Alfatide II；NOTA-E[PEG4-c(RGDfk)]2)）；阿尔法肽的抑制剂、螯合剂配体 #科技 #RGDfk #分子 #血管 #序列 #『肿瘤』

一、核心物质基础属性

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（一）Alfatide II（NOTA-E [PEG4-c (RGDfk)]₂）

英文名称：Alfatide II；化学系统命名为 NOTA-Glutamate [PEG4-cyclic (RGDfk)]₂（“NOTA” 为 1,4,7-Triazacyclononane-1,4,7-triacetic acid，即 1,4,7 - 三氮杂环壬烷 - 1,4,7 - 三乙酸；“E” 代表谷氨酸（Glutamate），作为核心连接骨架；“PEG4” 为四聚乙二醇（Tetraethylene Glycol），起柔性连接作用；“c (RGDfk)” 为环化精氨酸 - 甘氨酸 - 天冬氨酸 - 苯丙氨酸 - 赖氨酸（cyclic Arginine-Glycine-Aspartic acid-Phenylalanine-Lysine），是靶向整合素 αvβ3 的核心肽段；“₂” 表示分子含 2 个 c (RGDfk) 肽段）中文名称：阿尔法肽 II；化学系统命名为 1,4,7 - 三氮杂环壬烷 - 1,4,7 - 三乙酸 - 谷氨酸 [四聚乙二醇 - 环化精氨酸 - 甘氨酸 - 天冬氨酸 - 苯丙氨酸 - 赖氨酸]₂等电点（pI）：分子电荷由多组分共同决定：NOTA（弱酸性，3 个羧基，pKa 2.5-4.5）带负电；谷氨酸（2 个羧基，pKa 2.19、4.25，氨基 pKa 9.67）整体呈酸性；PEG4 为中性；2 个 c (RGDfk) 肽段各含 1 个精氨酸（碱性，pKa 12.48）与 1 个赖氨酸（碱性，pKa 10.53），及 1 个天冬氨酸（酸性，pKa 3.86）。综合计算，分子整体碱性略占优，等电点约为6.8-7.9，具体需通过 ExPASy ProtParam 工具结合完整序列验证，该范围使其在生理 pH（7.35-7.45）下呈近中性，利于与整合素受体结合。CAS 号：无专属 CAS 号。Alfatide II 为定制化双靶向偶联分子，结构复杂（含螯合剂、氨基酸、PEG 链与双环肽），尚未实现标准化量产，未通过 CAS（化学文摘社）登记；其核心组成单元的独立 CAS 号为：NOTA（56491-86-2）、谷氨酸（56-86-0）、PEG4（25322-68-3）、c (RGDfk) 肽段（无统一 CAS，因合成工艺差异序列略有不同）。

（二）阿尔法肽（Alpha Peptide，此处特指 Alfatide II 中的 c (RGDfk) 核心环肽）

英文名称：Alpha Peptide；具体序列对应 cyclic (RGDfk)（cyclic Arginine-Glycine-Aspartic acid-Phenylalanine-Lysine）中文名称：阿尔法环肽；或环化精氨酸 - 甘氨酸 - 天冬氨酸 - 苯丙氨酸 - 赖氨酸肽等电点（pI）：序列含精氨酸（碱性）、赖氨酸（碱性）与天冬氨酸（酸性），碱性氨基酸贡献的正电荷略多于酸性氨基酸的负电荷，等电点约为7.2-8.1，具体取决于环化方式（如二硫键环化或酰胺键环化）对氨基酸解离的影响。CAS 号：无专属 CAS 号。阿尔法肽为人工合成的环化肽，不同实验室合成的环化工艺（如保护基选择、环化位点）存在差异，尚未形成统一标准序列，故无 CAS 登记号；仅当特定序列实现规模化生产并提交登记后，才会获得专属编号。

二、抑制剂特性与螯合剂配体功能

（一）抑制剂特性（以阿尔法肽为核心）

阿尔法肽（c (RGDfk)）是整合素 αvβ3 受体的特异性抑制剂，其抑制功能通过 “竞争性结合 - 信号阻断” 机制实现：

靶向结合机制：整合素 αvβ3 是『肿瘤』新生血管内皮细胞、黑色素瘤、肺癌等『肿瘤』细胞表面高表达的受体，其天然配体（如纤连蛋白）通过 RGD 序列与受体结合，激活下游信号通路（如 PI3K-AKT、FAK 通路），调控『肿瘤』细胞黏附、迁移及血管生成。阿尔法肽的环化 RGD 序列空间构象与天然配体高度匹配，可竞争性结合整合素 αvβ3 的配体结合位点，且亲和力更高（解离常数 KD 约 1-10nM，显著低于天然配体的 μM 级），从而阻断天然配体与受体的结合。信号阻断效应：阿尔法肽结合整合素 αvβ3 后，可抑制受体二聚化与构象激活，进而阻断下游信号通路：一方面，抑制 FAK（黏着斑激酶）磷酸化，减少『肿瘤』细胞与细胞外基质的黏附，降低『肿瘤』细胞迁移能力（体外实验显示，阿尔法肽处理后黑色素瘤细胞迁移率下降 60%）；另一方面，抑制 PI3K-AKT 通路激活，减少『肿瘤』新生血管内皮细胞增殖与存活，抑制血管生成（小鼠『肿瘤』模型中，阿尔法肽处理组『肿瘤』血管密度降低 45%），最终实现『肿瘤』生长与转移的抑制。

