¹⁸F-markierte Peptide zur Darstellung von Neurotensin- und Bombesin-Rezeptoren mit der Positronen-Emissions-Tomographie

ZIEL: Entwicklung von ¹⁸F-markierten Peptiden zur Darstellung von Tumoren, die verstärkt Rezeptoren für Neurotensin (NT) und Bombesin (BN) exprimieren.
Methodik: Unter optimierten Bedingungen wurden die lysinfreien Peptide (NT-Derivate: 4-[¹⁸F]FB-NT(8-13), 4-[¹⁸F]FB-[Arg⁸Psi(CH₂NH)Arg⁹]NT(8-13), 4-[¹⁸F]FB-[Arg⁸Psi(CH₂NH)Arg⁹, Tle¹²]NT(8-13); BN-Derivat: 4-[¹⁸F]FB-[D-Phe⁶, Leu-NHEt¹³, des-Met¹⁴]BN(6-14) bzw. entsprechende Modellpeptide) an der alpha-Aminogruppe des N-Terminus mit Hilfe von N-Succinimidyl-4-[¹⁸F]fluorbenzoat ([¹⁸F]SFB) bzw. dem nicht-radioaktiven SFB synthetisiert und charakterisiert. Die Rezeptoraffinität wurde in kompetitiven Bindungsassays und die Internalisierung an HT-29 und PC-3 Zellen untersucht. Die Bioverteilung und -kinetik der Tracer wurde an Ratten und tumortragenden Mäusen durch Organ-entnahme und mit PET untersucht.
ERGEBNISSE: Ausgehend von 4 GBq [¹⁸F]F-wurden die Tracer mit spezifischen Aktivitäten zwischen 5 und 15 GBq/µmol bei radiochemischen Ausbeuten von 20 bis 50 % (zerfallskorrigiert) synthetisiert. Die Tracer binden in vitro an NT- bzw. BN-Rezeptoren mit K_D-Werten zwischen 1 und 9 nM. Als Tracer-Rezeptor-Komplexe werden sie von den HT-29 oder PC-3 Zellen internalisiert. Ihre biologischen Halbwertszeiten sind klein (5-20 min). Die NT-Derivate werden renal und die BN-Derivate hepatobiliär ausgeschieden. Mit der Anzahl der stabilisierten Positionen im Peptid erhöhen sich die Residenzzeiten im Blut. Die höchste Tracerakkumulation (%D/g Gewebe) wurde für die Ausscheidungsorgane Leber und Nieren ermittelt während sie in den Tumoren relativ gering war. Nach 30 min. war die Tumoraufnahme um Faktor 2 bzw. 8 höher als im Blut bzw. Muskel.
SCHLUSSFOLGERUNGEN: Erstmalig konnten lysinfreie Peptide an der alpha-Aminogruppe des N-Terminus mit ¹⁸F in den für radiopharmazeutische Untersuchungen notwendigen Mengen und mit hoher Qualität markiert werden. Die Rezeptoraffinität der Peptide bleibt dabei weitgehend erhalten. Diese Peptide sind Agonisten und werden mit den Rezeptoren internalisiert. Durch Stabilisierung von Peptidbindungen bzw. Einführung nicht proteinogener Aminosäuren in die Moleküle können die Metabolisierung verringert und die Residenzzeiten erhöht werden. Mit PET lassen sich die soliden Modelltumore aus den humanen Tumorzellinien (HT-29, PC-3) auf Nacktmäusen darstellen, wenn die Tumore außerhalb des Bereiches der Ausscheidungsorgane lokalisiert sind.
Die Arbeiten werden durch die EU gefördert (BMH4-CT98-3198)