T1M3(T cell immunoglobulin and mucin domain-containing protein 3)作为一种新型免疫检查点分子,在多种免疫细胞上广泛表达。除T细胞外,其在髓系细胞(巨噬细胞、单核细胞与树突状细胞)中亦发挥重要免疫调节功能。在T细胞中,T1M3通过与其配体半乳糖凝集素-9(Galectin-9)结合,传递抑制信号,诱导效应性Th1细胞调亡,进而削弱机体抗肿瘤免疫应答;而靶向TIM3的拮抗剂能够阻断该负向调控通路,恢复Th1细胞产生干扰素-γ(IFN-γ)等关键细胞因子的能力,重建有效的抗肿瘤免疫。在髓系细胞中,TIM3还参与调控凋亡细胞的吞噬清除过程,从而影响肿瘤微环境中的免疫稳态。
P26肽能够与T1M3蛋白的TYR-56及LEU-63氨基酸残基可形成氢键相互作用,其结合自由能为-6.5 kcal/mol,表明两者之间存在较强结合能力与高亲和力。通过在P26肽的特定位点共价连接DOTA螯合剂,构建DOTA-P26复合物,可在维持P26与T1M3结合活性的基础上实现高效68Ga标记,标记率95.95%,放射化学纯度>95%.研究结果显示,该探针在制备工艺方面具备良好的重复性与可靠性,高度可靠性,有助于确保成像剂量的准确性与批间一致性。
在体外研究实验中,68Ga-DOTA-P26在T1M3过表达的A549-T1M3细胞中摄取量为0.96 ± 0.04 IA%/10⁵细胞,显著高于TIM3低表达的亲本A549细胞(0.41 ± 0.04 IA%/10⁵细胞),该摄取可被过量未标记P26肽有效竞争性阻断(降至 0.46 ± 0.03 IA%/10⁵细胞),证明其与TIM3的结合具有高度特异性与高亲和力。
在活体microPET/CT成像中,⁶⁸Ga-DOTA-P26在多种肿瘤模型中均都表现出优异的靶向能力与信噪比。在A549-T1M3过表达裸鼠模型中,肿瘤区摄取(1.39 ± 0.022 %ID/g)显著高于A549阴性对照肿瘤(1.01 ± 0.012 %ID/g),且肿瘤/心脏摄取比值(0.77 ± 0.009)在所有测试探针中位列第一,提示其具备最佳的靶组织与本底对比度。为评估其对内源性天然构象TIM3的靶向能力,研究进一步采用免疫正常的C57BL/6J小鼠及MC38同系肿瘤模型。在该模型中,⁶⁸Ga-DOTA-P26是唯一实现肿瘤/心脏摄取比值明确大于1的探针(1.51 ± 0.043),有力证明该示踪剂不仅能识别过表达的人源TIM3,也可高效结合天然构象的内源性鼠源TIM3,凸显其卓越的体内靶向能力及潜在的跨物种应用价值。
综上所述,⁶⁸Ga-DOTA-P26 作为一种集成高效制备、稳定性佳、高特异性与优异活体成像性能于一体的放射性示踪剂,是本研究中实现TIM3表达无创性可视化的最优策略,展现出显著的临床转化潜力。
【文献来源】Novel Peptide-Based 68Ga-Labeled Radiotracer for Preclinical Studies of TIM3 Expression;Mol. Pharmaceutics 2025, 22, 270−283;https://doi.org/10.1021/acs.molpharmaceut.4c00884