基于α-羰基杂环骨架的脂肪酸酰胺水解酶靶向型F-18正电子示踪剂研究
结题报告
批准号:
81701751
项目类别:
青年科学基金项目
资助金额:
20.0 万元
负责人:
王璐
依托单位:
学科分类:
H2706.分子影像
结题年份:
2020
批准年份:
2017
项目状态:
已结题
项目参与者:
唐勇进、胡立、黎颖昕、李艳霞、秦大鹏、梁欢
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中文摘要
脂肪酸酰胺水解酶(FAAH)的异常与抑郁、肿瘤、阿尔兹海默症等疾病密切相关,其作为潜在药物作用靶点受到了制药公司广泛关注。FAAH正电子示踪剂可探知生理病理状态下FAAH的生物学信息,对相关疾病早期诊断及新药研发等具有重要作用。目前靶向FAAH的正电子示踪剂多为非可逆型,增加了定量化研究和临床转化难度;可逆型示踪剂仅有两例报道,均为11C标记,短半衰期(20.4分钟)限制了其应用。我们前期的研究表明,基于α-羰基杂环的示踪剂[11C]MPPO可以实现FAAH可逆型显像,但透脑效率和专一性不高,不利于后续转化。本项目基于前期研究结果,拟采用螺环高价碘叶立德方法标记一系列新型18F杂环化合物,通过小动物PET研究评价示踪剂的体内成像行为,为开发透脑效率高、专一性好的可逆型FAAH示踪剂提供科学支持。
英文摘要
Fatty acid amide hydrolase (FAAH) functions as a serine hydrolase in the endocannabinoid system, whose abnormity has been found to be associated with Alzheimer’s and Huntington’s disease. In addition, inhibition of FAAH results in anti-tumor, antidepressant and analgesic effects in preclinical models. Therefore, many efforts have been devoted to the development of potent inhibitors due to the exciting therapeutic potential by targeting FAAH. A positron emission tomography (PET) tracer for FAAH would enable investigations of the FAAH system under normal and disease conditions, and is desirable to allow quantitative enzyme mapping and dose selection for validation of promising drug candidates. A number of FAAH PET tracers have been disclosed with a feature of irreversible binding mechanism, which only provides the measurement of FAAH activity, as opposed to FAAH availability. A FAAH tracer with reversibility would allow us to access key information from PET quantifications, including volumes of distribution, binding potentials, and monitor neurological response to therapeutics. To date, however, only two reversible ligands have been radiolabeled with C-11, including OUR reported tracer [11C]MPPO. Due to the short half-life (20.4 min), their use is confined to sites that have an on-site cyclotron for the production of C-11. Our previous research revealed that [11C]MPPO, with an intrinsic α-ketoheterocyclic structure, could realize a reversible PET imaging of FAAH, but demonstrated moderate brain uptake and specificity. Based on our previous work, in this project we would like to use our developed “Spirocyclic Iodonium Ylide (SCIDY)” method to label several 18F-aryl α-ketoheterocyclic compounds with high affinity to FAAH, evaluate the in vivo behavior for targeting FAAH by means of PET imaging study with animal models. This work would offer a new roadmap for further FAAH PET tracer development.
FAAH是内源性大麻素系统中一种重要的丝氨酸水解酶,在中枢成瘾性疾病中发挥着重要作用,但是目前缺乏靶向FAAH 的可逆型PET探针用于相关疾病的显像及靶点信息的研究。申请人前期基于α-羰基杂环骨架开发了一类新型FAAH靶向型PET探针,虽实现了靶点的可逆结合,但过脑量不足,限制了进一步的转化研究。在本项目的支持下,团队成员继续围绕α-羰基杂环骨架核心,通过药物化学设计筛选,开发了一种新型FAAH小分子抑制剂,其半数抑制浓度(IC50)低至11 nM,并呈现可逆性结合特性;标记前体、抑制剂均可通过有机反应高产率制备得到,便于转化;利用回旋加速器及自动化合成模块,实现了目标分子的11C标记,成功制备了一种新型可逆性靶向FAAH的探针11C-FAAH1906,放射标记产率高达17%,探针具有高放射化学纯度(>99%)和高比活度(>2Ci/μmol);具有适宜的脂水分配系数;通过啮齿类动物实验,对探针进行了生物分布学研究和特异性验证,结果显示,注射示踪剂5min后脑内的摄取量为9.2 %ID/g,随后逐渐降低,符合可逆型探针的结合特征,在体内各个器官的分布情况与FAAH的表达一致;使用URB597进行阻断研究显示,周围组织放射性摄取有明显下降,脑内放射性摄取下降了约35%。. 本项目研究工作达到了预期的目标,成功开发了新型FAAH靶向型正电子成像探针,动物实验结果显示,新型探针具有高的脑摄取量,并且与靶点可逆性地结合。该结论为进一步实现探索脑内FAAH的定量分析及相关疾病的分子影像机制奠定了基础。该探针在非人类灵长类动物中的显像研究正在进行当中。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
Positron Emission Tomography Imaging of the Endocannabinoid System: Opportunities and Challenges in Radiotracer Development.