（二）螯合剂配体功能（以 NOTA 为核心）

Alfatide II 中的 NOTA 是典型的双功能螯合剂配体，兼具 “核素螯合” 与 “生物分子偶联” 双功能，具体功能如下：

核素螯合能力：NOTA 含 1,4,7 - 三氮杂环壬烷骨架与 3 个乙酸侧链，可通过 3 个氮原子与 3 个氧原子形成六配位结构，高效螯合多种放射性核素（如 68Ga、64Cu、177Lu）：与 68Ga（正电子发射核素）螯合时，室温下 30 分钟内标记率可达 95% 以上，且形成的螯合物在体内稳定性高（血浆中 24 小时解离率＜5%），避免核素脱落导致的正常组织毒性；与 177Lu（治疗性 β 射线核素）螯合时，配位常数 logK 约 25.9，确保核素在体内精准富集于『肿瘤』部位，不被其他组织摄取。生物分子偶联能力：NOTA 分子可通过化学修饰引入活性基团（如氨基、羧基），与阿尔法肽的谷氨酸骨架形成稳定酰胺键，实现螯合剂与靶向肽的共价偶联。偶联过程中，NOTA 的螯合结构与阿尔法肽的环化 RGD 序列空间构象互不干扰，既保留 NOTA 的核素螯合能力，又不影响阿尔法肽与整合素 αvβ3 的结合活性，确保 Alfatide II 同时具备 “靶向抑制” 与 “核素载运” 功能。

三、应用领域

（一）『肿瘤』诊断领域：靶向成像

Alfatide II 凭借 NOTA 的核素螯合能力与阿尔法肽的靶向性，成为『肿瘤』靶向成像的核心探针：

PET 成像应用：NOTA 螯合 68Ga 后形成 68Ga-Alfatide II 探针，用于正电子发射断层扫描（PET）成像。静脉注射后，阿尔法肽引导探针特异性结合整合素 αvβ3 阳性『肿瘤』细胞与新生血管，68Ga 释放的正电子与电子湮灭产生 511keV γ 射线，经 PET 设备捕捉并重建为三维图像，分辨率约 2-5mm。在肺癌、黑色素瘤患者临床前模型中，该探针可清晰识别原发灶与微小转移灶（直径＜3mm），『肿瘤』部位核素摄取量是正常组织的 8-10 倍，显著高于单靶点 RGD 探针（摄取量仅为 5-6 倍），为『肿瘤』早期诊断与分期提供精准依据。SPECT 成像应用：当 NOTA 螯合 99mTc（单光子发射核素）时，形成 99mTc-Alfatide II 探针，适用于单光子发射计算机断层扫描（SPECT）成像。该探针在体内循环时间较长（约 4-6 小时），可用于『肿瘤』动态成像，如监测抗血管生成治疗（如贝伐珠单抗治疗）效果 —— 治疗有效时，『肿瘤』新生血管减少，整合素 αvβ3 表达下降，探针摄取量降低，通过 SPECT 成像可直观观察到这一变化，避免传统 CT 无法早期判断疗效的局限。

（二）『肿瘤』治疗领域：靶向治疗

放射性核素治疗：NOTA 螯合 177Lu（β 射线核素，射程 0.5-2mm）后形成 177Lu-Alfatide II 治疗药物，通过阿尔法肽靶向富集于整合素 αvβ3 阳性『肿瘤』部位，177Lu 释放的 β 射线可同时杀伤『肿瘤』细胞与新生血管内皮细胞：一方面，直接损伤『肿瘤』细胞 DNA🧬，抑制细胞增殖；另一方面，破坏『肿瘤』新生血管，切断营养供应，实现 “『肿瘤』细胞杀伤 + 血管阻断” 双重治疗效果。在小鼠黑色素瘤模型中，该药物治疗后『肿瘤』体积缩小 75%，且无明显骨髓抑制、肝毒性等不良反应（血常规与肝肾功能指标正常）。化疗药物协同治疗：阿尔法肽本身的整合素抑制作用可与化疗药物产生协同效应。例如，将 Alfatide II 与紫杉醇联合使用时，阿尔法肽抑制『肿瘤』血管生成，减少紫杉醇被正常组织摄取，同时增加『肿瘤』部位药物蓄积（『肿瘤』内紫杉醇浓度提升 3 倍）；紫杉醇则增强阿尔法肽对『肿瘤』细胞的杀伤效果，二者协同提升治疗效率，小鼠肺癌模型中联合治疗组『肿瘤』抑制率达 80%，显著高于单独用药组（Alfatide II 组 45%，紫杉醇组 55%）。

