文献信息

近日，北京大学肿瘤医院暨北京市肿瘤防治研究所、核医学科，国家药监局放射性药物研究与评价重点实验室，恶性肿瘤发病机制及转化研究教育部重点实验室，杨志主任团队的研究成果Construction and Preclinical Evaluation of a ^124/125I‑Labeled Specific Antibody Targeting PD-L2 in Lung Cancer(^124/125I标记的肺癌PD-L2特异性抗体的构建和临床前评估)在学术期刊Molecular Pharmaceutics发表。平生公司的小动物PET/CT(型号：Super Nova)产品在论文中提供了重要的肿瘤小鼠PET/CT图像和定量分析。

该研究的通讯作者为核医学科 杨志主任，朱华研究员和李囡教授。第一作者为博士研究生姚远同学。

文献背景

程序性细胞死亡配体2(Programmed cell death-ligand 2, PD-L2)是免疫检查点的重要新兴分子，与免疫检查点抑制剂(immune checkpoint inhibitor, ICI)治疗患者的预后密切相关。PD-L2的定量可为ICI治疗获益的患者提供潜在参考。在本研究中，作者使用碘同位素(^nat/124/125I)标记的PD-L2抗体(ATL2)在人肺腺癌A549细胞系小鼠中无创检测PD-L2的表达。¹²⁵I-ATL2和¹²⁴I-ATL2放射化学产率分别为73.56±3.72%和69.46±2.05%。示踪剂的放射化学纯度(RCP)大于99%。用慢病毒构建阳性细胞株A549PDL2。Western blot、免疫荧光和流式细胞术显示A549-PDL2细胞的PD-L2蛋白水平高于A549细胞。¹²⁵I-ATL2与PD-L2蛋白结合的解离常数为7.25nM。细胞摄取实验证实，¹²⁵I-ATL2在A549- PDL2细胞中各时间点的摄取均高于A549细胞(P < 0.0001)。Micro-PET/CT显示，注射¹²⁴I-ATL2 24 h后A549-PDL2荷瘤小鼠肿瘤区域明显摄取(SUVmax分别为0.75±0.06、0.19±0.07和0.27±0.05)。同样，在注射后24小时，示踪剂的生物分布在A549-PDL2小鼠中显示了更高的肿瘤摄取(A549-PDL2小鼠¹²⁴I-ATL2为7.11±0.38% ID/g, A549小鼠¹²⁴I-ATL2为2.72±0.15% ID/g, A549-PDL2小鼠124I-ATL2为3.89±0.65% ID/g)。采用Olinda软件进行剂量学估计，¹²⁴I-ATL2的有效剂量为3.62 ×10⁻² mSv/MBq，在可接受剂量范围内。免疫组化结果进一步证实，PD-L2在A549- PDL2荷瘤小鼠肿瘤组织中的表达高于A549模型小鼠。综上所述，^124/125I-ATL2的开发首次通过分子成像无创量化肺癌中PD-L2的表达，为筛选ICI治疗的潜在受益者提供了新的参考。

实验方法

PET成像研究

KM小鼠和A549/A549-PDL2荷瘤小鼠经尾静脉注射4.44 MBq的¹²⁴I-ATL2 (n = 3)。在异氟醚麻醉下，于4、24、48、72和96h进行Micro-PET/CT (Super Nova PET/CT, 平生医疗科技有限公司)成像，静态扫描10 min。作为补充，A549/A549-PDL2荷瘤小鼠(n=3)注射9.25MBq ¹⁸F-FDG，注射后1 h采集PET图像。利用Avatar 3软件对成像结果进行重建，划定感兴趣区域(ROI)，量化标准摄取值(SUV)。

实验结果

¹²⁴I-ATL2显微PET/CT成像。对于荷瘤小鼠的微PET/CT成像(图4A)，注射4.44 MBq的¹²⁴I-ATL2的A549-PDL2模型小鼠显示肿瘤区域对示踪剂的特异性摄取。根据感兴趣区勾画和定量，注射后4 h肿瘤区SUVmax最高(1.44±0.06)。心脏和肝脏的SUVmax分别为1.61±0.17和1.48±0.13(图4B)。随着示踪剂的代谢和清除，各区域的SUVmax随时间逐渐降低。值得注意的是，肿瘤清除率低于其他器官，显示出更好的留置效果。A549组¹²⁴I-ATL2各时间点肿瘤区SUVmax均明显降低，其他器官与实验组无差异(图4C)。为了克服单克隆抗体示踪剂非特异性摄取的缺陷(渗透性增强和滞留效应)，通过尾静脉注射4.44 MBq的¹²⁴I-IgG到A549-PDL2荷瘤小鼠体内。A549-PDL2小鼠的肿瘤摄取无明显规律性和滞留效应(图4D)，且在各时间点均低于¹²⁴IATL2(图4E)。

图4 肿瘤模型Micro-PET/CT成像及ROI分析(A)肿瘤模型Micro-PET/CT成像。(B) A549-PDL2小鼠时间点的SUVmax。*  P < 0.05, * * P < 0.01, ***P < 0.001, ****P < 0.0001

冠状位和横切面图像显示，注射¹²⁴I-ATL2后24 h, A549- pdl2荷瘤小鼠的肿瘤区域摄取高于注射¹²⁴I-ATL2的A549小鼠(P< 0.001)，注射¹²⁴I-ATL2的A549-pdl2小鼠的肿瘤区域摄取高于注射¹²⁴I-ATL2的A549小鼠(P<0.001)(图5A)。靶标/非靶标摄取(肿瘤/脑、肿瘤/心脏、肿瘤/肝、肿瘤/肾)可以作为指标，提高肿瘤诊断效率(图5C−F)。

图5 肿瘤摄取切片图像及ROI T/NT分析。(A)注射后24小时肿瘤摄取的冠状面和横切面成像。(B)注射18F-FDG后1小时肿瘤摄取的冠状面和横切面成像。(C)肿瘤与肾脏摄取的比值。(D)肿瘤与心脏摄取的比值。(E)肿瘤与脑摄取的比率。(F)肿瘤与肝脏摄取的比值。

文献结论

作者首次构建了以PD-L2为靶点的^124/125I-ATL2。在产率高、放射化学纯度高、稳定性好的基础上，生物学评价显示了其对PD-L2的特异性和亲和力，Micro pet /CT成像证实了PD-L2肿瘤体内可视化的可行性。动态监测PD-L2表达并筛选ICI治疗的潜在受益者将是一种有前途的方法。

使用设备

                                                           Super Nova^® Micro PET/CT（III 代外观图）