东亚钳蝎氯毒素在胶质瘤靶向显像与治疗中的研究进展

神经胶质瘤是颅内最常见的肿瘤，尤其是恶性胶质瘤，具有高复发率和致死率的特点。因其侵袭性生长，目前采取的手术联合放化疗的综合治疗方案疗效欠佳。如何靶向显像和治疗胶质瘤成为研究的重点。近年来，大量研究表明，作为氯毒素的类似物，东亚钳蝎氯毒素能特异性地结合神经胶质瘤细胞表达的氯离子通道和基质金属蛋白酶2，从而抑制胶质瘤细胞的侵润生长和迁移。以东亚钳蝎氯毒素为配体的生物结合物在胶质瘤靶向显像和治疗中的研究越来越多。笔者将全面介绍东亚钳蝎氯毒素的来源、化学结构、作用机制及其在胶质瘤靶向显像与治疗中的应用研究进展，并总结其优势及在未来研究中所面临的挑战。

东亚钳蝎神经毒素BmK CT三维结构分子建模及晶体生长条件的初步筛选

东亚钳蝎是一类广泛分布于我国且具有重要药用价值的野生资源。其氯离子通道神经毒素(BmK CT)对人脑神经胶质瘤细胞具有靶向特异性的抑制作用。利用SWISS-MODEL服务器对BmK CT进行蛋白质原子结构的同源建模,利用Insight Ⅱ软件包对建模结果做能量最小化和分子动力学优化,获得最佳候选模型。三维结构对比分析表明,BmKCT与以色列蝎氯通道毒素(Cltx)三维结构极为相似,均由一个α-helix和两个反向平行的β-sheet构成,但BmKCT属于βαβ型,而Cltx属于αββ型。表面静电势分析表明,BmKCT和Cltx分子表面分布着大量正电势,暗示两分子功能相似,且其中的碱性氨基酸及产生的正电势对其与受体结合起决定作用。采用晶体生长试剂盒(Crystal ScreeningKit)中的51个缓冲液配方筛选BmKCT的结晶条件,在7号配方(1.4 mol/L乙酸钠,0.1 mol/L甲次砷酸钠,pH6.51中筛选到柱状六边形晶体。

^(99m)Tc标记BmK CT及其胶质瘤荷瘤裸鼠的SPECT成像研究

目的:通过放射性核素^(99m)Tc标记BmK CT多肽制备靶向胶质瘤的显像剂,探讨^(99m)?Tc-BmK CT用于胶质瘤显像的可行性。方法:采用BmK CT多肽游离的氨基与DTPA酸酐反应得到BmK CT-DTPA,经99m Tc标记后通过柱层析分离纯化制备^(99m)?Tc-BmK CT。测定标记物在PBS溶液和血清中不同时间点放射性化学纯度,评价BmK CT-^(99m)?Tc体外稳定性。新西兰白兔耳缘静脉注射^(99m)Tc-BmK CT进行SPECT显像,观察不同时间点体内的放射性分布。皮下胶质瘤裸鼠经尾静脉注射^(99m)Tc-BmK CT,观察不同时间点肿瘤的摄取情况;注射后4 h处死裸鼠,分离肿瘤和主要器官进行离体SPECT显像,并用勾画感兴趣区法分析相对放射性计数。结果:^(99m)Tc标记BmK CT多肽标记率大于80%,经柱层析分离纯化后放射性化学纯度大于99%。标记物在PBS和血清稳定性良好,6 h内放射性化学纯度均大于95%,12 h内放射性化学纯度大于90%。正常白兔SPECT显像表明^(99m)Tc-BmK CT主要浓聚在肝脏、脾脏和肾脏,软组织持续显影微弱,甲状腺区及胃肠未见核素浓聚;显像剂主要通过泌尿系统排泄,24 h肾脏与肝脏显影接近。胶质瘤裸鼠SPECT显像表明,注射后4 h肿瘤显像清楚,ROI分析结果显示肿瘤/肌肉比4.26±0.25,标记物在肿瘤内代谢缓慢,8 h肿瘤部位仍有较高摄取。结论:本研究成功制备了^(99m)Tc标记BmK CT多肽,标记物主要被肝、脾和肾摄取,经泌尿系统排泄;^(99m)Tc-BmK CT能够在皮下胶质瘤中浓聚,注射后4 h肿瘤显影清晰,瘤内代谢缓慢,有潜力成为一种新型胶质瘤分子探针。