DOTA-ubiquicidin(29-41),一种抗菌肽片段衍生物,可用于合成[68Ga]Ga-DOTA-Ubiquicidin29-41,然后用于使用PET/CT对感染过程进行成像。DOTA-ubiquicidin(29–41)可用于放射性核素偶联药物(RDC)的合成/研究。
人类细菌感染显著加剧了医疗负担的增长。这一现状推动了对早期精准诊断感染过程新技术的探索,其中核医学与分子影像学策略成为重要选择。然而现有常规评估用放射性药物尚无法特异性区分感染与无菌性炎症过程。
研究采用自动化模块合成[68Ga]Ga-DOTA-Ubiquicidin29-41,并开展体内外实验。该放射性药物在生理盐水中(180分钟内)和啮齿动物血清中(120分钟内)保持稳定,放射化学纯度分别>99%和95%。测得其60分钟时的分配系数为-3.63±0.17,血清蛋白结合率为44.06±1.88%。小鼠离体生物分布实验及活体微PET/CT成像显示,该药物在金黄色葡萄球菌感染动物模型中呈现快速血液清除(经肾脏排泄)及其他器官低摄取特性。给药60分钟后,靶组织摄取显著高于非靶组织(p<0.0001)。人体临床病例证实该放射性药物可被金黄色葡萄球菌摄取。研究结果表明[68Ga]Ga-DOTA-Ubiquicidin29-41具备作为医院核药房可制备的PET/CT感染诊断用放射性药物的潜力。
单字母 DOTA-TGRAKRRMQYNRR-OH
多字母 DOTA-Thr-Gly-Arg-Ala-Lys-Arg-Arg-Met-Gln-Tyr-Asn-Arg-Arg-OH
氨基酸个数 13
分子式 C84H147N35O25S1
平均分子量(MW) 2079.35
在研究期间(最长2小时),[68Ga]Ga-DOTA-UBI29-41在生理盐水与啮齿动物血清中保持稳定(放射化学纯度>94%)。文献报道数据显示,该产品在人血浆中孵育4小时后仍保持稳定性(放射化学纯度>90%)。Sriwiang等学者评估了[68Ga]Ga-UBI29-41与人血浆蛋白的结合率,测得数值介于50%-60%之间。研究中虽采用啮齿动物血清进行血清蛋白结合实验,但结果与Sriwiang团队发现一致——30分钟结合率达60%。据我们所知,目前尚未见关于[68Ga]Ga-DOTA-UBI29-41分配系数的研究报道。实验数据表明该化合物具有亲水性(Log P = -3.63),其数值与[68Ga]Ga-NOTA-UBI及[68Ga]GaNODAGA-UBI相当。
对BALB/c小鼠的离体生物分布与活体成像研究证实了[68Ga]Ga-DOTA-UBI29-41的亲水特性,表现为快速血液清除与尿液排泄。在感染动物组中,给药60分钟后放射性药物呈现更高蓄积量,表明此为最佳成像时间窗。感染动物的靶向/非靶向比(T/NT)达3.24。类似数值可见于文献记载:小鼠给药60分钟后T/NT=4.62,大鼠T/NT=6.10[34]。而BALB/c小鼠的[68Ga]GaNOTA-UBI研究显示相近比值:T/NT=2.60与3.24。
报告的临床病例与临床前研究结果相互印证,通过手术床病原体鉴定(阴沟肠杆菌与金黄色葡萄球菌混合感染)证实了放射性药物[68Ga]Ga-DOTA-UBI29-41在感染灶的摄取。该病例属于由本研究合著者主导的试点项目,旨在利用[68Ga]GaDOTA-UBI29-41 PET/CT影像确认慢性骨髓炎患者的细菌感染。在7例研究中,仅1例因患者接受抗生素治疗呈阴性结果[42]。这些发现与首项[68Ga]Ga-NOTA-UBI29-41人体PET/CT成像研究结果一致,该放射性药物已被证实无毒性且不易引发不良反应。
特别指出,工作的临床前研究仅采用耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)菌株,与既往文献研究策略相同。结果表明[68Ga]Ga-DOTA-UBI29-41 PET/CT可有效诊断金黄色葡萄球菌感染,这凸显了需通过更严谨的体外实验来测定其对不同菌种特异性的重要性。尽管放射性标记UBI29-41研究取得进展,仍需通过体外实验阐明其与不同菌种的相互作用特异性,并开展更大规模的临床研究(尤其是[68Ga]GaDOTA-UBI29-41)。文献表明[68Ga]Ga-UBI29-41是种可识别细菌感染的选择性特异性放射性药物,但临床研究尚处初级阶段。
参考文献: DOI: 10.3390/ph17010048