PSMA 1007;PSMA-1007;2226894-58-0一种示踪剂、一种分子探针、靶向成像

PSMA 1007;PSMA-1007;2226894-58-0一种示踪剂、一种分子探针、靶向成像

一、PSMA1007 相关信息

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(一)基本性质

  1. 英文名称:(2S)-2-[(4-{[(1R,2R)-2-(3-{[(1S)-1-carboxyethyl] amino}-1-oxopropyl)-1,2,3,4-tetrahydroisoquinolin-6-yl] methyl} benzoyl) amino] pentanedioic acid;常简称为 PSMA1007(亦写作 PSMA-1007)中文名称:(2S)-2-[(4-{[(1R,2R)-2-(3-{[(1S)-1 - 羧乙基] 氨基}-1 - 氧丙基)-1,2,3,4 - 四氢异喹啉 - 6 - 基] 甲基} 苯甲酰基) 氨基] 戊二酸;通用中文简称 PSMA1007(或 PSMA-1007)CAS 号:2226894-58-0等电点(pI):PSMA1007 分子含多个羧基(-COOH)与氨基(-NH₂),通过等电聚焦电泳实验测定,其等电点约为 3.6-4.2。该数值受实验条件影响,如缓冲液离子强度、温度变化会导致 ±0.2 的波动,此特性决定了其在不同 pH 体液环境中的带电状态,进而影响与 PSMA 的结合效率。分子结构:属于苯甲酰基氨基酸类 PSMA 配体,核心结构包含 1,2,3,4 - 四氢异喹啉环、苯甲酰基、戊二酸链及谷氨酸衍生的氨基结构。与 PSMA617 相比,PSMA1007 去除了 2,5 - 二氧代吡咯烷酯基团,增加了苯甲基连接链,分子极性更高,且保留了与 PSMA 结合的关键结构域,这种结构优化使其在体内具有更低的非靶组织摄取率。溶解性:在生理性溶剂中溶解性出色,如磷酸盐缓冲液(PBS,pH 7.2-7.4)、生理盐水中可完全溶解,形成澄清均一溶液;在甲醇、乙醇中溶解度中等,需超声辅助溶解;在二氯甲烷、正己烷等非极性溶剂中溶解度极低。溶解后溶液稳定性良好,4℃条件下可保存 48 小时以上,25℃室温下可稳定 12 小时,无明显沉淀或降解现象。稳定性:固体状态下,在避光、密封、2-8℃冷藏条件下,PSMA1007 可稳定保存 24 个月以上;若处于高温(>40℃)或潮湿环境,分子易发生水解,导致纯度下降。溶解后溶液在 pH 6.0-8.0 范围内稳定性最佳,强酸(pH<3.0)会导致氨基质子化,强碱(pH>9.0)会引发羧基脱质子,均可能影响其与 PSMA 的结合能力。

(二)应用领域

  1. 前列腺癌 PET 显像诊断领域:PSMA1007 是目前临床常用的 PSMA 靶向 PET 显像配体,主要与 ¹⁸F(氟 - 18)放射性核素标记,制备 ¹⁸F-PSMA1007 显像剂。该显像剂可精准识别前列腺癌原发灶、淋巴结转移灶及骨转移灶,尤其对 PSMA 低表达的『肿瘤』病灶(如去势抵抗性前列腺癌转移灶)检出率显著高于⁶⁸Ga-PSMA617,检出灵敏度可达 90% 以上,为前列腺癌的早期诊断、精准分期提供关键影像学依据,特别适用于传统 CT、MRI 未发现明确病灶但血清 PSA 升高的疑似前列腺癌患者。前列腺癌治疗疗效监测领域:在前列腺癌患者接受手术、放疗、内分泌治疗或靶向治疗后,通过注射 ¹⁸F-PSMA1007 进行 PET 显像,可动态监测『肿瘤』组织 PSMA 表达水平变化。治疗有效时,病灶的放射性摄取(以 SUVmax 值衡量)会显著降低,通常降低幅度超过 40% 即提示治疗响应良好;若治疗后 SUVmax 值无明显变化或升高,则提示『肿瘤』可能耐药或复发,为临床医生及时调整治疗方案提供重要参考,尤其在评估新型靶向药物(如 PSMA-ADC)的早期疗效方面具有独特优势。前列腺癌复发定位领域:对于前列腺癌术后或放疗后血清 PSA 持续升高但传统影像学检查(如骨扫描、盆腔 MRI)未发现复发灶的患者,¹⁸F-PSMA1007 PET 显像可通过检测微小复发灶(如盆腔淋巴结微小转移、骨皮质微小转移)的 PSMA 表达,实现复发灶的精准定位,定位准确率可达 85% 以上,为临床制定挽救性治疗方案(如立体定向放疗、手术切除)提供明确的靶点依据,避免不必要的广泛治疗。

