LGR5靶向多肽及其衍生PET探针、制备方法和用途与流程

本申请属于医学，尤其是涉及lgr5靶向多肽及其衍生pet探针、制备方法和用途。

背景技术：

1、lgr5（又称gpr49或gpr67）是一种富含亮氨酸重复序列的g蛋白偶联受体，已被鉴定为肠道干细胞的标志物，该受体在结直肠癌、肺癌、胃癌、乳腺癌等多种人类恶性肿瘤中显著高表达，并通过激活wnt/β-catenin信号通路，推动肿瘤细胞的增殖、迁移、侵袭、转移和血管生成等关键恶性行为，从而促进肿瘤进展。基于其在肿瘤组织中的特异性高表达以及在肿瘤恶性演进中的关键驱动作用，lgr5已成为肿瘤靶向诊断与治疗领域颇具转化前景的生物标志物。当前，针对lgr5的靶向治疗手段正不断拓展，主要包括抗体偶联药物、多肽偶联药物、car-t细胞疗法和双特异性抗体等。其中，car-t细胞疗法已在结直肠癌治疗中展现出强大的抗肿瘤效果，并正在患者中开展临床试验。同时，靶向lgr5和egfr的双特异性抗体petosemtamab也已进入ⅰ/ⅱ期临床试验，用于评价其对复发性或转移性头颈部鳞状细胞癌的治疗价值。伴随lgr5靶向疗法逐步走向临床应用，开发一种能够无创、实时且定量检测lgr5表达水平的方法，已成为极为迫切的需求。

2、正电子发射计算机断层显像（pet）具有高灵敏度、深部组织穿透能力以及非侵入性等优势，为提升多种癌症的临床诊疗水平提供了重要策略。多肽兼具小分子和生物大分子的特点，具备合成与修饰简便、组织渗透性好、免疫原性低及血液清除快等优点，是研发pet探针的理想载体。目前，文献中报道了两种基于多肽的lgr5靶向pet放射性示踪剂[68ga]ga-ltp-01和[68ga]ga-ltp-02（参见文献：design, synthesis, and evaluation of 68ga-labeled peptide-based lgr5-targeting radiotracers for tumor imaging. bioorg.chem., 2026, 176: 109874），它们能在lgr5阳性的非小细胞肺癌（a549）和结直肠癌（hct116）异种移植小鼠模型中，实现对lgr5表达的无创、精准和实时监测。然而，[68ga]ga-ltp-01和[68ga]ga-ltp-02仍存在一定的缺陷，例如肿瘤滞留时间较短、靶本比较低等。因此，亟需设计并开发具有更长肿瘤滞留时间和更高靶/非靶比值的新型lgr5靶向多肽pet探针，以进一步提高肿瘤pet成像的对比度和诊断准确性。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是：为解决现有技术中的上述问题，提供lgr5靶向多肽及其衍生pet探针、制备方法和用途。

2、本发明为解决其技术问题所采用的技术方案是：

3、lgr5靶向多肽，所述多肽为如下情形中的任一种：

4、（1）具有氨基酸序列mkpfqtlq、rplpaprl、gpapepqp中的一种或多种；

5、（2）将（1）所示氨基酸序列经过一个或多个氨基酸取代、缺失、插入或添加所形成的衍生多肽；

6、（3）对（1）或（2）所述多肽进行化学或遗传修饰后的衍生多肽；

7、所述衍生多肽与（1）所述多肽具有相同或基本相同的功能。

8、优选地，化学修饰的基团选自如下任一种或多种：叔丁基(tbu)、三苯甲基(trt)、叔丁氧羰基(boc)、2,2,4,6,7-五甲基二氢苯并呋喃-5-磺酰基(pbf)。

9、一种修饰的多肽，包括上述lgr5靶向多肽，及与lgr5靶向多肽n端相连的连接基团，所述连接基团优选为6-氨基己酰基、(4-氨甲基)苯甲酰基或二者经酰胺键相连而成的基团。

10、本发明还提供一种lgr5靶向pet探针，包括上述修饰的多肽、螯合剂及放射性核素，其中，修饰的多肽与螯合剂共价偶联，放射性核素螯合到所述螯合剂上。

11、优选地，所述螯合剂为dota、hynic、dtpa、nota或teta，进一步优选为nota，所述放射性核素优选为68ga、18f、64cu或89zr。

12、优选地，所述lgr5靶向pet探针的结构为：、或。

13、本发明还提供了一种制备上述lgr5靶向pet探针的方法，包括如下步骤：将修饰的多肽与螯合剂进行偶联，得到前体化合物；对前体化合物进行放射性核素标记，得到所述pet探针；所述修饰的多肽具有化学修饰的基团时，在修饰的多肽与螯合剂进行偶联后，脱除所述化学修饰的基团，得到前体化合物；所述修饰的多肽优选为具有如下所示结构：

14、、

15、或。

16、本发明还提供一种上述lgr5靶向pet探针的前体化合物，包括上述修饰的多肽、螯合剂，修饰的多肽与螯合剂共价偶联，所述螯合剂优选为dota、hynic、dtpa、nota或teta。

