Udvikling af en radioaktivt mærket irreversibel peptidligand til PET-billeddannelse af vaskulær endotelvækstfaktor

Billeddannende midler baseret på peptidprober har ønskelige farmakokinetiske egenskaber forudsat at de har høj affinitet for deres mål in vivo. En tilgang til at forbedre en peptidligands affinitet for dens mål er at gøre denne interaktion kovalent og irreversibel. Til dette formål, vi evaluerede et 64Cu-mærket affinitetspeptidmærke, 64Cu-L19K-(5-fluor-2,4-dinitrobenzen) (64Cu-L19K-FDNB), som binder kovalent og irreversibelt til vaskulær endotelvækstfaktor (VEGF) som PET billeddannende middel. Vi sammenlignede in vivo egenskaberne af 64Cu-L19K-FDNB i VEGF-udtrykkende tumorxenografter med dets ikke-kovalente bindingsanaloger, 64Cu-L19K-(2,4-dinitrophenyl) (64Cu-L19K-DNP) og 64Cu-L19K. Metoder: L19K-peptidet (GGNECDIARMWEWECFERK-CONH2) blev konstrueret med 1,4,7-triazacyclononan-1,4,7-trieddikesyre ved N-terminalen til radiomærkning med 64Cu med en polyethylenglycol-spacer mellem peptid og chelat. 1,5-difluor-2,4-dinitrobenzen blev konjugeret ved den C-terminale lysin til tværbinding til VEGF, resulterer i L19K-FDNB. 64Cu-L19K-FDNB blev analyseret for kovalent binding til VEGF in vitro. Som kontrol, L19K blev konjugeret til 1-fluor-2,4-dinitrobenzen, resulterer i L19K-DNP. PET-billeddannelse og biodistributionsundersøgelser af 64Cu-L19K-FDNB, 64Cu-L19K-DNP, og de native 64Cu-L19K blev sammenlignet i HCT-116 xenotransplantater. Blokeringsundersøgelser af 64Cu-L19K-FDNB blev udført med en coinjektion af overskydende umærket L19K-FDNB. Resultater: In vitro bindingsundersøgelser bekræftede den kovalente og irreversible binding af 64Cu-L19K-FDNB til VEGF, hvorimod 64Cu-L19K-DNP og 64Cu-L19K ikke bandt kovalent. PET-billeddannelse viste højere tumoroptagelse med 64Cu-L19K-FDNB end med 64Cu-L19K-DNP og 64Cu-L19K, med gennemsnitlige standardiserede optagelsesværdier på 0.62 ± 0.05, 0.18 ± 0.06, og 0.34 ± 0.14, henholdsvis, på 24 h efter injektion (P < 0.05), og 0.53 ± 0.05, 0.32 ± 0.14, og 0.30 ± 0.09, henholdsvis, på 48 h efter injektion (P < 0.05). Blokeringsundersøgelser med 64Cu-L19K-FDNB i nærvær af overskydende umærket peptid viste en 53% reduktion i tumoroptagelse kl 48 h efter injektion. Konklusion: I denne proof-of-concept undersøgelse, brugen af ​​en kovalent bindende peptidligand mod VEGF forbedrer sporstofakkumulering på tumorstedet in vivo, sammenlignet med dets ikke-kovalente bindende peptidanaloger. Denne teknik er et lovende værktøj til at øge styrken af ​​peptidprober som billeddannende midler.