[发明专利]一种用于冠状病毒感染活体显像的分子探针及制备方法

说明书

本发明公开了一种根据冠状病毒S蛋白氨基酸序列衍生出的能特异识别新型冠状病毒（包括SARS‑CoV‑2，SARS‑CoV或者MERS‑CoV等）S蛋白的多肽的方法及其应用，所述包括以下：1.具体涉及的多肽具有下列氨基酸序列：SLDQINVTFLDLEYEMKKLEEAIKKLEESYIDLKEL；2.这个多肽在体外能特异识别新冠病毒S蛋白；3.这个多肽能结合荧光标记物包括但不限于Cy5等，能实现细胞水平或活体水平的成像；4.这个多肽能标记NOTA、DOTA等连接物，能结合放射性核素，包括但不限于¹⁸F、⁶⁴Cu、⁶⁸Ga等，能实现活体PET/CT成像。因此本发明及其衍生物可以作为全身诊断新冠病毒感染疾病（COVID‑19）或者其他类似冠状病毒相关疾病的前体或先导物。

技术领域

本发明涉及生物医药应用技术领域，特别是涉及一种用于冠状病毒感染全身诊断的荧光或者放射性核素标记的分子探针及其制备方法。

背景技术

2019年开始的新型冠状病毒（SARS-CoV-2）引起的新型冠状病毒肺炎（COVID-19），造成全球大流行，对社会发展和经济生产构成严重威胁。研究和发展高效的检验方法用于新冠疾病的精准诊断，对防控新型冠状病毒感染和新冠肺炎治疗具有重要的意义。目前新冠肺炎的确诊主要依靠核酸检测，该方法虽特异性强，但因受限于取样部位和方法，故存在假阴性问题（Watson J, BMJ, 2020; 369:m1808. Woloshin S, NEJM, 2020; 383(6):e38）。根据此次新冠肺炎的临床诊疗经验，肺部影像的异常表现通常早于临床症状，因此影像学检查对于新冠肺炎的诊疗具有不可忽视的地位！国内外最新的诊疗方案均把影像学指标作为新冠肺炎早期筛查和诊断的重要依据(中华人民共和国国家卫生健康委员会，新型冠状病毒肺炎诊疗方案（试行第七版）。传统的影像学检查经常会出现与核酸检测结果不一致的情况，严重困扰了临床诊治和疫情防控。开发和应用好功能影像学工具（基于特征靶标的全身活体成像技术），如特异靶向性的 PET/CT 成像（充分结合功能成像和结构成像两种技术的优势），有望很好地解决临床诊断中影像学和核酸检测不一致的问题。

S 蛋白（spike protein，刺突蛋白）是新冠病毒进入宿主细胞必不可少的核心元件，对病毒介导的细胞进入和膜融合的激活都起极其重要的作用。研究发现，新冠病毒S蛋白上S1亚单位RBD（Receptor Binding Domain）与人体靶细胞上的ACE2（angiotensinconverting enzyme 2）受体特异性识别后，对病毒与细胞融合起关键作用的S2亚单位暴露出来（Yan R,Science, 2020; 367(6485):1444-1448）。根据最新报道的分子结构，S2 亚单位由三聚体单元 S2 中的七肽重复域（HR1 和 HR2）相互作用，形成六螺旋束（6-HB）结构的6-聚体，拉近了病毒和细胞的距离，利于病毒-细胞融合而释放 RNA 到人体细胞内。ShuaiXia 等研究发现从冠状病毒S蛋白的HR2区间衍生的多肽可以有效抑制冠状病毒细胞融合的6-聚体形成，并利用这个原理开发出衍生于S2蛋白的HR2多肽，因为这个区间新冠和SARS 病毒序列高度保守，这个多肽可以非常高效地抑制新冠病毒的细胞进入过程(Xia S,Cell research, 2020; 30(4):343-355)。根据这些文献报道，我们从SARS-CoV-2中S蛋白上S2亚基相对保守的HR2结构域，合成了这个 HR2-36 肽（HR-609）。同时，我们对HR-609进行了 NOTA，Biotin 以及 Cy5 的修饰，在蛋白、细胞以及活体水平评估此多肽能否在活体识别新冠病毒S 蛋白。我们的数据表明这个 HR-609不论进行 NOTA、Biotin 或者 Cy5 修饰，它们识别 S 蛋白的特异性都不受影响。因而，通过放射性核素标记HR-609制备具有高亲和力和功能活性的探针，利用核医学技术手段，可以实现新冠病毒感染的全身、无创、精准诊断。目前,国内外尚未有此类型文献和专利报道。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于新型冠状病毒感染及全身诊断的荧光或者放射性核素标记的多肽探针及其制备方法。