17、优选地，所述lgr5靶向pet探针的前体化合物具有如下所示结构：

18、、

19、或。

20、本发明还提供了上述lgr5靶向pet探针在制备靶向lgr5的显像剂中的应用或在非疾病诊断或治疗的靶向lgr5的示踪成像中的应用；在制备靶向lgr5的显像剂中的应用中，所述靶向lgr5的显像剂优选为靶向lgr5阳性肿瘤的显像药物。

21、本发明还提供了一种靶向lgr5的显像剂，所述显像剂含有上述靶向lgr5的pet探针，所述靶向lgr5的显像剂优选为靶向lgr5阳性肿瘤的显像药物。

22、优选地，所述lgr5阳性肿瘤为结直肠癌、非小细胞肺癌、胃癌、肝癌、乳腺癌、胰腺癌以及其他lgr5表达异常升高的肿瘤。

23、本发明的有益效果是：

24、本发明提供了一种lgr5靶向多肽类pet探针，此多肽类分子探针基于lgr5靶向的特异性多肽，通过在其结构上引入螯合剂进行结构修饰，并利用放射性核素标记而得。此多肽类分子探针具有以下优势：

25、第一，具有良好的稳定性，亲水性良好，对lgr5具有很高的亲和力和特异性，能够灵敏地监测肿瘤部位lgr5表达水平，并且在lgr5阳性肿瘤中的摄取明显高于lgr5阴性肿瘤；

26、第二，在体内非靶组织代谢迅速，显像快，在lgr5阳性肿瘤模型中，短时即可到达肿瘤部位，获得高对比度的pet显像效果，且在lgr5阳性肿瘤中的滞留时间长，具有高的靶/非靶比值；

27、第三，前体合成步骤简易，生产成本低，并且标记方法简单快速，仅需20 min即可完成；

28、第四，可使用放射性标记核素68ga，属于短半衰期的放射性核素，单位时间内放的射线较少，安全性进一步提高。

29、因此，此多肽类分子探针可以通过pet成像在分子水平上实时、动态地监测肿瘤中lgr5表达水平，在肿瘤显像药物的制备中极具应用前景。

1.lgr5靶向多肽，其特征在于，所述多肽为如下情形中的任一种：

2.根据权利要求1所述的lgr5靶向多肽，其特征在于，化学修饰的基团选自如下任一种或多种：叔丁基(tbu)、三苯甲基(trt)、叔丁氧羰基(boc)、2,2,4,6,7-五甲基二氢苯并呋喃-5-磺酰基(pbf)。

3.一种修饰的多肽，其特征在于，包括权利要求1或2所述的lgr5靶向多肽，及与lgr5靶向多肽n端相连的连接基团，所述连接基团优选为6-氨基己酰基、(4-氨甲基)苯甲酰基或二者经酰胺键相连而成的基团。

4.一种lgr5靶向pet探针，其特征在于，包括权利要求3所述的修饰的多肽、螯合剂及放射性核素，其中，修饰的多肽与螯合剂共价偶联，放射性核素螯合到所述螯合剂上；所述螯合剂优选为dota、hynic、dtpa、nota或teta，进一步优选为nota，所述放射性核素优选为68ga、18f、64cu或89zr。

5.根据权利要求4所述的lgr5靶向pet探针，其特征在于，其结构为：

6.一种制备权利要求4或5所述的lgr5靶向pet探针的方法，其特征在于，包括如下步骤：将修饰的多肽与螯合剂进行偶联，得到前体化合物；对前体化合物进行放射性核素标记，得到所述pet探针；所述修饰的多肽具有化学修饰的基团时，在修饰的多肽与螯合剂进行偶联后，脱除所述化学修饰的基团，得到前体化合物；所述修饰的多肽优选为具有如下所示结构：

7.一种权利要求4或5所述的lgr5靶向pet探针的前体化合物，其特征在于，包括权利要求3所述的修饰的多肽、螯合剂，修饰的多肽与螯合剂共价偶联，所述螯合剂优选为dota、hynic、dtpa、nota或teta。

8.根据权利要求7所述的lgr5靶向pet探针的前体化合物，其特征在于，其具有如下所示结构：

9.权利要求4或5所述的lgr5靶向pet探针在制备靶向lgr5的显像剂中的用途或在非疾病诊断或治疗的靶向lgr5的示踪成像中的用途；在制备靶向lgr5的显像剂中的用途中，所述靶向lgr5的显像剂优选为靶向lgr5阳性肿瘤的显像药物；所述lgr5阳性肿瘤优选为结直肠癌、非小细胞肺癌、胃癌、肝癌、乳腺癌、胰腺癌以及其他lgr5表达异常升高的肿瘤。

10.一种靶向lgr5的显像剂，所述显像剂含有权利要求4或5所述的lgr5靶向pet探针，所述靶向lgr5的显像剂优选为靶向lgr5阳性肿瘤的显像药物，所述lgr5阳性肿瘤优选为结直肠癌、非小细胞肺癌、胃癌、肝癌、乳腺癌、胰腺癌以及其他lgr5表达异常升高的肿瘤。