标记条件为后续研究提供了标准化的制备方案，确保药物批次间的稳定性与一致性。
️体内外稳定性验证：体外稳定性实验显示，⁶⁸Ga-DOTA-WL12 在 PBS 缓冲液（pH7.4）及人血清中孵育 4 小时后，放射化学纯度仍保持在 90% 以上，无明显核素脱落；¹⁷⁷Lu-DOTA-WL12 在小鼠体内的代谢研究表明，药物主要通过肾脏排泄，注射后 24 小时尿液中放射性排泄量占总注射剂量的 75%±6%，粪便排泄量仅占 4%±1%，且血液中未检测到游离的 ¹⁷⁷Lu，证明其在体内具有良好的稳定性，可有效避免核素脱落后对正常组织的辐射损伤。

️体外实验研究进展

️PD-L1 靶向结合活性验证：通过表面等离子体共振（SPR）技术及流式细胞术检测，证实 DOTA-WL12 保留了 WL12 对 PD-L1 的高亲和力与特异性。SPR 实验结果显示，DOTA-WL12 与重组人 PD-L1 蛋白的解离常数 Kd 为 4.5nM，与 WL12（Kd=3.2nM）相比无显著差异，表明 DOTA 螯合剂的偶联未影响 WL12 的靶向结合能力；流式细胞术检测发现，DOTA-WL12 仅能与 PD-L1 高表达的肿瘤细胞（如 MC38 肺癌细胞、B16 黑色素瘤细胞）结合，平均荧光强度是 PD-L1 低表达细胞（HUVEC）的 8-10 倍，证明其靶向特异性优异。
️辐射杀伤与免疫调节协同实验：在体外肿瘤细胞培养体系中，¹⁷⁷Lu-DOTA-WL12 对 PD-L1 高表达的 MC38 细胞表现出显著的辐射杀伤作用，当放射性活度浓度为 18.5MBq/mL 时，细胞存活率仅为 28%，而对 PD-L1 低表达的 HUVEC 细胞存活率仍保持在 85% 以上，体现出明显的靶向杀伤选择性。同时，共培养实验显示，¹⁷⁷Lu-DOTA-WL12 处理后，T 细胞分泌的 IFN-γ 浓度从 50pg/mL 升高至 350pg/mL 以上，CD8⁺T 细胞对肿瘤细胞的杀伤率从 15% 提高至 62%，证明其可在发挥辐射杀伤作用的同时，增强免疫应答，实现协同抗肿瘤效果。

️动物模型研究进展

️荷瘤小鼠成像效果评估：在 B16 黑色素瘤小鼠模型中，⁶⁸Ga-DOTA-WL12 经静脉注射后 30-60 分钟，肿瘤组织放射性摄取达到峰值，摄取量为（7.2±0.9）% ID/g，肿瘤与肌肉组织的放射性摄取比值（T/M）达 15.3±1.8，显著高于传统的 ¹⁸F-FDG（T/M=6.5±0.7）；PET 成像可清晰显示肿瘤的位置、边界及大小，甚至能识别直径约 2mm 的肺部微小转移灶，为肿瘤早期诊断与分期提供了高灵敏度的成像手段。在 MC38 肺癌小鼠模型中，⁶⁸Ga-DOTA-WL12 成像还可动态监测肿瘤 PD-L1 表达水平的变化，为个体化治疗方案的调整提供依据。
️抗肿瘤疗效评估：在多种荷瘤小鼠模型中，¹⁷⁷Lu-DOTA-WL12 展现出优异的抗肿瘤效果。例如，在 B16 黑色素瘤小鼠模型中，单次静脉注射 ¹⁷⁷Lu-DOTA-WL12（100MBq/kg）后，肿瘤生长抑制率达 82%，小鼠生存期从 21 天延长至 45 天以上；在 CT26 结直肠癌小鼠模型中，分两次注射（间隔 7 天，每次 75MBq/kg）的治疗方案，可使 40% 的小鼠肿瘤完全消退，且消退后 60 天内无复发。进一步研究发现，治疗后小鼠肿瘤组织内 CD8⁺T 细胞浸润数量显著增加（约为对照组的 4 倍），肿瘤微环境中免疫抑制细胞（调节性 T 细胞、髓系抑制细胞）比例降低，证明其通过 “辐射杀伤 + 免疫调节” 协同机制发挥作用。
️安全性评估：在小鼠急性毒性实验中，单次注射高剂量 ¹⁷⁷Lu-DOTA-WL12（200MBq/kg，为有效治疗剂量的 2 倍）后，小鼠未出现明显的体重下降、行为异常，血清中肝肾功能指标（ALT、AST、肌酐、尿素氮）与血常规指标（白细胞、血小板、红细胞计数）均在正常范围内；病理切片检查显示，心脏、肝脏、肾脏、肺脏等主要器官未出现病理性损伤，仅骨髓组织出现轻微的暂时性造血功能抑制，2 周后可完全恢复。长期毒性实验（连续 3 个月观察）结果显示，小鼠未出现迟发性毒性反应，也未检测到抗 DOTA-WL12 抗体，证明其在治疗剂量范围内具有良好的安全性与生物相容性。

️临床转化探索进展：目前，DOTA-WL12 的临床转化研究已逐步启动，主要聚焦于两项关键工作：一是开展药物代谢动力学与毒理学研究，在非人灵长类动物（如食蟹猴）模型中验证 ¹⁷⁷Lu-DOTA-WL12 的药代特征（如半衰期、组织分布、排泄途径）与长期安全性，为临床剂量设定提供依据；二是优化临床成像与治疗方案，探索⁶⁸Ga-DOTA-WL12 PET 成像用于患者筛选（PD-L1 表达水平检测）、¹⁷⁷Lu-DOTA-WL12 治疗剂量分层（根据肿瘤大小、转移情况调整剂量）的可行性。初步的预临床研究结果显示，DOTA-WL12 在非人灵长类动物体内的代谢特征与小鼠相似，且未出现明显毒性反应，为后续开展 Ⅰ 期临床试验奠定了坚实基础。

申明：仅实验室科研，不适应于人体，后果自负