scFv-Fc融合蛋白的放射性核素標(biāo)記在腫瘤診斷和治療中的探索

文獻(xiàn)信息
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(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)室等團(tuán)隊(duì)合作的研究成果Exploration of radionuclide labeling of a novel scFv-Fc fusion protein targeting CLDN18.2 for tumor diagnosis and treatment（一種新的靶向CLDN18.2的scFv-Fc融合蛋白的放射性核素標(biāo)記在腫瘤診斷和治療中的探索）在學(xué)術(shù)期刊《European Journal of Medicinal Chemistry》（JCR Q1, IF 6.7）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，朱華研究員以及蘇州創(chuàng)勝集團(tuán)的錢雪明博士。第一作者為李大鵬博士和丁蕾大夫。

文獻(xiàn)背景

目的: Claudin 18.2 (CLDN18.2)因其在腫瘤細(xì)胞中的高選擇性表達(dá)，在臨床研究中取得突破性進(jìn)展，有望融入腫瘤常規(guī)診斷和治療。

方法: 方法本研究通過雜交瘤技術(shù)獲得靶向CLDN18.2的scFv-Fc融合蛋白(SF106)。用放射性同位素(¹²⁴I和¹⁷⁷Lu)標(biāo)記scFv-Fc融合蛋白，生成放射性探針。在細(xì)胞模型中測試了放射性探針的靶向性和特異性，并在荷瘤模型中進(jìn)一步評估了其診斷和治療潛力。

結(jié)果: 分子探針[¹²⁴I]I-SF106和[¹⁷⁷Lu]Lu-DOTA-SF106具有較高的放射化學(xué)純度(RCP分別為98.18±0.93%和97.05±1.1%)，在磷酸鹽緩沖鹽水和5%人血清白蛋白中具有良好的穩(wěn)定性(120h時(shí)分別為92.44±4.68%和91.03±2.42%)，[¹²⁴I]I-SF106在表達(dá)CLDN18.2的細(xì)胞中的攝取具有良好的靶向性和特異性，解離常數(shù)為17.74nM。[¹²⁴I]I-SF106顯微PET成像顯示，最大標(biāo)準(zhǔn)化攝取值(SUVmax)顯著高于CLDN18.2陰性腫瘤(1.83±0.02比1.23±0.04,p<0.001)。在注射后48小時(shí)，表達(dá)CLDN18.2的腫瘤達(dá)到最大攝取。[¹²⁴I]I-SF106和[¹⁷⁷Lu]Lu-DOTA-SF106劑量學(xué)研究表明，人體有效劑量符合臨床應(yīng)用所需的醫(yī)學(xué)安全標(biāo)準(zhǔn)。治療實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，3MBq[¹⁷⁷Lu]Lu-DOTA-SF106在表達(dá)CLDN18.2的荷瘤小鼠中可顯著抑制腫瘤生長。

結(jié)論: 這些結(jié)果表明，放射性核素標(biāo)記的scFv-Fc分子探針([¹²⁴I]I-SF106和[¹⁷⁷Lu]Lu-DOTA-SF106)在臨床為CLDN18.2陽性腫瘤患者的診斷和治療提供了新的可能。

實(shí)驗(yàn)方法
微PET/CT成像
采用微PET/CT成像(Super Nova PET/CT, 平生醫(yī)療科技有限公司)研究表達(dá)CLDN18.2的腫瘤小鼠體內(nèi)[¹²⁴I]I-SF106的代謝和分布。給BGC823^CLDN18.2腫瘤小鼠靜脈注射3.7MBq的[¹²⁴I]I-SF106，阻斷組給予未標(biāo)記的SF106融合蛋白(每只小鼠200ug)作為競爭抑制劑。對照組為BGC823荷瘤小鼠，注射等劑量的[¹²⁴I]I-SF106。小鼠麻醉后24h用Micro-PET/CT成像，注射后48h、72h、96h，使用Avatar 3軟件重建PET圖像。通過在選定組織上繪制感興趣區(qū)域(ROI)來計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)攝取值(SUV)。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果
[¹²⁴I]I-SF106在荷瘤小鼠體內(nèi)的微PET/CT成像
在荷瘤小鼠模型注射后不同時(shí)間點(diǎn)(24、48、72、96h)，通過顯微PET/CT成像評估[¹²⁴I]I-SF106的分布和代謝特征。微型PET/CT的最大強(qiáng)度投影(MIP)圖像如圖4A所示。通過勾畫免疫PET圖像的ROI，收集BGC823^CLDN18.2或BGC823小鼠器官的SUVmax數(shù)據(jù)(圖4B-D)。

圖4. [¹²⁴I]I-SF106在荷瘤小鼠模型中的顯微PET成像(箭頭指向腫瘤)。(A)注射[¹²⁴I]I-SF106或未標(biāo)記SF106阻斷小鼠注射[¹²⁴I]I-SF106的BGC823^CLDN18.2或BGC823腫瘤小鼠的MicroPET圖像。[¹²⁴I]I-SF106在(B) BGC823^CLDN18.2小鼠和(C) BGC823小鼠器官中的SUVmax。(D)未標(biāo)記SF106阻斷的[¹²⁴I]I-SF106在BGC823^CLDN18.2小鼠器官中的SUVmax。

文獻(xiàn)結(jié)論
在這里，作者成功地使用放射性核素¹²⁴I和¹⁷⁷Lu對SF106進(jìn)行了放射性標(biāo)記，并且分子探針具有優(yōu)異的放射化學(xué)純度和穩(wěn)定性。[¹²⁴I]I-SF106在體內(nèi)表現(xiàn)出良好的CLDN18.2靶向性，并產(chǎn)生良好的腫瘤PET成像。治療性放射性標(biāo)記分子探針[¹⁷⁷Lu]Lu-DOTA-SF106對小鼠移植的表達(dá)CLDN18.2的腫瘤表現(xiàn)出顯著的抗腫瘤活性。因此，作者開發(fā)的放射性標(biāo)記分子探針有望為檢測和治療CLDN18患者提供一種新的選擇。

使用設(shè)備

Super Nova^® Micro PET/CT（III 代外觀圖）