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、貴州大學(xué)醫(yī)學(xué)院等團(tuán)隊(duì)合作的研究成果¹²⁴I-labeled anti-CD147 antibody for noninvasive detection of CD147-positive pan-cancers: construction and preclinical studies（用于無(wú)創(chuàng)檢測(cè)CD147陽(yáng)性泛癌的¹²⁴I標(biāo)記抗CD147抗體:構(gòu)建和臨床前研究）在學(xué)術(shù)期刊《Acta Pharmacologica Sinica》（Q1, SCI IF 8.2 中科院2020分區(qū)，醫(yī)學(xué)1區(qū)，藥學(xué)1區(qū)）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。

文獻(xiàn)背景

細(xì)胞外基質(zhì)金屬蛋白酶誘導(dǎo)劑CD147是細(xì)胞表面的糖蛋白。CD147在正常上皮組織和胎兒組織中表達(dá)極少，但在許多侵襲性腫瘤中高表達(dá)。CD147與癌癥免疫和進(jìn)展有關(guān)。隨著CD147靶向治療策略的發(fā)展，準(zhǔn)確檢測(cè)腫瘤中CD147的表達(dá)及其在治療過(guò)程中的變化是必要的。本研究以放射性核素^124/125I (^124/125I-anti-CD147)標(biāo)記抗CD147單抗，構(gòu)建了一種新型放射性示蹤劑，用于無(wú)創(chuàng)檢測(cè)泛癌組織中CD147的表達(dá)，并以¹²⁴I-IgG和¹⁸F-FDG為對(duì)照，對(duì)其理化性質(zhì)、親和力、代謝特征、生物分布和免疫PET成像進(jìn)行了表征。通過(guò)檢測(cè)癌細(xì)胞系中CD147的表達(dá)，作者發(fā)現(xiàn)在結(jié)腸癌細(xì)胞LS174T、FADU人咽鱗癌細(xì)胞和22RV1人前列腺癌細(xì)胞中CD147高表達(dá)，在人胰腺癌細(xì)胞ASPC1和人胃癌細(xì)胞BGC823中CD147低表達(dá)。以N-溴琥珀酰亞胺(NBS)為氧化劑制備了^124/125I抗CD147，采用PD-10柱純化。其放射化學(xué)純度(RCP)在99%以上，在生理鹽水或5%的人血清白蛋白(HSA)中可保持85%以上7d以上;健康小鼠注射后3h血液中¹²⁵I-抗CD147的RCP大于90%。¹²⁵I-anti-CD147對(duì)CD147蛋白的Kd值為6.344nM，而¹²⁵I-IgG對(duì)CD147蛋白的Kd值大于100nM。與CD147低表達(dá)癌細(xì)胞相比，¹²⁵I-anti-CD147在CD147高表達(dá)癌細(xì)胞中的攝取要大得多。健康小鼠經(jīng)靜脈注射后，¹²⁵I-anti-CD147在血池和肝臟的初始攝取較高，隨著時(shí)間的推移，攝取逐漸降低。健康小鼠體內(nèi)分布期和清除期的生物半衰期分別為0.63h和19.60h。¹²⁴I-anti-CD147的有效劑量估計(jì)為0.104mSv/MBq。作者對(duì)荷瘤小鼠進(jìn)行了免疫PET成像，發(fā)現(xiàn)在CD147(+)腫瘤中，¹²⁴I-anti-CD147比¹²⁴I-IgG和¹⁸F-FDG的腫瘤-肌肉比例顯著高于¹²⁴I-IgG和¹⁸F-FDG。CD147在細(xì)胞和腫瘤中的表達(dá)水平與最大標(biāo)準(zhǔn)化攝取值(SUVmax)呈正相關(guān)(P < 0.01)。綜上所述，^124/125I-anti-CD147對(duì)CD147具有較高的親和力，具有用于CD147陽(yáng)性腫瘤成像的潛力。¹²⁴I-anti-CD147的開(kāi)發(fā)可能為腫瘤微環(huán)境調(diào)控和腫瘤精準(zhǔn)診療方案的制定提供新的思路。

實(shí)驗(yàn)方法

采用體內(nèi)免疫PET顯像法

荷瘤小鼠LS174T、FADU、22RV1、ASPC1和BGC823 (n=3)分別靜脈注射¹²⁴I-抗CD147或¹²⁴I-IgG探針200μL (6.29MBq)。小鼠分別于2、24、48和96h麻醉(2%-3%，1L/min氧)進(jìn)行免疫正電子發(fā)射斷層掃(Super Nova PET/CT,平生醫(yī)療科技有限公司)成像。作為對(duì)照，給LS174T荷瘤小鼠注射¹⁸F-FDG (9.25MBq)。對(duì)成像結(jié)果進(jìn)行重構(gòu)，圈定感興趣區(qū)域(ROI)，并用Avatar 3.0（平生醫(yī)療科技有限公司）軟件量化標(biāo)準(zhǔn)攝取值(SUV)。探針在各腫瘤VOI中的攝取按式(4)計(jì)算為最大標(biāo)準(zhǔn)化攝取值(SUVmax)。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果