内源性大麻素系统的正电子发射断层扫描成像:放射性示踪剂开发的机遇和挑战
DOI:10.1021/acs.jmedchem.0c01459
发表时间:2021-01-14
期刊:Journal of medicinal chemistry
影响因子:7.3
作者:Hou L;Rong J;Haider A;Ogasawara D;Varlow C;Schafroth MA;Mu L;Gan J;Xu H;Fowler CJ;Zhang MR;Vasdev N;Ametamey S;Cravatt BF;Wang L;Liang SH
通讯作者:Liang SH
A concisely automated synthesis of TSPO radiotracer [18F]FDPA based on spirocyclic iodonium ylide method and validation for human use
基于螺环碘叶立德 (SCIDY) 方法的 TSPO 放射性示踪剂 [18 F]FDPA 的简明自动化合成及人类使用验证
DOI:10.1002/jlcr.3824
发表时间:2020-03-01
期刊:JOURNAL OF LABELLED COMPOUNDS & RADIOPHARMACEUTICALS
影响因子:1.8
作者:Wang, Lu;Yao, Shaobo;Liang, Steven H.
通讯作者:Liang, Steven H.
A peptide-based supercapacitor and its performance improvement via TiO2 coating
肽基超级电容器及其通过 TiO2 涂层改进的性能
DOI:10.1039/c8ta01102h
发表时间:2018-05-07
期刊:JOURNAL OF MATERIALS CHEMISTRY A
影响因子:11.9
作者:Hu, Kuan;Zheng, Chao;Wang, Lu
通讯作者:Wang, Lu
Real-Time Monitoring of Self-Aggregation of β-Amyloid by a Fluorescent Probe Based on Ruthenium Complex
基于钌配合物的荧光探针实时监测β-淀粉样蛋白的自聚集
DOI:10.1021/acs.analchem.9b03566
发表时间:2020
期刊:Analytical Chemistry
影响因子:7.4
作者:Yu Hui-juan;Zhao Wei;Xie Mengting;Li Xiaoqing;Sun Ming;He Jun;Wang Lu;Yu Lin
通讯作者:Yu Lin
PET Imaging of VEGFR with a Novel 64Cu-Labeled Peptide
使用新型 64Cu 标记肽对 VEGFR 进行 PET 成像
DOI:10.1021/acsomega.9b03953
发表时间:2020-04-21
期刊:ACS OMEGA
影响因子:4.1
作者:Hu, Kuan;Shang, Jingjie;Zhang, Ming-Rong
通讯作者:Zhang, Ming-Rong
人为干扰作用下物种非随机丢失对南亚 热带溪流底栖动物群落功能脆弱性与食 物网结构多样性的影响
  • 批准号:
    --
  • 项目类别:
    省市级项目
  • 资助金额:
    10.0万元
  • 批准年份:
    2025
  • 负责人:
    王璐
  • 依托单位:
南亚热带源头溪流底栖动物群落功能冗余度与脆弱性的海拔分布格局及其对功能稀有性的依赖
  • 批准号:
    32301351
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    30万元
  • 批准年份:
    2023
  • 负责人:
    王璐
  • 依托单位:
转位蛋白18 kDa(TSPO)多态性非敏感PET探针研发及其在AD炎症机制中的初步探索
  • 批准号:
    --
  • 项目类别:
    --
  • 资助金额:
    55万元
  • 批准年份:
    2020
  • 负责人:
    王璐
  • 依托单位:
硼中子俘获疗法PET探针 [18F]FBPA的氟-18亲核氟化标记研究
  • 批准号:
    2020A151501869
  • 项目类别:
    省市级项目
  • 资助金额:
    10.0万元
  • 批准年份:
    2020
  • 负责人:
    王璐
  • 依托单位:
国内基金
海外基金