DOTA-Exendin 4;DOTA-exendin-4;DOTA-艾塞那肽成像配体,抑制剂

一、基本性质

英文名称:DOTA-Exendin 4;常用别称:DOTA-exendin-4、DOTA-conjugated Exendin-4;化学名(代表性):DOTA-Gly-Gly-Exendin-4(DOTA 通过双甘氨酸连接臂缀合 Exendin-4 肽链,Exendin-4 序列:H-His-Gly-Glu-Gly-Thr-Phe-Thr-Ser-Asp-Leu-Ser-Lys-Gln-Met-Glu-Glu-Glu-Ala-Val-Arg-Leu-Phe-Ile-Glu-Trp-Leu-Lys-Asn-Gly-Gly-Pro-Ser-Ser-Gly-Ala-Pro-Pro-Pro-Ser-NH₂)

中文名称:DOTA - 艾塞那肽(常用简称);DOTA - 艾塞那肽 - 4;DOTA 缀合艾塞那肽

CAS 号:暂未公开通用官方 CAS 号(因 DOTA 连接位点、修饰方式及肽链完整性差异,不同研发批次产品对应不同 CAS,无统一数据库登记号,需以具体化学表征结构为准)

分子式:C₁₇₈H₂₇₁N₅₁O₅₉S(基于 DOTA 双甘氨酸连接臂 + 完整 Exendin-4 序列计算,具体因连接方式略有调整)

分子量:4186.5 g/mol(基于代表性分子式,波动范围 ±30 g/mol)

等电点(pI):约 5.2-5.8(分子含多个谷氨酸羧基(酸性)及组氨酸咪唑基、精氨酸胍基、赖氨酸氨基(碱性),整体呈弱酸性,不同修饰对电荷影响使 pI 波动 ±0.2)

溶解性:易溶于 pH 5.5-8.0 的缓冲液(如磷酸盐缓冲液、醋酸 - 醋酸钠缓冲液),纯水中溶解度约 0.8-2.0 mg/mL,二甲基亚砜(DMSO)中溶解度>10 mg/mL,甲醇中溶解度约 0.5-1.2 mg/mL,不溶于正己烷、氯仿等非极性有机溶剂

分子结构特点:核心为 Exendin-4 肽链(含胰高血糖素样肽 - 1 受体(GLP-1R)特异性结合序列,天然 Exendin-4 是 GLP-1R 激动剂);通过甘氨酸 / 双甘氨酸连接臂在肽链 N 端或赖氨酸侧链缀合 DOTA(1,4,7,10 - 四氮杂环十二烷 - 1,4,7 - 三乙酸)螯合基团;作为 GLP-1R 靶向分子,DOTA 可高效稳定螯合诊断性核素(如⁶⁸Ga、⁶⁴Cu)与治疗性核素(如 ¹⁷⁷Lu、⁹⁰Y),螯合物稳定常数 log K 对⁶⁸Ga 约 25.3、对 ¹⁷⁷Lu 约 22.1,避免核素体内游离

化学稳定性:室温(25℃)、pH 5.0-8.0 条件下可稳定存放 48 小时,降解率<5%;人体血清中孵育 24 小时,结构完整性保持>85%,通过 N 端乙酰化或 C 端酰胺化修饰可提升抗蛋白酶降解能力,血清半衰期延长至 12-18 小时

二、应用领域

GLP-1R 阳性肿瘤诊断成像领域:与⁶⁸Ga、⁶⁴Cu 等诊断性核素偶联后,通过 PET 成像实现胰岛素瘤、胰高血糖素瘤、胃泌素瘤等胰腺神经内分泌肿瘤(GLP-1R 高表达)的早期诊断、原发灶定位及转移灶检测,尤其擅长检出传统影像学(CT/MRI)难以识别的微小胰腺病灶(如<3 mm 胰岛素瘤)

GLP-1R 阳性肿瘤治疗领域:与 ¹⁷⁷Lu、⁹⁰Y 等治疗性核素偶联,开发 GLP-1R 靶向治疗型 RDC,用于晚期 GLP-1R 阳性胰腺神经内分泌肿瘤(如转移性胰岛素瘤)的治疗,尤其适合手术无法切除或化疗耐药的患者

糖尿病相关研究领域:作为 GLP-1R 靶向探针,用于体外胰岛 β 细胞 GLP-1R 表达检测、动物模型中胰岛分布与功能评估,助力糖尿病发病机制研究及胰岛移植后存活状态监测

