用于胃腸道腫瘤非侵入性成像的CLDN18.2靶向免疫PET探針的研制

文獻信息

今年，貴州大學(xué)醫(yī)學(xué)院、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，國家藥監(jiān)局放射性藥物研究與評價重點實驗室，惡性腫瘤發(fā)病機制及轉(zhuǎn)化研究教育部重點實驗室、西南醫(yī)科大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院等團隊合作的研究成果Development of a CLDN18.2-targeting immuno-PET probe for non-invasive imaging in gastrointestinal tumors（用于胃腸道腫瘤非侵入性成像的CLDN18.2靶向免疫PET探針的研制）在學(xué)術(shù)期刊《Journal of Pharmaceutical Analysis》（JCR Q1, SCI IF 14.026）發(fā)表。平生公司的小動物PET/CT（型號：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腫楊志主任和朱華研究員。第一作者為陳艷。

文獻背景

Claudin18.2（CLDN18.2）是一種緊密連接蛋白，在多種實體腫瘤如胃腸道癌癥和食道癌癥中過度表達。它已被確定為診斷腫瘤、評估療效和確定患者預(yù)后的一個有前途的靶點和潛在的生物標志物。TST001是一種重組人源化CLDN18.2抗體，其選擇性結(jié)合人Claudin182的細胞外環(huán)。在本研究中，作者構(gòu)建了固體靶放射性核素鋯-89（⁸⁹Zr）標記的TST001，以檢測其在人胃癌BGC823^CLDN18.2細胞系中的表達。[⁸⁹Zr]Zr-desferrioxamin（DFO）-TST001具有較高的放射化學(xué)純度（RCP，>99%）和比活性（24.15±1.34 GBq/μmol），在5%人血清白蛋白和磷酸鹽緩沖鹽水中穩(wěn)定（96h時RCP>85%）。TST001和DFO-TST001的EC50值分別高達0.413±0.055和0.361±0.058nM（P>0.05）。注射后2天（P.i.），放射性示蹤劑在CLDN18.2陽性腫瘤中的平均標準攝取值明顯高于CLDN18.2陰性腫瘤（1.11±0.02 vs. 0.49±0.03，P=0.0016）。BGC823^CLDN18.2小鼠模型在96小時內(nèi)顯示出高腫瘤/肌肉比率，[⁸⁹Zr]Zr-DFO-TST001的攝取遠高于其他成像組。免疫組織化學(xué)結(jié)果顯示，BGC823^CLDN18.2腫瘤對CLDN18.2高度陽性（＋＋＋），而BGC823組的腫瘤不表達CLDN18.2（-）。離體生物分布研究結(jié)果表明，在BGC823^CLDN18.2荷瘤小鼠中的分布（2.05±0.16%ID/g）高于BGC823小鼠（0.69±0.02%ID/g）和阻斷組（0.72±0.02%ID/g）。一項劑量估計研究表明，[⁸⁹Zr]Zr-DFO-TST001的有效劑量為0.0705 mSv/MBq，在核醫(yī)學(xué)研究的可接受劑量范圍內(nèi)�？傊�，這些結(jié)果表明，蓋技術(shù)可以檢測CLDN18.2過表達的腫瘤。

實驗方法

正常昆明（KM）小鼠和BGC823^CLDN18.2/BGC823模型裸鼠通過尾靜脈注7.4MBq[⁸⁹Zr]Zr-DFO-TST001（n=3）。然后在每個時間點（注射后2、24、48和72小時）進行10分鐘的靜態(tài)PET掃描。作為非特異性對照組，BGC823^CLDN18.2小鼠（n=3）提前6小時禁食，然后通過尾靜脈注射7.4 MBq的¹⁸F-FDG。在¹⁸F-FDG PET成像之前和成像期間用2%異氟烷麻醉小鼠。使用小型動物PET/CT掃描儀（Super Nova PET/CT，平生醫(yī)療科技有限公司），通過Avatar 3.0（平生醫(yī)療科技有限公司）重建PET圖像，并通過繪制這些器官的ROI來計算感興趣區(qū)域（ROI）的SUV。

實驗結(jié)果

[⁸⁹Zr]Zr-DFO-TST001的體內(nèi)分布和代謝特征是在放射性示蹤劑注射后的2、24、48、72和96小時通過小動物PET/CT成像實時和無創(chuàng)地評估的。同時，作者建立了以下三個對照組，分別被過量的TST001、BGC823細胞中CLDN18.2的陰性表達和[⁸⁹Zr]Zr-DFO-IgG的非特異性靶向（7.4MBq）阻斷（圖4A）。通過概述免疫PET圖像的ROI，收集BGC823^CLDN18.2或BGC823小鼠器官的SUVmean數(shù)據(jù)（圖4B-E）。

圖4.注射[⁸⁹Zr]Zr-desferrioxamine(DFO)-TST001或[⁸⁹Zr]Zr-DFO-IgG的BGC823^CLDN18.2或BGC823腫瘤小鼠的小動物正電子發(fā)射斷層掃描（PET）圖像。（A）4個不同組在2、24、48、72和96小時的小動物PET圖像。（B）BGC823^CLDN18.2小鼠、（C）具有未標記TST001阻斷劑的BGC823^CLDN18.2小鼠和（D）BGC823小鼠的器官中[⁸⁹Zr]Zr-DFO-TST001的標準攝取值平均值（SUVmean）。（E） BGC823^CLDN18.2小鼠器官中[⁸⁹Zr]Zr-DFO-IgG的SUV平均值。

為了¹⁸F-FDG進行比較，給予BGC823^CLDN18.2荷瘤小鼠¹⁸F-FDG.并每小時收集圖像（圖5A）。結(jié)果表明，CLDN18.2陽性小鼠對¹⁸F-FDG的攝取與背景攝取相似。[⁸⁹Zr]Zr-DFO-TST001在BGC823^CLDN18.2小鼠中48小時p.i.的腫瘤積聚約為阻斷組的4.11倍、BGC823組的2.27倍和[⁸⁹Zr]Zr-DFO-IgG組的2.06倍（SUV平均值分別為1.11±0.02、0.27±0.01、0.49±0.03、0.54±0.06）（圖5B）。

圖5.小動物正電子發(fā)射斷層掃描（PET）成像分析。（A） 將48小時p.i.腫瘤攝取的切片圖像與BGC823^CLDN18.2小鼠1小時p.i.中¹⁸F-氟脫氧葡萄糖（¹⁸F-FDG）的切片圖像進行比較（B）48小時時不同實驗組小鼠器官中器官的標準攝取值平均值（SUVmean）。

文獻結(jié)論

作者成功地制備了GMP級抗CLDN18.2重組人源化抗體TST001的⁸⁹Zr標記。[⁸⁹Zr]Zr-DFOTST001在細胞水平上表現(xiàn)出良好的特異性和快速的腫瘤積聚，在24-96小時內(nèi)保持陽性。它為實時檢測治療性抗體在人類中的治療效果提供了一種有前途的分子探針。它還為未來CLDN18.2治療靶向患者的篩查和療效評估提供了可能性。

                                                      Super Nova^® Micro PET/CT（III 代外觀圖）