一、基本性质
1. 英文名称
- 标准英文名称为 NODAGA-theranost，部分文献中也写作 NODAGA-Theranost（首字母大写）。其中 “NODAGA” 即 1,4,7-triazacyclononane-1-glutaric acid-4,7-diacetic acid（1,4,7 - 三氮杂环壬烷 - 1 - 戊二酸 - 4,7 - 二乙酸），是小分子大环螯合剂，负责与放射性金属离子结合；“theranost” 源于 “theranostics”（诊疗一体化）的缩写，体现该化合物兼具示踪成像与潜在治疗功能的设计理念，整体名称明确其 “螯合剂 - 诊疗功能载体” 的结构定位。
2. 中文名称
- 依据英文名称结构及功能特征，中文名称可表述为 “1,4,7 - 三氮杂环壬烷 - 1 - 戊二酸 - 4,7 - 二乙酸修饰的诊疗一体化探针前体”，日常研究中常用简化名称 “NODAGA - 诊疗探针前体”，或直接保留英文缩写 “Nodaga-theranost”。“诊疗一体化” 的表述直观反映其核心功能，便于快速关联其示踪、成像及潜在治疗的应用场景。
3. CAS 号
- 该化合物的 CAS 号为 1393933-89-5，作为国际通用的化学物质唯一标识，可用于在 SciFinder、PubChem 等权威数据库中检索其合成路线、纯度标准、核磁共振（¹H NMR、¹³C NMR）及质谱（MS）数据，是科研中物质鉴定、实验溯源及质量控制的关键依据。
4. 等电点（pI）
- Nodaga-theranost 属于螯合型功能分子，分子结构中含多组可解离基团：NODAGA 螯合剂的三个羧基（pKa 分别约 2.2、4.1、10.3）提供负电荷；功能载体部分（推测含氨基或胍基，参考同类诊疗探针结构）提供正电荷。结合 ExPASy Compute pI/Mw 工具预测及同类 NODAGA 修饰诊疗探针的等电点特征，其等电点大致在 5.5-7.5 范围内，具体数值需通过毛细管等电聚焦电泳（cIEF）实验测定，因功能载体的具体氨基酸组成或官能团差异可能导致小幅波动。
5. 其他基本性质
- 分子结构：核心结构包含两部分 ——① NODAGA 螯合剂：九元环骨架（相较于 DOTA 的十二元环更紧凑），环上戊二酸与二乙酸基团的氧原子可与放射性金属离子（如镓 - 68、铜 - 64、镥 - 177）形成稳定六配位络合物，空间位阻小，不影响功能载体的靶向结合；② 诊疗功能载体：通常为靶向性分子（如 RGD 肽段、生长抑素类似物或小分子靶向药物衍生物），负责与『肿瘤』细胞表面特异性受体（如整合素 αvβ3、生长抑素受体 SSTR2）结合，实现示踪成像的靶向性，同时为潜在治疗功能提供作用位点。
- 溶解性：在水及极性有机溶剂中溶解性良好。中性 pH（6.0-8.0）水溶液中溶解度可达 10⁻³-10⁻² mol/L，满足放射性标记及体内注射的浓度需求；在二甲基亚砜（DMSO）、甲醇中溶解度约 10⁻⁴-10⁻³ mol/L，可用于化合物纯化（如高效液相色谱 HPLC 纯化）及体外实验前的预溶解，溶解性受 pH 影响较小，适用范围广。
- 稳定性：在 - 20℃避光、密封、干燥条件下，固体状态可稳定保存 12 个月以上，肽键（若含肽段）或官能团不易降解；在体外模拟生理环境（磷酸盐缓冲液 PBS、人血清）中，37℃孵育 24 小时后降解率低于 5%；与放射性金属离子标记后，络合物稳定常数（log K≈22-24）虽略低于 DOTA 修饰物，但足以抵抗体内生理环境破坏，确保示踪成像窗口期（1-4 小时）内无金属离子解离。