在LS174T、FADU、22RV1、ASPC1和BGC823荷瘤小鼠的不同時(shí)間點(diǎn)(2小時(shí)、24小時(shí)、48小時(shí)和96小時(shí))獲得¹²⁴I-抗CD147或¹²⁴I-IgG的免疫PET圖像(圖5a)。¹²⁴I-anti-CD147和¹²⁴I-IgG主要積累在心臟和肝臟的早期階段，隨著時(shí)間的推移，它們被代謝和清除。除膀胱外，示蹤劑在腎、腸、肌肉、骨、腦等其他器官的攝取均較低，提示¹²⁴I-anti-CD147可能適合用于這些器官腫瘤的免疫PET成像。在CD147(+) LS174T、FADU和22RV1腫瘤中，¹²⁴I-anti-CD147逐漸在腫瘤中積累，探針在48h p.i (LS174T)或96h p.i (FADU和22RV1)時(shí)攝取最高，SUVmax值分別為1.78±0.01、1.57±0.02和1.25±0.01(圖5b-d)。雖然¹²⁴I-anti-CD147在ASPC1和BGC823腫瘤中的攝取較低，但SUVmax值分別為0.68±0.02和0.51±0.02(圖5e, f)。作為對(duì)照，對(duì)這些腫瘤模型進(jìn)行¹²⁴I-IgG免疫pet成像。隨著CD147(+)腫瘤的攝取增加，非靶組織的攝取減少，腫瘤與非靶比值隨時(shí)間增加。¹²⁴I-IgG在LS174T腫瘤中攝取較低，96h時(shí)SUVmax值最高，為0.87±0.01,FADU、22RV1、ASPC1和BGC823腫瘤在¹²⁴I-IgG免疫PET圖像中不可見(jiàn)。

在這些腫瘤模型中，¹²⁴I-anti-CD147在LS174T腫瘤中表現(xiàn)出最高的攝取。同時(shí)，靶點(diǎn)/非靶點(diǎn)(腫瘤到肌肉)攝取可作為提高CD147高表達(dá)腫瘤診斷效率的指標(biāo)(圖5h)。為了進(jìn)一步評(píng)價(jià)¹²⁴I-anti-CD147在腫瘤成像中的潛力，作者將臨床最常用的PET示蹤劑¹⁸F-FDG用于LS174T腫瘤的成像。如圖5g所示，放射性活動(dòng)在心臟和腹部器官中積累，而LS174T腫瘤表現(xiàn)出適度的攝取，明顯低于腫瘤對(duì)¹²⁴I-anti-CD147的攝取。¹⁸F-FDG在1h和2h的SUVmax值分別為0.77±0.02和0.94±0.01。

圖5 腫瘤模型的免疫PET/CT成像、ROI及T/NT分析。a不同組在2、24、48和96h的免疫PET圖像。b不同時(shí)間點(diǎn)LS174T小鼠臟器中¹²⁴I-抗CD147和¹²⁴I-IgG的SUVmax。c不同時(shí)間點(diǎn)FADU小鼠各臟器¹²⁴I-抗CD147和¹²⁴I-IgG的SUVmax。d不同時(shí)間點(diǎn)22RV1小鼠臟器¹²⁴I-anti-CD147和¹²⁴I-IgG的SUVmax。e不同時(shí)間點(diǎn)¹²⁴I-anti-CD147和¹²⁴I-IgG在ASPC1小鼠臟器中的SUVmax。f不同時(shí)間點(diǎn)BGC823小鼠臟器中¹²⁴I-抗CD147和¹²⁴I-IgG的SUVmax。g，h不同模型注射后各點(diǎn)的T/NT。數(shù)據(jù)以三個(gè)獨(dú)立實(shí)驗(yàn)的平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示(n=3)。

文獻(xiàn)結(jié)論

作者構(gòu)建了靶向CD147的^124/125I-anti-CD147。由于產(chǎn)率高、放射化學(xué)純度高、穩(wěn)定性好，生物學(xué)評(píng)價(jià)對(duì)CD147具有敏感性和特異性，免疫PET成像是觀察體內(nèi)CD147(+)腫瘤的可靠方法。通過(guò)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)CD147在泛癌癥中的表達(dá)，將有可能識(shí)別腫瘤免疫的潛在受體。這也將為腫瘤免疫微環(huán)境的調(diào)控和腫瘤精準(zhǔn)診療方案的制定提供新的見(jiàn)解和思路。

使用設(shè)備

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