CD133已被公认为癌症干细胞（CSCs）的显著生物标志物，其会促进肿瘤复发和转移。在此，文章开发了一种临床相关、稳定且基于肽的正电子发射断层扫描（PET）示踪剂[64Cu]CM-2，用于在多种癌症中绘制CD133蛋白。通过在CM肽的N端引入6-氨基己酸（Ahx），文章构建了一种稳定的肽示踪剂[64Cu]CM-2，其在多个临床前肿瘤模型中表现出对CD133阳性CSCs的特异性结合。PET成像和体外生物分布均证实了[64Cu]CM-2的卓越性能。此外，[64Cu]CM-2匹配的物理和生物半衰期使其成为CD133的先进PET示踪剂。因此，[64Cu]CM-2PET不仅能够实现对癌症干细胞微环境中CD133动态的纵向追踪，还能为追踪难治性癌症中的CSCs提供一种强大且无创的成像工具。

单字母 H2N-CWRLRWHSPLKGM-OH

多字母 H2N-Cys-Trp-Arg-Leu-Arg-Trp-His-Ser-Pro-Leu-Lys-Gly-Met-OH

氨基酸个数 13

分子式 C76H116N24O15S2

平均分子量(MW) 1670.02

CM-1是一种CD133结合肽，最初是在筛选中被发现的，并且已被证明对CD133具有很高的结合亲和力（KD=7.37nM）。构建了与CM共轭的第二近红外（NIR-II）探针，并在肿瘤模型中证明其为检测CD133的优越成像探针。由于CM肽具有高结合亲和力和快速的肾排泄特性，文章设想CM肽可能是更适用于临床的PET探针的理想靶向基团。基于这一假设，文章合成了一个名为CM-1的肽，其N端带有1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1,4,7,10-四乙酸（DOTA）作为64Cu标记的螯合剂（图1A）。随后制备了放射性示踪剂[64Cu]CM-1，其放射化学特性令人满意（表1）。然而，它在小鼠血清中表现出快速降解，分别在孵育1小时和2小时后，仍有约22.4%和20.1%的完整[64Cu]CM-1存在（图1B）。[64Cu]CM-1的稳定性差限制了其临床应用价值。

文章合成了一个名为CM-2的肽，在该肽的N端与DOTA之间连接了一个6-氨基己酸（Ahx）连接子（图1A）。[64Cu]CM-2的放射性特征与[64Cu]CM-1相似。此外，Ahx修饰使肽的亲脂性增加，因为[64Cu]CM-2的分配系数（cLogP）大于[64Cu]CM-1（-1.93对-2.84）。如预期的那样，[64Cu]CM-2的稳定性显著提高

在此，文章利用稳定肽技术开发了一种针对CD133的肽基PET示踪剂。通过在CM肽的N端引入Ahx，文章构建了一种稳定的肽基示踪剂[64Cu]CM-2，其在多种临床前肿瘤模型中对CD133阳性肿瘤干细胞表现出特异性结合。与先前报道的CD133靶向放射性示踪剂相比，文章的[64Cu]CM-2显示出明显的优势。大多数已报道的放射性示踪剂是基于抗体的免疫示踪剂，通常具有不良的药代动力学特性和较差的组织穿透能力。相比之下，[64Cu]CM-2在肿瘤中显示出快速积累，并表现出出色的组织穿透能力。最近，有报道一种针对CD133的肽基PET示踪剂68Ga-DOTA-LS7。然而，该示踪剂在肿瘤中的摄取相对较低（在HCT116肿瘤中的最高摄取量约为2.24%ID/g）。相比之下，[64Cu]CM-2在肿瘤中的摄取显著更高（在Huh-7中为6.89%ID/g，在B16F10中为4.99%ID/g）。此外，它表现出持久的肿瘤滞留和快速的肾脏清除能力，使其在肿瘤中对CD133的长期监测方面具有很高的潜力。

参考文献：doi.org/10.1021/acsomega.1c04711