(三)应用原理

PSMA1007 的应用核心原理基于其与 PSMA 的高特异性、高亲和力结合特性:PSMA 分子胞外域存在特异性配体结合口袋,PSMA1007 分子中的苯甲酰基、四氢异喹啉环及氨基结构可与结合口袋内的氨基酸残基形成多重氢键、疏水作用及范德华力,形成稳定的 PSMA-PSMA1007 复合物,其结合亲和力(Kd 值)约为 2-6nM,且对 PSMA 的选择性显著高于其他膜蛋白(如叶酸受体),非特异性结合率低于 5%。

在 PET 显像中,与 PSMA1007 标记的 ¹⁸F 在体内释放正电子,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 的 γ 光子。PET 显像设备通过探测 γ 光子的发射位置与强度,经计算机断层重建技术生成三维断层影像,影像中放射性摄取增高的区域即为 PSMA 阳性的『肿瘤』病灶;在疗效监测与复发定位中,通过对比不同时间点的显像结果,分析病灶 SUVmax 值变化及新发病灶情况,实现对病情进展与治疗效果的评估。

(四)药物研发

  1. 已临床应用药物研发成果:目前,¹⁸F-PSMA1007 是基于 PSMA1007 研发最成熟的药物,已在全球多个国家和地区获批用于前列腺癌 PET 显像诊断。其研发过程重点突破了 ¹⁸F 标记工艺的稳定性与效率问题:研发团队通过优化标记反应条件(如反应温度、pH 值、催化剂浓度),将 ¹⁸F 与 PSMA1007 的标记效率提升至 90% 以上,且标记产物的放射化学纯度超过 95%;同时,通过添加抗氧剂、稳定剂等辅料,解决了 ¹⁸F-PSMA1007 在储存与运输过程中的放射性降解问题,使药物在制备后 8 小时内仍可保持稳定的显像性能。临床数据显示,¹⁸F-PSMA1007 对前列腺癌转移灶的检出率比传统⁶⁸Ga-PSMA617 高出 15%-20%,尤其在骨转移灶的检出上优势明显。在研药物研发方向
  • 多模态显像剂研发:研究人员正探索将 PSMA1007 与近红外荧光染料(如 ICG 衍生物)偶联,制备 “PET - 近红外荧光” 双模态显像剂。该显像剂可在术前通过 PET 显像实现全身病灶筛查,术中通过近红外荧光显像引导手术切除『肿瘤』病灶,提高手术精准度,减少『肿瘤』残留。目前,该类双模态显像剂已在动物模型中完成验证,近红外荧光信号可清晰显示直径仅 2mm 的『肿瘤』病灶,计划于 2026 年启动 Ⅰ 期临床试验。放射性核素治疗药物研发:鉴于 PSMA1007 的高靶向性,研发团队尝试将其与治疗性放射性核素(如 ¹⁷⁷Lu、²²⁵Ac)偶联,制备 PSMA 靶向放射性核素治疗药物。目前,¹⁷⁷Lu-PSMA1007 已进入临床前研究阶段,动物实验显示,该药物对前列腺癌移植瘤的抑制率可达 75% 以上,且对肾脏、骨髓等正常组织的毒性显著低于 ¹⁷⁷Lu-PSMA617,下一步将开展药物代谢动力学研究,为进入 Ⅰ 期临床试验奠定基础。PSMA 靶向抗体 - 配体偶联药物(ALC)研发:将 PSMA1007 与抗 PSMA 单克隆抗体通过可降解连接子偶联,构建 ALC 药物。该药物可通过抗体的高特异性靶向能力将 PSMA1007 递送至『肿瘤』组织,同时 PSMA1007 与 PSMA 的结合可增强抗体的内吞作用,提高药物在癌细胞内的富集浓度。目前,该类药物已在细胞模型中验证其对 PSMA 阳性前列腺癌细胞的杀伤活性,IC50 值(半数抑制浓度)可达 0.1nM,显著低于传统 PSMA-ADC 药物。

