文献信息

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 of an Iodine-Labeled CS1001 Antibody for Targeting PD-L1 Detection and Comparison with Low-Molecular-Peptide Micro-PET Imaging(用于PD-L1检测的碘标记CS1001抗体的构建及与低分子肽微PET成像的比较)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北京大学肿瘤医院核医学科杨志主任、朱华研究员。第一作者为北肿研究生李丹同学和王风博士。

文献背景

程序性死亡-1(PD-1)和程序性死亡配体-1(PD-L1)是免疫检查点调控的研究热点，在肿瘤免疫治疗中发挥着重要作用。该途径的抑制剂也是肿瘤免疫治疗研究的重点。PD-1/PD-L1通路可以通过与PD-L1选择性结合来阻断。在各种晚期实体瘤患者中进行了临床试验。CS1001是一种高亲和的人源性全长抗PD-L1单克隆抗体，具有重要的临床意义。作者构建了靶向PD-L1的放射性分子探针，^124/125I标记的全长抗体CS1001，并评估了其在肿瘤细胞和肿瘤模型中与PD-L1的结合特异性和靶向能力。此外，与PD-L1靶向肽⁶⁸Ga-WL12进行了比较研究。采用酶联免疫吸附法(ELISA)评价¹²⁵I-CS1001与人PD-L1的结合能力，Kd值为52.1±19.3nM。在中国仓鼠卵巢细胞(CHO)和CHO表达人PD-L1(CHO- hPD-L1)中检测了¹²⁵I-CS1001的细胞摄取。在无阻滞的情况下，¹²⁵I-CS1001在CHO-hPD-L1中的摄取值分别为3.60±0.08和0.09±0.005 (%AD/2×10⁵个细胞，p<0.001)。在正常KM小鼠及CHO-hPD-L1和HeLa肿瘤模型注射¹²⁴I-CS1001后8~192h进行Micro-PET成像。通过绘制感兴趣区域(ROI)计算PET图像中相关器官的标准摄取值(SUV)。CHO-hPD-L1肿瘤48 h的SUVmean显著高于HeLa肿瘤(1.98±0.04 vs 0.73±0.14,p=0.005)。CHO-hPD-L1肿瘤中¹²⁴I-CS1001在48小时的SUVmean高于CHO-hPD-L1肿瘤中⁶⁸Ga-WL12在0.5小时的SUVmean(1.98±0.04 vs 1.09±0.1 SUVmean, p=0.007)。总之，这项工作为监测和评估PD-L1在肿瘤中的体内表达提供了一种新的方法。

实验方法

PET成像研究

正常KM小鼠或CHO-hPD-L1和HeLa模型裸鼠(n=3)分别经尾静脉注射约5.18±0.59 MBq的¹²⁴I-CS1001。然后，在注射后8、24、48、96、144和192小时进行10分钟静态PET扫描。使用微型PET/CT扫描仪(Super Nova PET/CT, 平生医疗科技有限公司)，通过其后处理软件Avatar重建PET图像，通过绘制相关器官的ROI计算SUV。

实验结果

肿瘤模型中的微PET成像。在注射¹²⁴I-CS1001后8-192小时内，带有CHO-hPD-L1和HeLa肿瘤的小鼠的代表性PET图像如图2A,B所示。¹²⁴I-CS1001在CHOhPD-L1肿瘤中的摄取开始于11小时，在48小时达到峰值。虽然心脏和血液中的摄取随着时间的推移而消失，但CHO-hPD-L1肿瘤中的摄取仍然很高。相反，在HeLa肿瘤中，¹²⁴I-CS1001的摄取较低。CHO-hPD-L1肿瘤在48 h时suv均值为1.98±0.04，显著高于同期HeLa肿瘤(suv均值为0.73±0.14,p=0.005)。

图2 Micro-PET成像分析。(A) CHO-hPD-L1肿瘤小鼠中¹²⁴I-CS1001在11至192小时的Micro-PET/CT成像。(B) HeLa肿瘤小鼠中¹²⁴I-CS1001在8至192小时的Micro-PET/CT成像。白色圆圈表示肿瘤。(C) ¹²⁵I-CS1001在正常小鼠体内1至168小时的生物分布。

在CHOhPD-L1和HeLa肿瘤小鼠中，48小时¹²⁴I-CS1001的切片图像清楚地显示CHO-在CHOhPD-L1和HeLa肿瘤小鼠中，48小时¹²⁴I-CS1001的切片图像清楚地显示CHO-hPD-L1肿瘤比HeLa肿瘤摄取更高(参见图3A)。作者将肿瘤的SUV平均值与一些器官和组织进行了比较。图3B显示了CHO-hPD-L1肿瘤中¹²⁴I-CS1001的肿瘤/非肿瘤(T/NT)。随着时间的推移，肿瘤与肌肉的比值(T/M)逐渐增加，48 h时达到5.09±0.9。肿瘤与心脏的比值(T/ h)和肿瘤与肝脏的比值(T/L)也逐渐增加，这是由于探针在其他器官中逐渐代谢并在肿瘤中积累所致。

图3 (A) CHO-hPD-L1和HeLa肿瘤小鼠48小时摄取肿瘤的切片图像。白色圆圈表示肿瘤。(B)注射¹²⁴I-CS1001后CHO-hPDL1肿瘤小鼠不同时间点肿瘤SUV与肌肉(T/M)、心脏(T/H)、肝脏(T/L)的比值。CHO-hPD-L1肿瘤SUVs与HeLa肿瘤SUVs的比例也显示出来。

注射⁶⁸Ga-WL12后0.5、1和2小时，带有CHO-hPD-L1肿瘤的小鼠的PET图像如图4A所示。⁶⁸Ga-WL12在肿瘤部位的摄取高于肌肉。然而，肾脏和肝脏的摄入量也要高得多。CHO-hPD-L1肿瘤在1小时的SUVmean为1.11±0.13(参见图4B)。CHO-hPD-L1模型中⁶⁸Ga-WL12的T/NT随着时间的推移维持在大约5(参见图4C,E)，而CHO-hPD-L1模型中¹²⁴I-CS1001的T/NT在192 h时可达到11.06±0.67。

图4 ⁶⁸Ga-WL12显微PET成像。(A) CHOhPD-L1肿瘤小鼠中⁶⁸Ga-WL12在30 - 120分钟内的Micro-PET/CT成像。(B) CHOhPD-L1肿瘤小鼠中⁶⁸Ga-WL12在重要器官中的SUV随时间的变化。(C)注射⁶⁸Ga-WL12后CHO-hPD-L1肿瘤小鼠不同时间点肿瘤SUV与肌肉、肾脏的比值。(D) CHOhPD-L1肿瘤中¹²⁴I-CS1001和⁶⁸Ga-WL12的suv。(E) CHO-hPD-L1肿瘤中¹²⁴I-CS1001和⁶⁸Ga-WL12的T/NT。

文献结论

在这里，作者成功构建了^124/125I-CS1001作为PD-L1的单克隆抗体靶向探针。¹²⁴ICS1001被证实具有无创监测PD-L1表达和评估免疫检查点治疗疗效的潜力。

使用设备

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