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JMC | 新型含联苯基三聚体PSMA诊疗平台：用于前列腺癌的PET显像和荧光成像

作者：X-MOL 2025-06-11

英文原题：Biphenyl-Trimeric PSMA Theranostic Platform Enables PET Imaging and Optical Detection of Prostate Cancer

作者：Yimin Chen, Haonan Yu, Wanjia Liu, Ming Wang, Xinlin Wang, Xiaojun Zhang*, Jinming Zhang, Shaobo Yao*, Mengchao Cui*

前列腺癌（PCa）作为男性常见的癌症类型，在我国的发病率和死亡率逐年上升。如何实现前列腺癌的早期诊断、准确分期和精准治疗，已成为降低患者死亡率的关键。前列腺特异性膜抗原（PSMA）作为前列腺癌的重要标志物，近年来已广泛应用于前列腺癌诊疗药物的研发中。

靶向PSMA的PET示踪剂，能够帮助医生实现更准确的早期诊断和分期，为治疗策略的制定提供重要依据。而PSMA荧光探针用于术中导航（Fluorescence Guided Surgery, FGS），则能够在前列腺癌根治术中通过荧光信号进行实时引导，从而确保更完整的肿瘤切除，进而提高患者的生存率，改善生活质量。

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图1. 本研究的 (A) 设计思路和 (B) 化学结构。

近日，北京师范大学崔孟超团队、天津医科大学总医院要少波团队和解放军总医院张锦明团队联合研发了一种基于含联苯基三聚体PSMA靶向的诊疗平台（图1），将基础研究和临床相结合，通过增加药效团的数量来提高PSMA示踪剂的亲和力和肿瘤靶向能力，并探讨了连接基团和亲和力以及药代动力学特性之间的关系。相关研究发表在Journal of Medicinal Chemistry 上，并已申请国内发明专利（一种靶向PSMA的EuK三聚体探针及其药用盐和应用，2025107336717）。文章第一作者是北京师范大学陈义民和天津医科大学总医院俞浩楠。

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图2. (A-C) ⁶⁸Ga标记示踪剂在22Rv1荷瘤小鼠体内的PET/CT图像(注射60分钟后)。(D-E) [⁶⁸Ga]Ga-PSMA-T3, [⁶⁸Ga]Ga-PSMA-11和[⁶⁸Ga]Ga-PSMA-D5在22Rv1荷瘤小鼠体内的肿瘤、肾脏摄取以及T/M比值定量分析。

该平台采用联苯基三聚体结构，通过多价作用力显著提升了对PSMA的亲和力和选择性。通过不同长度的连接基团的优化，基于该平台的PSMA探针（PSMA-T0至PSMA-T6），显示出优异的PSMA亲和力（Ki = 0.11-0.60 nM）。在体外及小鼠体内研究中，该类分子均表现出了优异的靶向性和高肿瘤积累能力，尤其是[⁶⁸Ga]Ga-PSMA-T3，在22RV1荷瘤鼠的MicroPET成像中，肿瘤摄取值（SUV_max1.16 vs. 0.61）及肿瘤与背景组织的比值（TBR 26.82 vs. 19.89）方面均优于传统的[⁶⁸Ga]Ga-PSMA-11（图2）。

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图3. (A) 22Rv1荷瘤小鼠静脉注射PSMA-T6 (1 nmol/只小鼠) 后进行体内近红外荧光成像；(B)注射后24小时的离体器官成像；(C-D)活体和离体荧光成像的半定量分析；(E-F)肌肉和肿瘤冷冻切片(20 μm)的荧光显微成像和H&E染色。

另外，PSMA-T6作为一种近红外荧光成像探针，成功应用于荷瘤鼠体内实时荧光成像，为前列腺癌手术中的精准切除提供了有力支持。数据表明，PSMA-T6在肿瘤中的长期滞留（24小时T/M = 7.3）和高特异性使其成为术中肿瘤边界判定的理想工具（图3）。

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图4. [⁶⁸Ga]Ga-PSMA-T3在患者体内的PET/CT图像 (A, 74岁；B, 67岁；C，72岁)，注射60分钟后。

首次人体PET/CT研究也表明，[⁶⁸Ga]Ga-PSMA-T3对原发性和转移性病变的整体检出率与[⁶⁸Ga]Ga-PSMA-11相当。在对于骨转移和淋巴结转移的检测上，[⁶⁸Ga]Ga-PSMA-T3显示出了更高的灵敏度和更佳的图像对比度，并且成功识别了[⁶⁸Ga]Ga-PSMA-11无法发现的肝脏转移病灶（图4）。