PD-L1檢測(cè)的碘標(biāo)記CS1001抗體的構(gòu)建及與低分子肽微PET成像的應(yīng)用

文獻(xiàn)信息

北京大學(xué)腫瘤醫(yī)院暨北京市腫瘤防治研究所，核醫(yī)學(xué)科，國(guó)家藥監(jiān)局放射性藥物研究與評(píng)價(jià)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，惡性腫瘤發(fā)病機(jī)制及轉(zhuǎn)化研究教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，楊志主任團(tuán)隊(duì)的研究成果Construction of an Iodine-Labeled CS1001 Antibody for Targeting PD-L1 Detection and Comparison with Low-Molecular-Peptide Micro-PET Imaging（用于PD-L1檢測(cè)的碘標(biāo)記CS1001抗體的構(gòu)建及與低分子肽微PET成像的比較）在學(xué)術(shù)期刊Molecular Pharmaceutics發(fā)表。平生公司的小動(dòng)物PET/CT（型號(hào)：Super Nova） 產(chǎn)品在論文中提供了重要的腫瘤小鼠PET/CT圖像和定量分析。

該研究的通訊作者為北京大學(xué)腫瘤醫(yī)院核醫(yī)學(xué)科楊志主任、朱華研究員。第一作者為北腫研究生李丹同學(xué)和王風(fēng)博士。

文獻(xiàn)背景

程序性死亡-1 (PD-1)和程序性死亡配體-1(PD-L1)是免疫檢查點(diǎn)調(diào)控的研究熱點(diǎn)，在腫瘤免疫治療中發(fā)揮著重要作用。該途徑的抑制劑也是腫瘤免疫治療研究的重點(diǎn)。PD-1/PD-L1通路可以通過(guò)與PD-L1選擇性結(jié)合來(lái)阻斷。在各種晚期實(shí)體瘤患者中進(jìn)行了臨床試驗(yàn)。CS1001是一種高親和的人源性全長(zhǎng)抗PD-L1單克隆抗體，具有重要的臨床意義。作者構(gòu)建了靶向PD-L1的放射性分子探針，^124/125I標(biāo)記的全長(zhǎng)抗體CS1001，并評(píng)估了其在腫瘤細(xì)胞和腫瘤模型中與PD-L1的結(jié)合特異性和靶向能力。此外，與PD-L1靶向肽⁶⁸Ga-WL12進(jìn)行了比較研究。采用酶聯(lián)免疫吸附法(ELISA)評(píng)價(jià)¹²⁵I-CS1001與人PD-L1的結(jié)合能力，Kd值為52.1±19.3 nM。在中國(guó)倉(cāng)鼠卵巢細(xì)胞(CHO)和CHO表達(dá)人PD-L1 (CHO- hPD-L1)中檢測(cè)了¹²⁵I-CS1001的細(xì)胞攝取。在無(wú)阻滯的情況下，¹²⁵I-CS1001在CHO-hPD-L1中的攝取值分別為3.60±0.08和0.09±0.005 (%AD/2 × 10⁵個(gè)細(xì)胞，p < 0.001)。在正常KM小鼠及CHO-hPD-L1和HeLa腫瘤模型注射¹²⁴I-CS1001后8 ~ 192 h進(jìn)行Micro-PET成像。通過(guò)繪制感興趣區(qū)域(ROI)計(jì)算PET圖像中相關(guān)器官的標(biāo)準(zhǔn)攝取值(SUV)。CHO-hPD-L1腫瘤48 h的SUVmean顯著高于HeLa腫瘤(1.98±0.04 vs 0.73±0.14,p = 0.005)。CHO-hPD-L1腫瘤中¹²⁴I-CS1001在48小時(shí)的SUVmean高于CHO-hPD-L1腫瘤中⁶⁸Ga-WL12在0.5小時(shí)的SUVmean(1.98±0.04 vs 1.09±0.1 SUVmean, p = 0.007)。總之，這項(xiàng)工作為監(jiān)測(cè)和評(píng)估PD-L1在腫瘤中的體內(nèi)表達(dá)提供了一種新的方法。

實(shí)驗(yàn)方法

PET成像研究

正常KM小鼠或CHO-hPD-L1和HeLa模型裸鼠(n = 3)分別經(jīng)尾靜脈注射約5.18±0.59 MBq的¹²⁴I-CS1001。然后，在注射后8、24、48、96、144和192小時(shí)進(jìn)行10分鐘靜態(tài)PET掃描。使用微型PET/CT掃描儀(Super Nova PET/CT, 平生醫(yī)療科技有限公司)，通過(guò)其后處理軟件Avatar重建PET圖像，通過(guò)繪制相關(guān)器官的ROI計(jì)算SUV。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果

