一种与叶酸受体靶向结合的叶酸二聚体复合物及其应用
【技术领域】
[0001] 本发明属于医学领域，涉及一种与叶酸受体靶向结合的叶酸二聚体复合物及其应 用。
【背景技术】
[0002] 卵巢癌是女性致死率最高的恶性肿瘤，外科手术联合铂类、紫杉烷类化疗是目前 常用手段，而卵巢癌化疗药物多发耐药多见，术后复发率及淋巴转移率高，且均无有效的治 疗手段，5年生存率低于30% [1]，寻找新的治疗手段提高卵巢癌疗效和生存率成为目前临 床面临的难题。
[0003] 叶酸受体（folate receptor，FR)是一种糖基磷脂酰肌醇偶联蛋白，主要包括α、 β、γ和δ4种亚型。其中FRa受体在正常组织中如脉络丛、胎盘组织及近端肾小管、膀胱 上皮细胞等也可见低中度表达，但主要分布于细胞尖端面，因无明显血供而对叶酸及叶酸 偶联物结合少，而卵巢癌、子宫颈癌、乳腺癌、肝癌、鼻咽癌等肿瘤细胞表面FRa受体数量 均高水平表达，可见于90%的卵巢癌 [2]，在正常细胞中，FR选择性地表达在细胞的表面且 呈极性分布，血液循环中的药物不能接近该受体，FR靶向药物亦不能进入正常细胞；但在 恶性细胞中FR分布失去极性，血液循环中的药物可接触到该受体，且叶酸（folate acid， FA)受体与叶酸及其衍生物亲和性（Kd J(T9-KTkiM)远远超过正常细胞，更重要的是，卵巢 癌肿瘤细胞表面FR的表达密度随肿瘤进展及恶性度增加而升高，因此叶酸受体成为近年 来卵巢癌等肿瘤放射性核素靶向显像及治疗研宄的热点 [3_7]，也是基于这种特性，可将显 像剂、治疗药物等与叶酸偶联，靶向给予肿瘤细胞，从而应用于肿瘤的影像诊断如核医学显 像、核磁共振显像、荧光显像和肿瘤治疗如化疗、同位素治疗、免疫治疗、反义核苷酸治疗及 基因治疗。
[0004] FA的γ -羧基与其他小分子偶联后，仍能保持与FR的高亲和性，是近年来FR靶 向肿瘤显像备受关注的主要原因，叶酸分子量小（分子量：441)、无免疫原型，叶酸靶向 显像剂能迅速从血液清除，有效降低本底组织所受辐射并增加肿瘤与本底的对比度，是其 作为靶向药物的主要优势，显像放射性核素（如 99mTc，mIn，66/67/68Ga和18F)通过偶联剂 DOTA(Tetraazacyclododecane tetra acetic acid)、DTPA(二乙稀三胺五乙酸）等标记叶 酸，已用于卵巢癌显像临床（前）评价[64°]。对叶酸受体主动靶向显像和治疗而言，肿瘤细 胞表面叶酸受体密度相对略低（l-3million/细胞）且易于饱和 [11]，叶酸、叶酸类似物单体 在叶酸受体阴性组织清除时间快（半减期：~10分钟），大部分通过肾脏排泄，且在近端 肾小管通过细胞表面FR介导再吸收而在肾脏浓聚和滞留 [12]，两者成为近年来FR靶向放射 性治疗药物研发的瓶颈。血液循环时间短和肿瘤部位放射性摄取少是限制其疗效的主要原 因。有效增加放射性核素标记叶酸及其类似物在卵巢癌的摄取和滞留是目前叶酸受体靶向 诊断和治疗亟待解决的难题。
[0005] 叶酸、叶酸类似物、叶酸复合物或叶酸修饰的负载药物纳米粒子通过与细胞膜表 面的FRa结合，形成凹陷内吞入胞，形成内囊，在内囊膜质子泵的作用下，囊内pH值由7下 降到5,FR-配体复合物构象改变，将配体释放入细胞内，而FR返回细胞膜，继续发挥与配体 叶酸及其衍生物的特异性结合和循环转运药物的作用，而入胞后与受体分离的叶酸及其衍 生物则滞留在肿瘤细胞内，继续被降解。因此，FR与叶酸（及其衍生物）结合并转运之后， 仍能循环利用再次转运叶酸（及其衍生物），为叶酸、叶酸类似物、叶酸复合物及其核素标 记物在FR高表达的肿瘤部位聚集提供可能。
