[177Lu]标记FAPI核药TLX400的体内分布和辐射剂量分析

2025-06-10

临影医药

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近期,Telix Pharmaceuticals Limited宣布,其针对成纤维细胞活化蛋白(FAP)的治疗候选药物TLX400177Lu-DOTAGA.Glu.FAPi))临床试验结果已发表于美国甲状腺协会的官方期刊《Thyroid Journal》。该候选药物在侵袭性放射性碘抵抗(RAI-R)甲状腺癌中表现出令人鼓舞的安全性和有效性。TLX400的临床试验结果已有详细解释和分析,本文将重心置于TLX400的安全性,将回顾性朔源TLX400及其二聚体177Lu-DOTAGA.(SA.FAPi)2的生物体分布和辐射剂量。

 

 

一、研究背景与科学基础

 

  1. 肿瘤微环境与FAP靶点

 

癌症相关成纤维细胞(CAFs)在90%上皮源性肿瘤的微环境中占比超过50%,其表面高表达的成纤维细胞激活蛋白(FAPα) 具有型跨膜丝氨酸蛋白酶活性。FAPα在促进肿瘤细胞外基质降解(通过胶原水解作用)、激活TGF-β等生长因子通路、介导免疫抑制微环境(通过调控CXCL12/CXCR4轴)等方面发挥作用,其在正常组织几乎不表达,而在肿瘤微环境CAFs中保持高表达,使其成为理想的泛癌种靶点。

 

  1. FAPI分子进化史

 

目前研究较多的FAPI分子多为喹啉基衍生物。其母核一般为UAMC-110,如下图1及表1所示。FAPI-01/FAPI-02以甲酰-甘氨酰作为UAMC-1110和金属螯合环之间的连接子,稳定性较弱。FAPI-04/FAPI-42作为目前核医学临床使用最为常见的显像类FAPI分子,以哌嗪作为连接子,稳定性相较于FAPI-01/FAPI-02明显提升,但是其肿瘤内滞留时间较短,不适宜用于177Lu标记及其后续的核素内照射治疗。TLX400及其二聚体作为第三、四代FAPI分子,引入方酸作为连接子,分子代谢转为肝肠代谢。

 

1FAPI分子的设计与结构

 

1:不同代际的FAPI分子

 

 

 

二、药物设计与研究

 

  1. 单聚体和二聚体分子结构对比

 

单体药物:[177Lu]Lu-DOTA.SA.FAPI

分子量:1.2 kDa

螯合结构:DOTA1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1,4,7,10-四乙酸)

配位点:8个(4N+4O

 

二聚体药物:[177Lu]Lu-DOTAGA.(SA.FAPI)₂

分子量:2.8 kDa

螯合结构:DOTAGA1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-戊二酸-4,7,10-三乙酸)

 

二聚体的配体二聚和螯合环结构改变导致:

  • 双靶向域增加亲和力(Kd1.4nM降至0.92nM
  • 三功能螯合剂提供额外配位点(适应177Lu9配位需求)
  • 空间位阻效应延缓酶解清除

 

  1. 临床研究方案

 

患者队列:

 

筛选与评估:

预筛选:68Ga-DOTA.SA.FAPI PET/CT(SUVmax>3

药代动力学:SPECT/CT1h, 6h, 24h, 48h, 96h, 168h采集

剂量学:OLINDA/EXM 2.2软件计算器官吸收剂量

 

 

三、核心实验结果

 

  1. 药代动力学差异

全身清除动力学:

单体组:单指数衰减(T1/2eff=23.1h

二聚体组:双指数衰减(αT1/2=4.2h, βT1/2=42.0h

 

肿瘤滞留时间:

 

  1. 生物分布特征

主要摄取器官:

 

肿瘤靶向性:

二聚体组肿瘤/血液比达12.8:1(单体组为3.7:1

二聚体组骨转移灶吸收剂量提升5.6倍(6.075 vs 1.086 Gy/GBq

 

  1. 剂量学关键数据

危险器官吸收剂量(Gy/GBq):

 

双体组:6.70 (IQR:3.40-49) Gy/GBq

单体组:0.603 (IQR:0.230-1.810) Gy/GBq

剂量增益系数(DGF= 11.1

 

 

 

四、机制解析

 

亲和力增强:

表观亲和力(IC50):0.92 nM(单体为1.4 nM

协同结合能:ΔG = -3.2 kcal/molMM/PBSA计算)

 

滞留时间延长机制:

  • 空间位阻效应:双体分子量增大降低肾小球滤过率
  • 受体交联:诱导FAP二聚化延缓内化
  • 溶酶体逃逸:方酰胺连接臂抗酶解特性

 

 

 

五、临床意义与局限性

 

  1. 治疗突破点

终末期患者获益:

甲状腺癌患者:血清甲状腺球蛋白↓89%30→2.7ng/mL

骨转移疼痛:VAS评分↓50%10→5分)

生存数据:双体组6个月OS100% vs 单体组33%

剂量优化方案:

肾脏安全上限:28 Gy → 最大累积剂量45 GBq(单体)/10 GBq(双体)

结肠保护策略:缓泻剂使清除率提升74%

 

  1. 现存挑战

异质性表达:FAP阴性克隆逃逸(发生率约15%

肠道毒性:左结肠剂量达2.87 Gy/GBq(接近38 Gy耐受极限

生产工艺:双体药物放射化学纯度仅95-98%

 

撰写:芦鑫淼

审核:秦维伟