腫瘤模型中的微PET成像。在注射¹²⁴I-CS1001后8-192小時(shí)內(nèi)，帶有CHO-hPD-L1和HeLa腫瘤的小鼠的代表性PET圖像如圖2A,B所示。¹²⁴I-CS1001在CHOhPD-L1腫瘤中的攝取開始于11小時(shí)，在48小時(shí)達(dá)到峰值。雖然心臟和血液中的攝取隨著時(shí)間的推移而消失，但CHO-hPD-L1腫瘤中的攝取仍然很高。相反，在HeLa腫瘤中，¹²⁴I-CS1001的攝取較低。CHO-hPD-L1腫瘤在48 h時(shí)suv均值為1.98±0.04，顯著高于同期HeLa腫瘤(suv均值為0.73±0.14,p = 0.005)。

圖2 Micro-PET成像分析。(A) CHO-hPD-L1腫瘤小鼠中¹²⁴I-CS1001在11至192小時(shí)的Micro-PET/CT成像。(B) HeLa腫瘤小鼠中¹²⁴I-CS1001在8至192小時(shí)的Micro-PET/CT成像。白色圓圈表示腫瘤。(C) ¹²⁵I-CS1001在正常小鼠體內(nèi)1至168小時(shí)的生物分布。

在CHOhPD-L1和HeLa腫瘤小鼠中，48小時(shí)¹²⁴I-CS1001的切片圖像清楚地顯示CHO-在CHOhPD-L1和HeLa腫瘤小鼠中，48小時(shí)¹²⁴I-CS1001的切片圖像清楚地顯示CHO-hPD-L1腫瘤比HeLa腫瘤攝取更高(參見圖3A)。作者將腫瘤的SUV平均值與一些器官和組織進(jìn)行了比較。圖3B顯示了CHO-hPD-L1腫瘤中¹²⁴I-CS1001的腫瘤/非腫瘤(T/NT)。隨著時(shí)間的推移，腫瘤與肌肉的比值(T/M)逐漸增加，48 h時(shí)達(dá)到5.09±0.9。腫瘤與心臟的比值(T/ h)和腫瘤與肝臟的比值(T/L)也逐漸增加，這是由于探針在其他器官中逐漸代謝并在腫瘤中積累所致。

圖3 (A) CHO-hPD-L1和HeLa腫瘤小鼠48小時(shí)攝取腫瘤的切片圖像。白色圓圈表示腫瘤。(B)注射¹²⁴I-CS1001后CHO-hPDL1腫瘤小鼠不同時(shí)間點(diǎn)腫瘤SUV與肌肉(T/M)、心臟(T/H)、肝臟(T/L)的比值。CHO-hPD-L1腫瘤SUVs與HeLa腫瘤SUVs的比例也顯示出來(lái)。

注射⁶⁸Ga-WL12后0.5、1和2小時(shí)，帶有CHO-hPD-L1腫瘤的小鼠的PET圖像如圖4A所示。⁶⁸Ga-WL12在腫瘤部位的攝取高于肌肉。然而，腎臟和肝臟的攝入量也要高得多。CHO-hPD-L1腫瘤在1小時(shí)的SUVmean為1.11±0.13(參見圖4B)。CHO-hPD-L1模型中⁶⁸Ga-WL12的T/NT隨著時(shí)間的推移維持在大約5(參見圖4C,E)，而CHO-hPD-L1模型中¹²⁴I-CS1001的T/NT在192 h時(shí)可達(dá)到11.06±0.67。

圖4 ⁶⁸Ga-WL12顯微PET成像。(A) CHOhPD-L1腫瘤小鼠中⁶⁸Ga-WL12在30 - 120分鐘內(nèi)的Micro-PET/CT成像。(B) CHOhPD-L1腫瘤小鼠中⁶⁸Ga-WL12在重要器官中的SUV隨時(shí)間的變化。(C)注射⁶⁸Ga-WL12后CHO-hPD-L1腫瘤小鼠不同時(shí)間點(diǎn)腫瘤SUV與肌肉、腎臟的比值。(D) CHOhPD-L1腫瘤中¹²⁴I-CS1001和⁶⁸Ga-WL12的suv。(E) CHO-hPD-L1腫瘤中¹²⁴I-CS1001和⁶⁸Ga-WL12的T/NT。

文獻(xiàn)結(jié)論

在這里，作者成功構(gòu)建了^124/125I-CS1001作為PD-L1的單克隆抗體靶向探針。¹²⁴ICS1001被證實(shí)具有無(wú)創(chuàng)監(jiān)測(cè)PD-L1表達(dá)和評(píng)估免疫檢查點(diǎn)治療療效的潛力。

使用設(shè)備

Super Nova^® Micro PET/CT（III 代外觀圖）