[0006] 近年来，配体多聚体（如整合素受体ανβ3靶向多肽RGD二聚体、RGD四聚体、六 聚体等）及纳米粒子载体的制备和核素标记成为提高肿瘤细胞受体靶向浓聚[13_16]。其中 配体通过配基的多价性增加受体局部的配体浓度是其主要机制，即配体多聚体中一个配基 与肿瘤细胞受体的靶向结合，将显著增加邻近受体周围的配基浓度，从而加速与邻近配体 的结合并减缓解离。如放射性核素标记1?0 2与整合素 α νβ3的亲和力及在肿瘤的靶向分 布比RGD单体高出一个数量级。设想通过合成叶酸或叶酸类似物的二聚体，可增加细胞中 叶酸复合物的摄取量和肿瘤部位滞留时间，从而提高显像质量或药物疗效。
[0007] 目前市场上还没有肿瘤部位放射性摄取多的放射性核素标记叶酸二聚体。
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【发明内容】
[0025] 本发明的目的是针对上述技术问题提供一种与叶酸受体靶向结合的叶酸二聚体 复合物。
[0026] 本发明的另一个目的是提供上述叶酸二聚体复合物的应用。
[0027] 本发明的目的是通过下列技术方案实现的：
[0028] -种用于肿瘤靶向显像和治疗的叶酸二聚体复合物，该复合物具有以下通式：
[0029] X2-Y-Z-A
[0030] 其中：
[0031] X2为赖氨酸连接叶酸的二聚体或赖氨酸连接叶酸衍生物的二聚体，即（赖氨 酸-叶酸）2或（赖氨酸-叶酸衍生物） 2;
[0032] Y为具有"（聚乙二醇或聚乙二醇类衍生物）m-赖氨酸"结构的偶联物，m= 1，2， 3,4,5 ；
[0033] 2为00丁八（1，4,7，10-四氮杂环十二烷-1，4,7，10-四乙酸）、勵丁八（1，4,7-^^&2& cyclononane-1, 4, 7-triacetic acid)、CB-TE2A
[0034] (Bis (carboxymethyl) - I, 4, 8，ll_tetraazabicyclo[6. 6. 2]hexadecane)、 DTPA(diethylene triamine penta-acetic acid)、NODAGA(1，4,7-triazacyclononane, 1-glutaric acid-4, 7-acetic acid)、0xo_D03A (l-〇xa_4, 7, l〇-triazacyclododecane_4, 7， l〇-triacetic acid)、PCTA(3, 6, 9, 15-tetraazabicyclo[9. 3. l]pentadeca_l(15)，11，13-1：1^6]16-3,6,9-1：1^3061：；^3(^(1)、办11；[(3(肼基烟酰胺）及它们的衍生物 ；
[0035] A为放射性核素、磁共振显像剂（Gd)、化学药物、或者荷载化学药物的纳米粒子；
[0036] X，Y，Z和A各单元之间以共价键相连。
[0037] 所述的叶酸二聚体复合物，其中：
[0038] 所述的叶酸衍生物为亚叶酸、二氢叶酸、四氢叶酸、2-去氨基-羟基叶酸、1-去氮 叶酸、3_去氮叶酸、或者8-去氮叶酸；
[0039] 所述的聚乙二醇的平均分子量为500~40000 ;
[0040] 所述的