药物研发领域:作为 GLP-1R 靶向 RDC 的核心前体,用于优化核素偶联工艺(如标记效率提升、纯度控制)、评估 RDC 体内药代动力学(血液清除速率、组织分布)与安全性(肝肾功能影响、低血糖风险),为临床试验提供关键数据

治疗疗效监测领域:在 GLP-1R 靶向治疗后,通过动态 PET 成像观察肿瘤病灶 GLP-1R 表达变化及大小改变,量化评估治疗响应(完全缓解、部分缓解、疾病稳定),及时调整治疗方案

三、应用原理

GLP-1R 靶向识别与递送:DOTA-Exendin 4 的 Exendin-4 肽链含 GLP-1R 特异性结合序列,可与 GLP-1R 胞外域精准结合(结合常数 Kd 约 0.1-0.5 nM),结合亲和力显著高于天然 GLP-1;结合后触发 GLP-1R 介导的内吞作用,DOTA-Exendin 4 - 核素复合物被细胞内吞进入胞内体,实现核素在 GLP-1R 阳性细胞内的高效富集(胞内滞留半衰期约 8-12 小时)

核素稳定螯合:DOTA 环的四氮杂十二烷结构提供多齿配位位点,与放射性核素(如⁶⁸Ga³⁺、¹⁷⁷Lu³⁺)形成稳定六配位螯合物,解离率<1%/24h,避免核素游离对正常组织(如胰腺正常 β 细胞)造成辐射损伤,保障诊断精准性与治疗安全性

功能适配实现:诊断场景中,螯合的诊断性核素通过释放射线产生成像信号;治疗场景中,治疗性核素释放射线杀伤肿瘤细胞,同时 Exendin-4 的 GLP-1R 激动活性可轻微促进胰岛素分泌,需在治疗中监测血糖以规避低血糖风险

四、作用机理

诊断作用机理(以⁶⁸Ga-DOTA-Exendin 4 为例):

靶向富集:⁶⁸Ga-DOTA-Exendin 4 通过 Exendin-4 肽链与 GLP-1R 阳性肿瘤细胞(如胰岛素瘤细胞)特异性结合,经内吞作用进入细胞,在病灶部位高效富集,肿瘤 / 胰腺正常组织摄取比达 15-20:1(注射后 2 小时);

信号产生:⁶⁸Ga 释放正电子,与体内电子发生湮灭反应,产生一对能量为 511 keV、方向相反的 γ 射线;

成像实现:PET 设备捕捉 γ 射线信号,经计算机重建生成三维断层影像,清晰显示 GLP-1R 阳性病灶的位置、大小及分布,实现胰腺神经内分泌肿瘤的精准诊断与分期。

治疗作用机理(以 ¹⁷⁷Lu-DOTA-Exendin 4 为例)

靶向递送:¹⁷⁷Lu-DOTA-Exendin 4 通过 Exendin-4 肽链靶向结合 GLP-1R 阳性肿瘤细胞,经内吞作用在胞内富集,延长核素在肿瘤部位的滞留时间;

辐射杀伤:¹⁷⁷Lu 释放 β 射线(最大能量 0.497 MeV,平均射程 0.6 mm),穿透肿瘤细胞并破坏 DNA 双链,诱导癌细胞凋亡,同时对周围微小转移灶产生杀伤作用;

血糖调控关联:Exendin-4 的 GLP-1R 激动活性可促进胰岛素分泌,治疗过程中可能出现低血糖,需通过血糖监测调整给药剂量,平衡治疗效果与安全性。

五、相关产品

⁶⁸Ga-DOTA-Exendin 4

⁶⁴Cu-DOTA-Exendin 4

¹⁷⁷Lu-DOTA-Exendin 4⁹⁰

Y-DOTA-Exendin 4DOTA-Exendin 4 对照品(未标记)

DOTA-Exendin 4-FITC 偶联物

DOTA-Exendin 4-Cy5.5 偶联物

DOTA-Exendin 4-Biotin 偶联物

DOTA-Exendin 4-PEG2000 衍生物

DOTA-Exendin 4 - 细胞摄取实验试剂盒

⁶⁸Ga-DOTA-Exendin 4-PET 成像质控品

DOTA-Exendin 4-GLP-1R 结合检测试剂盒

DOTA-Exendin 4 - 血清稳定性检测试剂

DOTA-Exendin 4 - 组织分布研究试剂

DOTA-Exendin 4-RDC 合成专用前体(高纯度)

申明:仅实验室科研,不适应于人体,后果自负

信息来源:楚肽生物