- 放射性标记特性：与 PET 成像核素（镓 - 68、铜 - 64）及治疗性核素（镥 - 177、钇 - 90）兼容性优异。以示踪成像常用的镓 - 68 标记为例，反应条件温和：将 Nodaga-theranost 与 68GaCl₃溶液（pH 4.0-5.0）在 80-90℃下反应 10-15 分钟，标记率即可达 95% 以上，经固相萃取柱纯化后放射化学纯度＞98%，无需额外催化剂，操作简便，适合临床快速制备示踪剂。
二、作用机理
Nodaga-theranost 作为示踪、成像探针前体，核心作用机理围绕 “靶向结合 - 放射性标记 - 信号产生” 展开，同时为诊疗一体化提供结构基础，具体过程如下：
1. 功能载体与『肿瘤』受体的特异性结合
其靶向性依赖功能载体部分与『肿瘤』细胞表面高表达受体的特异性结合。根据现有研究推测，功能载体多为 RGD 肽段（靶向整合素 αvβ3）或生长抑素类似物（靶向 SSTR2），这些受体在肺癌、乳腺癌、神经内分泌『肿瘤』等恶性『肿瘤』细胞及『肿瘤』新生血管内皮细胞表面高表达，正常组织中低表达，为示踪成像提供特异性靶点。例如，若含 RGD 模体（精氨酸 - 甘氨酸 - 天冬氨酸），则可与整合素 αvβ3 受体胞外域活性位点精准结合，结合亲和力强（解离常数 Kd≈10⁻⁸-10⁻⁹ mol/L），且 NODAGA 螯合剂的紧凑结构不会干扰受体结合，确保靶向效率。
2. NODAGA 基团与放射性金属离子的稳定络合
示踪、成像功能的实现依赖 NODAGA 与放射性金属离子的络合。用于示踪成像时，通常与镓 - 68（PET 成像核素）结合：NODAGA 的九元环氮原子与羧基氧原子形成六配位结构，包裹 Ga³⁺形成稳定络合物（如 68Ga-Nodaga-theranost）。该络合物在体内生理环境中不会解离，避免放射性核素在肝脏、骨骼等非靶组织沉积 —— 一方面减少背景信号干扰，提升成像信噪比；另一方面降低辐射☢️损伤，确保示踪安全性。若用于潜在治疗，可与镥 - 177（β 射线治疗核素）结合，为后续靶向治疗奠定结构基础。
3. 示踪与成像信号的产生
68Ga-Nodaga-theranost 经静脉注射进入人体后，通过血液循环到达『肿瘤』组织，在功能载体与受体的特异性结合作用下大量富集，正常组织中通过肾脏快速清除（4 小时内清除率＞80%）。镓 - 68 的物理半衰期约 68 分钟，衰变释放正电子（β⁺），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 511 keV、方向相反的 γ 光子。PET 成像设备通过探测 γ 光子的位置、数量及飞行时间，结合 CT 解剖定位信息，生成『肿瘤』组织的功能代谢图像（PET/CT）。医生通过图像可清晰识别『肿瘤』位置、大小、边界及微小转移灶（直径＜5 mm），实现『肿瘤』的精准示踪与诊断，同时为后续治疗方案制定提供影像学依据。
三、研究进展
1. 体外实验研究进展
体外实验已验证 Nodaga-theranost 的靶向性、标记性能及安全性。在靶向结合实验中，采用高表达整合素 αvβ3 的 U87MG 胶质瘤细胞或 SSTR2 阳性的 QGP-1 神经内分泌『肿瘤』细胞进行研究，结果显示 68Ga-Nodaga-theranost 对靶细胞的摄取量是低表达细胞的 7-12 倍，且可被过量非放射性靶向配体（如 c (RGDfK) 或奥曲肽）竞争性抑制（抑制率＞90%），证明结合特异性；Scatchard 分析显示其与受体的解离常数 Kd≈1.5-4.0 nmol/L，亲和力满足示踪成像需求。
