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等团队合作的研究成果"Screening, Construction, and Preliminary Evaluation of CLDN18.2-Specific Peptides for Noninvasive Molecular Imaging"（CLDN18.2无创分子成像特异性肽的筛选、构建和初步评价）在学术期刊《ACS Pharmacology & Translational Science》（JCR Q1, SCI IF 6.0）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肿朱华研究员。第一作者为王紫蕾同学和赵传科副教授。

文献背景

最近的全球临床试验表明，CLDN18.2是治疗胃癌的理想靶点，CLDN18.2高表达的患者可以从靶向治疗中获益。因此，准确、全面地检测CLDN18.2的表达对患者筛查和指导抗CLDN18.2治疗具有重要意义。利用噬菌体展示技术从1000亿个文库中筛选CLDN18.2特异性肽。293T^CLDN18.2细胞用于排除非特异性结合序列和CLDN18.2结合序列，293T^CLDN18.2细胞用于筛选CLDN18.2特异性结合肽。对噬菌体筛选获得的单克隆进行测序，并根据测序结果合成多肽。用异硫氰酸荧光素(FITC)偶联肽评估结合特异性和亲和力。还合成了1,4,7,10 - 四氮杂环十二烷 - 1,4,7,10 - 四乙酸(DOTA)偶联肽，用于⁶⁸Ga放射性标记。并对其体外和体内稳定性、分配系数、体内分子成像和生物分布进行了表征。经过噬菌体展示筛选，共筛选出54个单克隆克隆。随后，根据细胞ELISA结果，选择CLDN18.2偏好单克隆进行脱氧核糖核酸(DNA)测序，序列比对得到4条7肽序列;其中，一种名为T37的肽在体外和体内得到进一步验证。T37肽特异性识别CLDN18.2，但不能识别CLDN18.1，并与CLDN18.2阳性细胞膜紧密结合。⁶⁸Ga-DOTA-T37探针具有良好的体外性能和高的亲水稳定性;具有较高的生物安全性，正电子发射断层扫描/计算机断层扫描(PET/CT)研究表明，它可以特异性靶向小鼠的CLDN18.2蛋白和CLDN18.2阳性肿瘤。⁶⁸Ga-DOTA-T37显示了在PCT/CT成像中使用CLDN18.2特异性探针的优越性和可行性，值得进一步开发和利用。

实验方法

微PET/CT成像

将7.4MBq/200μL的⁶⁸Ga-DOTA-T37 (⁶⁸Ga-DOTA-T25,⁶⁸Ga-DOTA-T9和⁶⁸Ga-DOTA-T51) 经尾静脉注射到模型小鼠体内，异氟烷 (2-3%，1L/min氧气) 麻醉后置于加热床上，用微PET/CT成像扫描仪 (Super Nova PET/CT 平生医疗科技有限公司) 静态获取PET/CT图像。将感兴趣区域 (ROI) 绘制在CT图像上，并映射到PET上，进一步获取其SUVmax并进行分析。

实验结果

微型PET/CT成像。PET/CT成像可以无创地实时评估⁶⁸Ga-DOTA-T37在体内的分布和代谢特征。为快速检测⁶⁸Ga-DOTA-T37对CLDN18.2的特异性，正常KM小鼠右腋窝注射20μg CLDN18.2蛋白成像，对侧注射等体积生理盐水。注射后15~120分钟内显示最大强度投影(MIP)图像，小鼠右腋下明显摄入探针(图5A)。绘制PET图像中感兴趣区域(ROI)的最大标准摄取值(SUVmax)，结果显示蛋白注射部位探针明显高于对照组，在15min时摄取值最高(0.48±0.01)，随后随时间降低(图5B)。构建BGC823和BGC823^CLDN18.2荷瘤小鼠，评估⁶⁸Ga-DOTA-T37对CLND18.2阳性肿瘤的识别能力，结果显示，注射后30分钟，探针在PET图像上清晰地描绘了BGC823^CLDN18.2肿瘤组织，但未显示探针被BGC823荷瘤小鼠的肿瘤组织特异性摄取(图5C)。注射后30min获得最佳造影剂PET图像，BGC823和BGC823^CLDN18.2肿瘤部位的SUVmax值分别为0.24±0.004和0.38±0.008。此外，在每个时间点，探针在两种肿瘤中的摄取值有显著差异(图5D)。

图5 ⁶⁸Ga-DOTA-T37的体内表征。(A) CLDN18.2蛋白注射模型小鼠⁶⁸Ga-DOTA-T37显微PET/CT成像。红色箭头指向蛋白质注射部位。(B) CLDN18.2蛋白注射部位与对侧生理盐水注射部位的SUVmax比较。(C) ⁶⁸Ga-DOTA-T37在BGC823和BGC823^CLDN18.2荷瘤小鼠体内的PET微成像。白色虚线框代表肿瘤。(D)荷瘤小鼠肿瘤部位SUVmax的比较。

文献结论

本研究采用噬菌体展示肽洗脱技术，经过4轮生物筛选获得CLDN18.2特异性7肽T37，构建核素探针⁶⁸GaDOTA-T37。在细胞水平上验证了T37对CLDN18.2的特异性和亲和力。器官的苏木精和伊红(HE)染色结果和人体辐射的低吸收剂量证明了探针的安全性。CLDN18.2蛋白模型和荷瘤模型的PET/CT成像表明，⁶⁸GaDOTA-T37探针在体内特异性靶向CLDN18.2阳性组织和肿瘤。综上所述，⁶⁸Ga-DOTA-T37是一种值得进一步开发利用的CLDN18.2特异性核素分子探针。

使用设备

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