一、PSMA11 基本性质
- 英文名称:(S)-2-(4-((S)-2-(3-(1,3,5,7-tetramethyl-2,6-dioxo-1,2,3,6,7,8-hexahydropteridin-4-yl) propionamido) propanamido) benzyl) pentanedioic acid(常用简称:PSMA11)
- 中文名称:(S)-2-(4-((S)-2-(3-(1,3,5,7 - 四甲基 - 2,6 - 二氧代 - 1,2,3,6,7,8 - 六氢蝶啶 - 4 - 基) 丙酰胺基) 丙酰胺基) 苄基) 戊二酸
- CAS 号:1366302-52-4
- 分子式:C₂₉H₃₈N₆O₉
- 分子量:614.65 g/mol(计算值,基于各元素原子量:C=12.01,H=1.008,N=14.01,O=16.00)
- 等电点(pI):约 4.5-5.0(预测值,因分子结构中含多个羧基(-COOH)和酰胺基(-CONH-),羧基的酸性解离主导整体电荷性质,在中性环境中易带负电,等电点偏向酸性范围)
- 分子结构特征:属于叶酸衍生物类化合物,分子中包含蝶啶环结构、酰胺键连接的脂肪链以及末端的戊二酸基团,这些结构单元共同决定了其对前列腺特异性膜抗原(PSMA)的特异性结合能力 —— 戊二酸基团可与 PSMA 活性位点的氨基酸残基形成氢键和静电相互作用,蝶啶环则通过疏水作用增强结合稳定性。
- 溶解性:在水中溶解度较低(约 0.1-1 mg/mL,25℃),可溶于二甲基亚砜(DMSO)、N,N - 二甲基甲酰胺(DMF)等极性非质子溶剂,在酸性或碱性缓冲液中溶解度会随 pH 值调整略有提升(如 pH=7.4 的磷酸盐缓冲液中溶解度约 1-5 mg/mL)。
- 稳定性:在室温下(20-25℃)、避光、密封条件下可稳定保存 6 个月以上;若处于高温(>40℃)、强光或强酸 / 强碱环境(pH<2 或 pH>10),易发生酰胺键水解或蝶啶环氧化,导致结构破坏和活性丧失,建议长期储存于 - 20℃冷冻环境中。
二、PSMA11 应用领域
PSMA11 作为前列腺特异性膜抗原(PSMA)的小分子配体,核心应用围绕 PSMA 在前列腺癌诊断与治疗中的特异性表达展开,主要集中于医学检测和『肿瘤』靶向治疗领域,具体如下:
- 前列腺癌诊断成像领域
- 作为放射性核素标记前体,用于制备 PET(正电子发射断层显像)显像剂:PSMA11 分子可与放射性核素(如⁶⁸Ga、¹⁸F 等)通过螯合作用形成稳定的放射性探针(如⁶⁸Ga-PSMA11、¹⁸F-PSMA11)。由于 PSMA 在前列腺癌细胞膜上高表达(正常前列腺组织低表达,其他组织极少表达),注射该探针后,探针会特异性结合到前列腺癌细胞表面的 PSMA 上,通过 PET 显像可清晰显示原发前列腺癌病灶、盆腔淋巴结转移灶及远处转移灶(如骨转移、肺转移),尤其适用于前列腺癌根治术后复发的早期检测(灵敏度可达 85%-95%)、晚期前列腺癌分期评估,以及对 PSA(前列腺特异性抗原)水平升高但常规影像学(如 CT、MRI)未发现病灶的 “隐匿性” 前列腺癌的定位诊断。
- 辅助前列腺癌病理活检定位:对于 PET 显像发现的微小病灶(如直径<5 mm 的淋巴结转移灶),可结合超声或 CT 引导,以 PSMA11 显像为导航,精准定位活检部位,提高活检阳性率,避免因盲目活检导致的漏诊。
- 前列腺癌靶向治疗领域
- 放射性核素靶向治疗前的 “预定位” 与疗效评估:在进行 PSMA 靶向放射性核素治疗(如 ¹⁷⁷Lu-PSMA、²²⁵Ac-PSMA 治疗)前,先通过⁶⁸Ga-PSMA11 PET 显像评估患者『肿瘤』组织的 PSMA 表达水平 —— 仅对 PSMA 高表达的患者推荐进行靶向治疗,可避免无效治疗并减少毒副作用;同时,显像结果可明确『肿瘤』分布范围,为治疗剂量计算提供依据(如根据转移灶数量和大小调整放射性核素用量)。
- 联合其他治疗手段的协同应用:与化疗、内分泌治疗(如阿比特龙、恩扎卢胺)联合使用时,可通过 PSMA11 显像动态监测治疗过程中『肿瘤』 PSMA 表达变化 —— 若治疗后 PSMA 表达降低,提示『肿瘤』对治疗敏感,可继续当前方案;若 PSMA 表达升高或出现 “PSMA 阴性转移灶”,则提示可能发生治疗耐药,需及时调整治疗策略。
- 前列腺癌基础研究领域
- 用于 PSMA 生物学功能研究:在细胞实验中,荧光标记的 PSMA11(如 FITC-PSMA11、Cy5-PSMA11)可作为探针,通过荧光显微镜🔬观察 PSMA 在前列腺癌细胞中的表达定位(如细胞膜分布特征)、内化过程(PSMA 与配体结合后会介导受体 - 配体复合物内化进入细胞),以及不同药物处理对 PSMA 表达量和内化效率的影响,为揭示 PSMA 在前列腺癌发生发展中的作用机制(如促进『肿瘤』血管生成、增强『肿瘤』细胞侵袭性)提供工具。
- 用于 PSMA 靶向药物筛选:在药物研发中,以 PSMA11 为阳性对照,通过检测候选化合物与 PSMA11 竞争结合 PSMA 的能力,筛选新型 PSMA 小分子配体,评估其结合亲和力和特异性,为开发更高效的诊断显像剂或治疗药物提供筛选模型。
- 其他潜在应用领域
- 前列腺癌术后随访监测:前列腺癌患者接受根治术后,需长期监测是否复发,定期进行⁶⁸Ga-PSMA11 PET 显像可早期发现复发灶(比常规 PSA 检测提示复发的时间提前 1-3 个月),帮助临床及时干预,改善患者预后。
- 非前列腺癌的拓展研究:部分非前列腺癌『肿瘤』(如肾透明细胞癌、乳腺癌、肺癌的部分亚型)也会少量表达 PSMA,目前已有研究探索 PSMA11 显像剂在这些『肿瘤』诊断中的应用潜力,虽暂未成为常规手段,但为跨癌种 PSMA 靶向诊断提供了研究方向。