叉形PEG聚合修饰GEBP11及其介导的胃癌血管放射受体治疗

Tumor vascular targeted receptor radiotherapy is a new therapeutic strategy for cancer. The development and use of this therapy is to find ligands with highly specific, high-affinity binding interactions with their antigens. In previous work,we screened a gastric cancer vascular endothelial cell specific binding peptide GEBP11 using Phage DisPlay PePtide Library.Then we successfully labeled GEBP11 with 131I and acquired 131I-GEBP11,which had favourable antitumor effects.Given drawbacks of this peptide,such as short circulating half-life time,low binding affinity and rapid tumor washout rate,which limited its therapeutic efficacy.Chemical modification is a promising solution. In this investigation,we applied the PEGylation modification to enhance the tumor location and increase the antitumor effects. Different multimeric GEBP11 peptides using bifid PEG was disigened, synthesized and labeled with 131I for 131I- mPEG-(GEBP11)n. Receptor binding assay,biodistribution and nucler medical imaging were performed to compared their biologic activity and then choosed the multimeric peptides with high specific, high binding affinity, high tumor concentration and low background. Vascular inhibition assay and antitumor assay were conducted to explore the pharmacodynamics and their mechanism. The aim of or experiments is to find a therapeutic candidate for vascular targeted radiotherapy in gastric cancer.

肿瘤血管放射受体治疗为肿瘤治疗提供了新思路，其发展的关键是寻找高特异性和亲和力的肿瘤血管靶向配体分子。前期工作中，我们通过噬菌体肽库筛选得到胃癌血管特异结合短肽GEBP11，成功标记131I制备131I-GEBP11，显示出良好的抗瘤作用。鉴于该短肽循环半衰期过短、受体亲和力不够强、瘤内浓聚度欠佳，其成药性尚不理想，化学修饰是解决这一问题的有效手段。本项目设想通过PEG修饰优化短肽，提高瘤内靶向浓聚，增强其抗瘤效果。拟通过叉形PEG修饰制备不同价位聚合短肽，标记131I制备131I-mPEG-(GEBP11)n；采用受体放射配基结合分析、生物学分布、核医学成像等技术方法，比较它们多方面生物学活性的差异，鉴定具有高特异性、高亲和力、高浓聚度及低背景的聚合短肽；通过体内外血管抑制实验及抗瘤实验等进行药效学研究，并初步探讨其作用机制。旨在为开发安全高效的胃癌血管靶向放射受体治疗新药

肿瘤生长和转移过程依赖于新生血管的形成，抑制肿瘤血管形成及增生就成为肿瘤成像和治疗的有效靶点。在过去的几十年中，大量的工作都集中于研究发现血管生成抑制剂。现有血管生成抑制剂因分子量较大、结构复杂、成本偏高等原因使其应用受到。短肽具有良好的组织渗透性、代谢稳定性及可耐受多种修饰等特点，而成为肿瘤血管靶向治疗成为研究的热点。聚乙二醇化、脂质体包被及与放射性核素螯合形成络合物是短肽常用的修饰方式。将肿瘤靶向性短肽进行放射性核素标记治疗肿瘤，既可以特异持久的杀伤肿瘤细胞，又可避免损伤正常组织及器官，具有毒副作用小、不易产生耐药性等优势。前期工作中，我们实验室应用噬菌体环七肽库筛选出能够与肿瘤血管特异结合的短肽GEBP11,成功标记131I后制备形成131I-GEBP11，动物实验显示出良好的抗瘤作用，并且有较轻的毒副作用。但GEBP11短肽仍有一些不足，如循环半衰期短、受体亲和力不够强、瘤内浓聚度欠佳等，因此131I-GEBP11的成药性尚不理想。本课题通过化学合成2PEG-(GEBP11)3多聚体短肽并鉴定其受体亲和力、结合特异性。制备2PEG-(GEBP11)3多聚体短肽同位素探针，并鉴定其体内肿瘤血管靶向性，评价其在肿瘤多模态成像和放射性靶向治疗中的价值。结果证明，应用Iodogen直接法标记GEBP11短肽，获得标记率、比活度高，稳定性良好的放射性探针，且131I-2PEG-(GEBP11)3与胃癌血管内皮细胞的亲和力、特异性高于131I-GEBP11。与131I-GEBP11相比，131I-2PEG-(GEBP11)3具有更高的肿瘤血管靶向性，可特异性的聚集在肿瘤部位，其体内半衰期明显延长，能显著抑制肿瘤生长，无明显肝肾毒副作用。因此131I-PEG-(GEBP11)3有望成为胃癌血管放射性靶向治疗的候选分子。