[68Ga]Ga-THP-APN09的臨床前評估和試點臨床研究

文獻信息
貴州大學醫(yī)學院、北京大學腫瘤醫(yī)院暨北京市腫瘤防治研究所，核醫(yī)學科，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)病機制及轉化研究教育部重點實驗室等團隊合作的研究成果Preclinical evaluation and pilot clinical study of [⁶⁸Ga]Ga‑THP‑APN09, a novel PD‑L1 targeted nanobody radiotracer for rapid one‑step radiolabeling and PET imaging（新型PD-L1靶向納米體放射性示蹤劑[⁶⁸Ga]Ga‑THP‑APN09的臨床前評估和試點臨床研究，用于快速一步放射性標記和PET成像）在學術期刊《European Journal of Nuclear Medicine and Molecular Imaging》（JCR Q1, SCI IF 10.057）發(fā)表。平生公司的小動物PET/CT（型號：Super Nova）產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、朱華研究員和北京大學賈兵教授。第一作者為馬小攀博士，周欣醫(yī)師。
 

文獻背景
目的：程序性細胞死亡蛋白-1/配體-1 (PD-1/L1)阻斷在治療非小細胞肺癌(NSCLC)患者方面取得了突破性進展，但目前仍缺乏有效的篩查患者的方法。在這里，作者報道了一種新的⁶⁸Ga標記納米體[⁶⁸Ga]Ga-THP-APN09，用于小鼠模型中PD-L1狀態(tài)的PET成像，并首次在非小細胞肺癌患者中進行了人體研究。

方法：[⁶⁸Ga]Ga-THP-APN09經特異位點放射性標記制備，無需進一步純化。在人肺腺癌細胞系A549、非小細胞肺癌細胞系H1975和人PD-L1基因轉染的A549細胞(A549^PD−L1)中完成細胞攝取測定。研究了PD-L1在三種腫瘤細胞型荷瘤小鼠體內的狀態(tài)和生物分布。首個人體臨床轉化試驗注冊為NCT05156515。對接受輔助免疫治療聯(lián)合化療的非小細胞肺癌患者的安全性、輻射劑量學、生物分布、示蹤劑攝取與免疫組織化學染色和主要病理反應(MPR)的相關性進行了評估。

結果：[⁶⁸Ga]Ga-THP-APN09在室溫和pH為6.0-6.5的條件下，10min內獲得了較高的放射化學產率(>99%)和13.9-27.8 GBq/μmol摩爾活性。細胞攝取研究的結果反映了流式細胞術觀察到的表面PD-L1表達水平的變化順序為:A549^PD−L1>H1975>A549。在小動物PET/CT成像中，與PD-L1陰性的A549腫瘤相比，H1975和A549^PD−L1腫瘤的清晰可見比例為8.3:1和2.2:1。離體生物分布研究顯示，腫瘤攝取與PET結果一致，A549^PD−L1最高，攝取最多(8.20±0.87%ID/g)，其次是H1975(3.69±0.50%ID/g)和A549(0.90±0.16%ID/g)。9例可切除的非小細胞肺癌患者參加了臨床研究。[⁶⁸Ga]Ga- THP-APN09的攝取主要見于腎臟和脾臟，其次是骨髓的低攝取。輻射劑量在一個可靠的范圍內。腫瘤攝取與PD-L1表達TPS呈正相關(rs=0.8763, P=0.019)。MPR患者腫瘤對[⁶⁸Ga]Ga-THP-APN09 (SUVmax)的攝取高于非MPR患者(中位SUVmax 2.73 vs 2.10, P=0.036，采用Mann-Whitney U檢驗)。

 結論：[⁶⁸Ga]Ga-THP-APN09有潛力轉化為一種基于試劑盒的放射性示蹤劑，用于快速、簡單、一步、室溫放射性標記。該示蹤劑可以檢測腫瘤中PD-L1的表達水平，為預測PD-1免疫治療聯(lián)合化療的療效提供了可能。需要對大量病例進行確認。

實驗方法
小動物PET/CT成像及荷瘤小鼠體內生物分布
載瘤BALB/c裸鼠經尾靜脈注射200μL [⁶⁸Ga]Ga-THP-APN09 (3.7-7.4MBq)，3% (v/v)異氟醚麻醉小鼠，置于1% (v/v)異氟醚連續(xù)顯像床上，進行微PET/CT成像(Super Nova PET/CT, 平生醫(yī)療科技有限公司)。PET圖像采集10min，基于CT數(shù)據(jù)進行衰減校正重建(CT-AC重建)。在CT圖像上繪制感興趣區(qū)域(ROI)，并進一步在PET上進行映射。阻斷組小鼠共注射額外量的APN09 (50nmol)。

 為了研究[⁶⁸Ga]Ga-THP-APN09在荷瘤小鼠體內的生物分布，將A549、A549^PD-L1和H1975腫瘤小鼠分為非阻斷組和阻斷組(n=3)，靜脈注射200μL [⁶⁸Ga]Ga-THP-APN09 (0.74-1.11MBq/只)。注射后1h處死小鼠，采集血樣和感興趣器官，用γ計數(shù)器稱重計數(shù)。阻斷實驗采用APN09 (13nmol/只)共注射。

實驗結果
為了驗證這些體外結果，作者對來自相同三種細胞系的腫瘤異種移植物進行了PET成像。作者觀察到[⁶⁸Ga] Ga-THP-APN09在A549^PD−L1腫瘤中表達，其次是H1975(圖3A)，腫瘤ROI分析也證實了這一點(圖3B)。注射后1h, A549^PD−L1、H1975和A549的SUVmax分別為0.89±0.02、0.29±0.02和0.11±0.01(圖3B)。低PD-L1表達的A549細胞系的腫瘤表現(xiàn)出相應的低放射性示蹤劑攝取。使用[⁶⁸Ga]Ga-THP-APN09，作者在體內觀察到A549^PD−L1和H1975異種移植物在PD-L1(-) A549腫瘤上的比例分別為8.3:1和2.2:1，注射后120分鐘腫瘤與肌肉的比例仍然很高(18:1,5:1)。聯(lián)合注射APN09使A549^PD−L1腫瘤中的放射配體積累減少了80%以上(P<0.0001)，達到與A549腫瘤相似的水平(圖3C)，證實了[⁶⁸Ga]Ga-THP-APN09在A549^PD−L1異種移植物中積累的特異性。
 

圖3.[⁶⁸Ga]Ga-THP-APN09在雙側A549和A549^PD−L1腫瘤小鼠和H1975異種移植小鼠中的小動物PET圖像(n=3)。(A) A549(藍色)、H1975(黃色)和A549^PD−L1(紅色)中[⁶⁸Ga]Ga-THP-APN09的顯微PET成像。(B)不同時間點A549、H1975和A549^PD−L1小鼠器官中[⁶⁸Ga]Ga-THP-APN09的SUV_max。(C)未添加THP-APN09和添加THP-APN09后1h和2h的[⁶⁸Ga]Ga-THP-APN09的SUV_max。

文獻結論
總之，作者已經成功開發(fā)了一種⁶⁸Ga標記靶向PD-L1的納米體PET示蹤劑。由于其標記過程簡單，標記條件溫和，該示蹤劑具有發(fā)展成為基于試劑盒的放射性示蹤劑的潛力。臨床前和初步臨床研究表明，該示蹤劑可以檢測腫瘤中PD-L1的表達水平，輻射劑量在可靠范圍內。同時，該示蹤劑提供了預測臨床新輔助免疫治療聯(lián)合化療反應的可能性，盡管這需要在更大規(guī)模的臨床研究中得到證實。

使用設備

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