基于多价糖树状分子结构的小分子肝脏ASGPr探针的设计与制备

Accurate assessment of liver function could be useful for guiding treatment and evaluating prognostic factors. Radiolabeled ASGPr (asialoglycoprotein receptor) probes can provide a noninvasive, sensitive and accurate way to estimate liver function. With high molecular weight and polydisperse, the ASGPr probes based on albumin or polymer have some defects, such as unstable receptor affinity and pharmacokinetic properties, high non-specific uptake and slow metabolism. Chemically well defined and characterized small artificial probes with multivalent galactose-terminated residues have high affinity with ASGPr. This project is designed and synthesized a series of novel multivalent galactosyl dendritic small-molecule probes using two different strategies. The novel ASGPr probes are prepared by radiolabeled with 99mTc and 64Cu, and studied with microSPECT or microPET imaging in different liver injury models. These novel small molecule probes for hepatic ASGPr are evaluated of advantages and potential applications for assessment of hepatocyte function in the future.

肝脏功能的准确评估对于指导治疗和评价预后具有重要的意义。核医学肝脏ASGPr（去唾液酸糖蛋白受体）分子探针为肝脏功能的评估提供了一种无创、灵敏、准确的方法。由于分子量较大且分布较宽，基于蛋白等高分子骨架的ASGPr分子探针面临着受体亲和力和药代动力学性质不稳定、非特异性摄取较高且清除较慢等缺点。一些具有确定的分子结构和分子量，含有多个末端半乳糖残基的合成小分子配体对于肝脏ASGPr也具有很高的亲和力。本课题采用两种不同的策略设计了一系列具有多价糖树状分子结构的ASGPr靶向分子探针。分别通过99mTc及64Cu进行标记后，制备放射性肝脏ASGPr分子探针，并在不同肝损伤模型上进行microSPECT或microPET显像，评价新型小分子肝脏ASGPr探针在肝功能显像方面的优势及可行性。

本项目以去唾液酸糖蛋白受体（ASGPr）为靶向，针对目前临床使用的肝脏功能分子探针，由于分子量较大且分布较宽，造成的受体亲和力和药代动力学性质不稳定、非特异性摄取较高且清除较慢等缺点，研发新的小分子的肝脏功能探针。研究的主要内容包括：（1）设计并制备了基于扇形树状分子的一系列小分子肝脏ASGPr分子探针配体。制备了含有2、3、4、6、8个不同数量末端半乳糖残基的扇形树状分子，并在中心引入HYNIC、DTC、NOTA作为双功能连接剂；（2）采用SPECT核素99mTc以及PET核素64Cu、68Ga进行了放射性标记。利用TLC和HPLC等方法对标记物的放射化学纯度及稳定性等体外理化性质进行了测试；（3）利用正常小鼠进行体内生物分布实验；通过CCl4建立急性肝损伤模型；建立原位肝癌裸鼠模型；利用小动物SPECT/CT、小动物PET/CT进行了动态及静态的成像研究；并对其生物数据进行全面的对比分析。研究的结果表明，这类小分子探针对于肝脏表面ASGPr具有高的亲和性，其在肝脏的摄取值能够反映肝脏的功能，因此可以作为肝脏功能分子探针用于核医学肝脏功能评价。同时与临床使用的99mTc-GSA相比，大幅的降低了非特异性摄取，具有良好的临床应用前景。