一種靶向肺癌PD-L2的鋯-89標記單克隆抗體的構建及臨床前評價

文獻信息

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、貴州大學醫(yī)學院等團隊合作的研究成果Construction and preclinical evaluation of a zirconium-89 labelled monoclonal antibody targeting PD-L2 in lung cancer（一種靶向肺癌PD-L2的鋯-89標記單克隆抗體的構建及臨床前評價）在學術期刊《Biomedicine & Pharmacotherapy》（SCI, JCR Q1 IF 7.5）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李囡主任醫(yī)師，楊志主任，朱華研究員。第一作者為姚遠博士。
 

文獻背景

目的:本研究的目的是設計一種新的靶向程序性細胞死亡配體2 (PD-L2)的示蹤劑，以動態(tài)監(jiān)測PD-L2的表達，并進行臨床前篩選，以確定可能受益于免疫檢查點抑制劑治療(ICI)的患者。

 方法:DFO偶聯(lián)PD-L2抗體(ATL2)在Na₂CO₃緩沖液中進行⁸⁹Zr標記，pH為7(37◦C, 1h)，采用放射性薄層色譜(radio-TLC)分析其體外穩(wěn)定性。采用radio-ELISA法評價[⁸⁹Zr]Zr-DFO-ATL2的親和力。通過細胞攝取、藥代動力學和生物分布實驗來評價其生物學特性。采用[⁸⁹Zr]Zr-DFO-ATL2在不同時間點進行顯微PET/CT成像。采用荷瘤小鼠腫瘤組織進行免疫組化和HE染色研究。
 結果:[⁸⁹Zr]Zr-DFO-ATL2的放射化學產(chǎn)率為65.6±3.9%，示蹤劑的放射化學純度(RCP)大于99%。該示蹤劑穩(wěn)定性較高，對PD-L2蛋白具有較高的親和力(Kd=31.85nM, R²=0.94)。各時間點A549-PD-l2細胞對[⁸⁹Zr]Zr-DFO-ATL2的攝取均高于A549細胞。微PET/CT顯示，A549-PD-L2(96h時SUVmax= 3.53±0.09)和H2228(48h時SUVmax=2.30±0.12)細胞攜帶腫瘤的小鼠腫瘤區(qū)域有明顯攝取。
 結論:早期成像時間點的高腫瘤攝取證明了應用[⁸⁹Zr]Zr-DFO-ATL2成像腫瘤中PD-L2表達的可行性，并為進一步臨床應用篩選可能受益于ICI治療的患者提供了鼓舞。

實驗方法

[⁸⁹Zr]Zr-DFO-ATL2的小動物PET成像

A549/A549-PD-L2小鼠經(jīng)尾靜脈注射1.85MBq[⁸⁹Zr]ZrDFO-ATL2(n=3)，正常KM和H2228小鼠注射3.7MBq[⁸⁹Zr]Zr-DFO-ATL2。異氟醚麻醉下于3h、24h、48h、72h、96h等時間進行Micro-PET/CT(Super Nova PET/CT, 平生醫(yī)療科技有限公司)成像，方案為10min靜態(tài)PET掃描。然后用Avatar 3(平生醫(yī)療科技有限公司)軟件重建PET圖像。使用感興趣區(qū)域(ROI)劃分和標準攝取值(SUV)對圖像進行定量分析。

實驗結果

首先，對正常KM小鼠進行微PET/CT成像。影像和ROI結果顯示心臟和肝臟攝取值在3h時較高，SUVmax=3.22±0.12,SUVmax=2.88±0.05。隨著時間的增加，信號血池和肝臟逐漸減少。其他組織，如大腦、肌肉和骨骼，維持低信號(圖4A和4B)。

圖4 KM小鼠微PET/CT成像及生物分布。(A) KM小鼠顯微PET/CT成像。(B)成像ROI分析。(C) 3h, 24h, 48h, 72h和96h時KM小鼠[⁸⁹Zr]Zr-DFO-ATL2攝取。

A549/A549-PD-L2荷瘤小鼠各器官分布特征與KM小鼠相似。在陽性對照小鼠A549-PD-L2模型中，腫瘤區(qū)域的攝取隨著成像時間的延長逐漸增加，96h達到峰值。SUVmax為3.53±0.09。陰性組各時間點[⁸⁹Zr]Zr-DFO-ATL2(A549)和[⁸⁹Zr]Zr-DFO-IgG(A549-PD-L2)的腫瘤攝取均顯著低于[⁸⁹Zr]Zr-DFO-ATL2 (A549-PD-l2) (P<0.0001) (圖5)。

圖5 腫瘤模型的微PET/CT成像和ROI分析(A549/A549-PDL2)。(A)A549-PDL2小鼠[⁸⁹Zr]Zr-DFO-ATL2。(B)A549小鼠[⁸⁹Zr]Zr-DFO-ATL2。(C)A549-PDL2小鼠[⁸⁹Zr]Zr-DFO-IgG。

對于H2228荷瘤小鼠，示蹤劑在腫瘤區(qū)域被特異性攝取，并隨著時間的推移顯示出良好的保留(圖7A)。經(jīng)ROI定量分析，48h時腫瘤的SUVmax為2.30±0.12,72h時腫瘤/肌比為10.80±0.71,168h時腫瘤/腦比為10.63±0.98(圖7B和7C)。

圖7 腫瘤模型的微PET/CT成像和ROI分析(H2228)。(A) H2228腫瘤模型的顯微PET/CT成像。(B)成像ROI分析。(C)根據(jù)ROI進行T/NT分析。

文獻結論

制備了一種鋯-89標記抗體[⁸⁹Zr]Zr-DFO-ATL2，用于PD-L2的PET成像。該示蹤劑產(chǎn)率高，放射化學純度高。它顯示出對PD-L2的高親和力和PD-L2陽性腫瘤的選擇性積累，導致延遲PET成像的高腫瘤與背景比。結果表明，[⁸⁹Zr]Zr-DFO-ATL2在檢測PD-L2、評價療效、優(yōu)化ICI治療方案方面具有很大的潛力。

使用設備

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