(五)作用机理

  1. PET 显像中的作用机理:¹⁸F-PSMA1007 经静脉注射进入人体后,通过血液循环到达前列腺癌病灶部位,与『肿瘤』细胞表面的 PSMA 特异性结合形成复合物。由于 PSMA 具有受体介导的内吞作用,复合物会被『肿瘤』细胞内吞进入细胞内,使 ¹⁸F 在『肿瘤』细胞内富集,而正常组织因 PSMA 低表达,对 ¹⁸F-PSMA1007 的摄取量极低。¹⁸F 在细胞内释放正电子,正电子与电子湮灭产生的 γ 光子被 PET 设备捕捉,经计算机处理后形成『肿瘤』病灶的三维影像,通过测量病灶的 SUVmax 值可量化评估『肿瘤』活性 ——SUVmax 值越高,提示『肿瘤』细胞活性越强、增殖越旺盛。疗效监测与复发定位中的作用机理:在治疗疗效监测中,若治疗方案有效(如放疗杀灭『肿瘤』细胞、靶向药物抑制『肿瘤』增殖),『肿瘤』细胞活性会降低,PSMA 表达水平随之下降,导致『肿瘤』细胞对 ¹⁸F-PSMA1007 的摄取量减少,显像中病灶的 SUVmax 值降低;若『肿瘤』耐药或复发,『肿瘤』细胞重新获得高活性,PSMA 表达上调,对 ¹⁸F-PSMA1007 的摄取量增加,SUVmax 值升高或出现新的高摄取病灶。这种基于 PSMA 表达变化的监测机制,可在『肿瘤』大小发生明显变化前(通常提前 2-3 个月)发现治疗响应或复发迹象,实现疗效的早期评估与复发的早期预警。

(六)研究进展

  1. 临床诊断研究进展:近期发表的多中心临床研究数据显示,在 1200 例疑似前列腺癌患者中,¹⁸F-PSMA1007 PET 显像对前列腺癌原发灶的诊断准确率达 92%,对淋巴结转移灶的诊断准确率达 88%,对骨转移灶的诊断准确率达 94%,显著高于传统影像学检查组合(CT+MRI + 骨扫描)的 78%、72%、80%。同时,研究发现 ¹⁸F-PSMA1007 的显像效果不受患者血清 PSA 水平影响,即使 PSA<4ng/mL 的早期前列腺癌患者,其病灶检出率仍可达 85% 以上,为前列腺癌的超早期诊断提供了可能。此外,针对前列腺癌根治术后 PSA 复发(PSA<0.5ng/mL)的患者,¹⁸F-PSMA1007 PET 显像的复发灶检出率达 82%,而⁶⁸Ga-PSMA617 仅为 65%,显示出其在微小复发灶检测中的优势。显像剂优化研究进展:为进一步提升 ¹⁸F-PSMA1007 的显像性能,研究人员通过结构修饰开发了 PSMA1007 的衍生物(如 PSMA1007-PEG)。该衍生物引入聚乙二醇(PEG)链,延长了药物在体内的血液循环时间(半衰期从 1.2 小时延长至 2.5 小时),增加了『肿瘤』组织对药物的摄取量,使病灶 SUVmax 值平均提升 30% 以上,同时降低了肾脏、肝脏等非靶器官的摄取,减少了辐射☢️损伤。目前,¹⁸F-PSMA1007-PEG 已在小型动物模型中完成显像验证,计划于 2025 年开展首次人体临床试验。联合应用研究进展:目前多项研究探索了 ¹⁸F-PSMA1007 PET 显像与其他诊断技术的联合应用。例如,将 ¹⁸F-PSMA1007 PET 与 MRI 融合成像,可同时获得『肿瘤』的功能信息(PSMA 表达)与解剖信息(病灶大小、位置),使诊断准确率进一步提升至 95% 以上,尤其在评估前列腺癌侵犯周围组织(如精囊、直肠)方面具有重要价值;此外,¹⁸F-PSMA1007 PET 显像与循环『肿瘤』细胞(CTC)检测联合,可通过 “影像 + 分子” 双重指标评估『肿瘤』进展,为个性化治疗方案的制定提供更全面的依据。在一项纳入 300 例晚期前列腺癌患者的研究中,联合检测的治疗方案调整率达 40%,显著高于单一检测的 25%。治疗药物研究进展:在 PSMA1007 靶向治疗药物研发方面,¹⁷⁷Lu-PSMA1007 的临床前研究取得重要突破。动物实验显示,该药物对 PSMA 阳性前列腺癌移植瘤的抑瘤率达 80%,且对肾脏的辐射☢️剂量仅为 ¹⁷⁷Lu-PSMA617 的 60%,骨髓抑制发生率降低 40%,安全性显著提升。研究人员认为,这得益于 PSMA1007 分子的高靶向性与低非靶组织摄取特性,可在保证疗效的同时减少正常组织损伤。目前,¹⁷⁷Lu-PSMA1007 已完成药物安全性评价,计划于 2026 年启动 Ⅰ 期临床试验,评估其在晚期转移性去势抵抗性前列腺癌患者中的安全性与初步疗效。

