[发明专利]一种靶向GnRH受体的近红外荧光成像探针及其制备方法与应用

说明书

本发明提供一种GnRH受体靶向的近红外荧光成像探针GnRHa‑ICG及其制备方法与应用。所述靶向GnRH受体的近红外荧光成像探针GnRHa‑ICG由GnRH多肽（序列D‑2‑Nal‑D‑4‑Cl‑Phe‑D‑3‑Pal‑Ser‑Tyr‑D‑Cit‑Leu‑Arg‑Pro‑D‑Ala‑NH₂）和活化后的近红外荧光染料ICG‑NHS偶联而成。本发明基于GnRH多肽与GnRH受体特异性结合的原理，利用GnRH受体在卵巢癌等生殖系统肿瘤中高表达，以及近红外荧光染料ICG穿透深度更深、背景组织自发荧光更弱的优点，能够靶向识别高表达GnRH受体的肿瘤细胞和瘤灶，在荧光成像和荧光指导手术中有良好的应用前景。

技术领域

本发明涉及生物技术领域，特别是有关于治疗生殖系统恶性肿瘤的肿瘤特异性荧光探针的制备方法与应用。

背景技术

恶性肿瘤是人类健康的重要威胁。预计2018年全球有超过1800万新发癌症病例和960万因癌症死亡病例。在生殖系统相关恶性肿瘤中，男性中前列腺癌占新发肿瘤病例的13.5%，女性中乳腺癌、子宫体肿瘤和卵巢癌分别占新发病例的24.2%、4.4%和3.4%。

手术是实体肿瘤的重要治疗方式，手术彻底性与预后密切相关。为达到彻底切除，术中对病灶的准确识别是关键。现有的影像学手段如超声、CT、MRI等为肿瘤非特异成像，难以在术中提供实时成像。荧光指导手术使用肿瘤靶向的荧光探针通过术中实时荧光成像指导病灶切除，有助于提高手术彻底性，进而改善预后。实现术中成像关键在于开发肿瘤特异性的荧光探针，这类探针多由靶向基团和成像探针两部分组成。

生殖系统恶性肿瘤与下丘脑-垂体-性腺轴相关激素关系密切，如促性腺激素释放激素（Gonadotropin-releasing hormone, GnRH）。生理条件下，GnRH受体的分布相对局限于垂体和生殖系统，包括卵巢、子宫内膜、胎盘、乳腺、前列腺等。研究证实，生殖系统相关恶性肿瘤中GnRH受体高表达，其中前列腺癌的表达率为86%，卵巢癌和子宫内膜癌为80%，乳腺癌为50%。以GnRH受体为靶点的肿瘤靶向治疗已取得系列进展，因此GnRH受体也可能成为肿瘤特异性成像的靶点。

与GnRH受体特异性结合的GnRH多肽片段可用作成像探针的靶向基团。目前已有多种GnRH受体的激动剂或拮抗剂进入临床应用，结构上类似天然GnRH多肽。以小分子多肽作为靶向基团是一种常用的靶向策略，在肿瘤靶向治疗领域已有较多应用，在肿瘤靶向成像的研究也逐渐增多。与单抗相比，小分子多肽具有免疫原性弱、体内快速分布、穿透性强、易于合成和修饰等优点。部分基于多肽的肿瘤靶向成像探针已进入临床试验阶段，如探针BLZ-100由多肽Chlorotoxin与吲哚菁绿（Indocyanine green, ICG）偶联而成，探针GE-137由cMET靶向多肽与Cy5偶联而成。

近红外荧光染料具有穿透深度更深、背景组织自发荧光更弱的优点，更适合用于活体成像。ICG是美国FDA批准进入临床的近红外荧光染料，用于血管造影、肿瘤前哨淋巴结显像、肝功能检测等。文献报道，由于肿瘤组织血管通透性增加以及淋巴回流受阻，ICG也可以在肿瘤组织聚集。但是ICG不能特异性结合肿瘤细胞，其直接用于卵巢癌病灶显像的假阳性率高达62%。

因此，有必要在近红外荧光染料ICG显像优势的基础上，增加其特异性显像能力。本发明将可特异结合GnRH受体的GnRH多肽与近红外荧光染料ICG偶联，制备出一种靶向GnRH受体的近红外荧光成像探针。该探针能够在体内外靶向识别高表达GnRH受体的肿瘤细胞和瘤灶，在荧光成像和荧光指导手术中有良好的应用前景。

发明内容

本发明提供一种靶向GnRH受体的近红外荧光成像探针及其制备方法与应用，所述靶向GnRH受体的近红外荧光成像探针GnRHa-ICG由GnRH多肽（GnRHa）和活化后的近红外荧光染料ICG-NHS偶联而成，GnRHa-ICG的结构式如下：

所述近红外荧光染料ICG-NHS的结构式如下：