放射性标记实验中，不同团队证实其与镓 - 68 的标记率稳定在 95% 以上，放射化学纯度＞98%；标记产物在含 10% 胎牛血清的 PBS 中 37℃孵育 4 小时后，放射化学纯度仍保持＞90%，稳定性符合 PET 成像标准。体外细胞毒性实验表明，未标记的 Nodaga-theranost 在浓度高达 10⁻⁴ mol/L 时，对『肿瘤』细胞及正常细胞（如 HUVEC 人脐静脉内皮细胞）的存活率无显著影响（存活率＞90%），本身无细胞毒性，安全性良好。
2. 动物模型研究进展
动物模型研究聚焦 68Ga-Nodaga-theranost 的体内靶向性、药代动力学及成像效果，常用荷瘤裸鼠模型（皮下移植 U87MG 胶质瘤、QGP-1 神经内分泌『肿瘤』，原位肺癌）。生物分布实验显示，静脉注射后 1 小时，『肿瘤』组织放射性摄取量达峰值（8-13 % ID/g，% ID/g 为每克组织摄取的注射剂量百分比），4 小时仍保持 6-9 % ID/g；正常组织中，心脏、肌肉摄取量＜1 % ID/g，肝脏摄取量约 2-4 % ID/g（随时间快速下降），肾脏摄取量 16-22 % ID/g（与肾脏排泄途径一致）；『肿瘤』与非靶组织的摄取比值（『肿瘤』 / 肌肉≈8-13，『肿瘤』 / 肝脏≈3-5）显著高于传统示踪剂，证明体内靶向性优异。
PET 成像实验中，荷瘤裸鼠注射后 1 小时进行 PET/CT 成像，『肿瘤』部位呈现明显高放射性浓聚区，与 CT 解剖结构精准匹配，无背景干扰；对原位肺癌模型，可清晰显示肺内微小病灶（直径＜2 mm），检出率优于传统 CT；药代动力学研究表明，其血药浓度半衰期（t₁/₂α）约 12-18 分钟，消除半衰期（t₁/₂β）约 1.2-1.8 小时，清除速度与镓 - 68 物理半衰期匹配，可在最佳成像时间窗内获得高质量图像。
3. 临床研究及潜在应用探索进展
目前，Nodaga-theranost 的临床研究处于早期阶段，主要围绕 68Ga-Nodaga-theranost 作为 PET 示踪剂在『肿瘤』诊断中的安全性与可行性，已开展小样本研究（纳入 12-18 例整合素 αvβ3 或 SSTR2 阳性『肿瘤』患者，覆盖胶质瘤、神经内分泌『肿瘤』）。临床 Ⅰ 期研究结果显示，患者静脉注射 68Ga-Nodaga-theranost（剂量 185-370 MBq）后，无严重不良反应，仅 1 例出现轻微口干、2 例出现短暂头晕，症状数小时内缓解；血液、肝肾功能指标无异常，安全性良好。
PET/CT 成像结果显示，80% 以上患者的『肿瘤』组织呈现明显放射性浓聚，与病理结果符合率＞90%；相较于传统影像学检查，对微小转移灶（如淋巴结微转移）的检出率提升 25%-35%，可更准确地进行『肿瘤』分期，为手术切除范围或放疗靶区的确定提供依据。例如，在神经内分泌『肿瘤』患者中，可清晰识别 CT/MRI 未发现的腹膜后微小转移灶，避免漏诊。
潜在应用探索方面，研究人员正推进两大方向：① 疗效监测：通过对比治疗前后（手术、靶向治疗后）『肿瘤』组织的放射性摄取变化，评估治疗效果（摄取降低＞30% 提示有效）；② 诊疗一体化：将 Nodaga-theranost 与治疗性核素（如镥 - 177）结合，构建 90Y-Nodaga-theranost 或 177Lu-Nodaga-theranost，在示踪成像明确『肿瘤』位置后，进行靶向放射性治疗，目前该方向已在动物模型中证实有效性（『肿瘤』生长抑制率＞70%），为后续临床转化奠定基础。此外，还在探索其在动脉粥样硬化斑块成像（靶向斑块内活化细胞）中的应用，拓展非『肿瘤』领域的示踪价值。
申明：仅实验室科研，不适应于人体，后果自负
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