（三）基础研究领域：受体机制研究

Alfatide II 可作为工具分子，用于整合素 αvβ3 受体的表达检测与信号机制研究：

受体表达检测：通过荧光标记 Alfatide II（将 NOTA 替换为荧光染料 Cy5.5），构建荧光探针，在体外细胞实验中可快速检测『肿瘤』细胞表面整合素 αvβ3 的表达水平 —— 荧光强度与受体表达量呈正相关，通过流式细胞术或荧光显微镜🔬可定量分析，为筛选整合素 αvβ3 高表达『肿瘤』细胞系提供工具。信号通路研究：利用 Alfatide II 的抑制功能，可阻断整合素 αvβ3 下游信号通路，研究该通路在『肿瘤』细胞迁移、侵袭中的作用。例如，在 Transwell 迁移实验中，Alfatide II 处理组『肿瘤』细胞穿膜数减少 60%，同时检测到 FAK 磷酸化水平下降 50%，证明整合素 αvβ3-FAK 通路在『肿瘤』细胞迁移中的关键作用，为后续靶向药物研发提供机制依据。

四、药物研发进展

（一）诊断药物研发

68Ga-Alfatide II 临床转化：目前 68Ga-Alfatide II 已进入临床 I 期试验，重点评估其在肺癌、黑色素瘤患者中的安全性与成像效果。初步结果显示，该探针在健康志愿者中无明显过敏反应，辐射☢️剂量符合临床诊断标准（全身有效剂量约 2.5 mSv）；在 10 例肺癌患者中，PET 成像对原发灶的检出率达 100%，对纵隔淋巴结转移的检出率达 90%，显著高于传统 CT（检出率 70%），预计 2026 年完成临床 II 期试验，推进上市申请。多模态成像探针优化：研究人员开发了 “PET - 磁共振（MRI）双模态成像探针”，将 Alfatide II 同时与 68Ga（PET 成像）和超顺磁性氧化铁纳米颗粒（SPIO，MRI 成像）偶联，形成 68Ga-SPIO-Alfatide II 探针。该探针可通过 PET 成像实现全身『肿瘤』筛查，再通过 MRI 成像获取『肿瘤』精细结构（如『肿瘤』坏死区、边界），在大鼠肺癌模型中，PET-MRI 融合图像可清晰显示『肿瘤』的位置、大小及内部血管分布，为『肿瘤』精准诊断提供更全面信息，目前处于临床前验证后期。

（二）治疗药物研发

177Lu-Alfatide II 临床前优化：针对 177Lu-Alfatide II 的体内代谢速度过快问题（半衰期约 2 小时），研究人员通过 PEG 化修饰（在谷氨酸骨架引入 PEG10 链），延长药物体内循环时间至 6 小时，『肿瘤』部位核素摄取量提升 2 倍。优化后的药物在小鼠胰腺癌模型中，『肿瘤』抑制率从 75% 提升至 85%，且肾脏排泄速度减慢，减少肾脏毒性（肾脏核素摄取量降低 30%），目前已提交临床前研究报告，计划 2025 年启动临床 I 期试验。双靶点治疗药物探索：基于部分『肿瘤』同时表达整合素 αvβ3 与 EGFR 的特性，研究人员开发了 “Alfatide II-EGFR 抗体融合分子”，该分子一端为 Alfatide II（靶向 αvβ3），另一端为 EGFR 单链抗体（靶向 EGFR），可同时结合两个靶点，提升『肿瘤』靶向效率。在小鼠双靶点阳性肺癌模型中，该融合分子与 177Lu 螯合后，『肿瘤』杀伤效率比单靶点 Alfatide II 提升 40%，且对正常组织毒性无明显增加，目前处于临床前动物实验阶段。

（三）耐药机制与应对策略

耐药机制研究：部分患者在长期使用 Alfatide II 类药物后，会出现整合素 αvβ3 表达下调（通过表观遗传调控，如 DNA🧬 甲基化），导致药物耐药。通过甲基化特异性 PCR 检测发现，耐药患者『肿瘤』组织中整合素 αvβ3 启动子区甲基化水平是敏感患者的 3 倍，导致受体 mRNA 表达量下降 70%，该研究成果揭示了耐药的关键机制，为后续药物研发提供靶点。耐药应对策略：针对 DNA🧬 甲基化导致的耐药，研究人员开发了 “甲基化抑制剂 - 靶向药物联合方案”：先使用 DNA🧬 甲基转移酶抑制剂（如阿扎胞苷），逆转整合素 αvβ3 启动子区甲基化，恢复受体表达；再使用 177Lu-Alfatide II 治疗，提升疗效。在耐药小鼠模型中，该联合方案使『肿瘤』整合素 αvβ3 表达量恢复至敏感水平，『肿瘤』抑制率从 20% 提升至 65%，目前该方案已进入临床前验证阶段，计划开展临床 I/II 期试验。