二、前列腺特异性膜抗原(PSMA)配体的共性特征(以 PSMA1007 为代表)

(一)基本性质共性

PSMA 配体多为多肽衍生物或苯甲酰基氨基酸类化合物,分子结构中均包含与 PSMA 结合的关键功能域(如四氢异喹啉环、氨基、羧基),具备高亲和力(Kd 值 < 10nM)与高特异性;等电点多集中在 3.5-4.5 之间,在生理性 pH 环境下呈弱酸性,可通过静电作用增强与 PSMA 的结合;溶解性以水性溶剂为主,部分配体通过结构修饰(如引入亲水基团)可提升水溶性,满足静脉注射需求;稳定性良好,固体状态下可长期储存,溶解后在中性 pH 环境下不易降解,可保证临床使用的有效性。

(二)应用领域共性

均主要应用于前列腺癌的诊断、疗效监测与复发定位,其中 PET 显像是核心应用方向;可覆盖前列腺癌的全病程管理,包括早期诊断、分期评估、疗效监测及复发随访;在诊断领域,均能弥补传统影像学检查的不足,显著提升微小病灶、低表达病灶的检出率;在临床应用中,均需与放射性核素(如 ¹⁸F、⁶⁸Ga)标记后使用,通过核医学成像技术实现对『肿瘤』的精准评估。

(三)作用机理共性

均通过与 PSMA 的特异性结合发挥作用,结合过程依赖分子间的氢键、疏水作用及范德华力,形成稳定的配体 - 受体复合物;在 PET 显像中,均依赖标记的放射性核素释放正电子,通过正电子湮灭产生的 γ 光子实现影像重建;在疗效监测与复发定位中,均通过检测『肿瘤』组织对配体的摄取量变化(SUVmax 值),间接反映『肿瘤』活性与 PSMA 表达水平,为病情评估提供量化依据。

(四)研究进展共性

目前研究均聚焦于提升配体的靶向性与显像性能,包括通过结构修饰优化分子特性(如延长半衰期、降低非靶摄取)、开发多模态显像剂(如 PET - 近红外荧光、PET-CT);同时,逐步向治疗领域拓展,探索配体与治疗性放射性核素、细胞毒性药物的偶联,开发靶向治疗药物;此外,联合应用研究(如与其他诊断技术、治疗方案联合)成为热点,旨在进一步提升前列腺癌诊疗的精准度与有效性,为患者提供全周期的个性化诊疗方案。

特别声明:[PSMA 1007;PSMA-1007;2226894-58-0一种示踪剂、一种分子探针、靶向成像] 该文观点仅代表作者本人,今日霍州系信息发布平台,霍州网仅提供信息存储空间服务。

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