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的研究成果On the shoulder of ADC: The development of 124I-IMMU-132, an iodine-124-labelled Trop-2-targeting molecular probe for micro-PET imaging(ADC: 124I-IMMU-132,一种用于Micro PET成像的碘-124标记Trop-2靶向分子探针的开发)在学术期刊《BIOMEDICINE & PHARMACOTHERAPY》(IF 6.9)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杨志主任,朱华研究员。第一作者为曾子晴,郑勇,鄢谢桥。
文献背景
背景:Trop-2与多种肿瘤的发生发展和不良预后密切相关。本研究旨在构建一种碘-124 (124I)标记的抗体-药物偶联(ADC)正电子发射断层扫描(PET)探针,该探针可以在体内无创成像Trop-2,为临床诊断高表达Trop-2肿瘤和监测其治疗提供重要方法。
方法:本研究构建了一种新的靶向Trop-2的分子探针124I-IMMU-132,以更好地揭示Trop-2的表达。在Capan-1/MDA-MB-468/Mcf-7细胞及其动物模型中研究了探针对trop-2阳性肿瘤的靶向和结合能力。
结果:构建的124I-IMMU-132探针具有可靠的放射化学特性和结合亲和力(Kd=2.200nmol/L)。Trop-2阳性的Capan-1/MDA-MB-468细胞对探针的摄取呈时间依赖性增加。该探针在体内特异性结合Capan-1/MDA-MB-468肿瘤。随着时间的延长,SUVmax肿瘤/肌比逐渐升高,Capan-1模型为4.30±0.55~10.78±1.80 (p<0.01),MDA-MB-468模型为8.84±0.95~32.20 ±2.9 (p<0.001)。124I-IMMU-132在小鼠模型中的生物分布和药代动力学与成像结果一致,人体剂量学估计是可以接受的。
结论:124I-IMMU-132 PET是一种很有前途的描绘Trop-2阳性肿瘤的成像技术。它在早期诊断和有针对性的选择患者方面具有很大的潜力,可以从它的应用中受益。
实验方法
荷瘤模型小鼠PET显像采用微型PET设备(Super Nova PET/CT, PINGSENG, China)。为了避免甲状腺成像,在探针注射前3天用0.5% KI水溶液预先阻断小鼠甲状腺(本研究所有动物实验均采用相同的方法)。对Capan-1/MDA-MB468/Mcf-7荷瘤小鼠(n=4,体积约100-400mm3),在吸入麻醉下,尾静脉注射5.18MBq的124I-IMMU-132 (100μL),进行微PET成像。扫描时间点分别为注射后4、24、48、72、96、120、168h。Capan-1/MDA-MB-468小鼠为阳性组,Mcf-7小鼠为阴性对照组。阻断组在注射124I-IMMU-132的同时注射未标记的IMMU-132前体,剂量为100μg/g体重(n = 4)。图像采集和重建后,绘制重要器官(心脏、肝脏、骨骼、肌肉和肿瘤)的ROI,并收集最大标准摄取值(SUVmax)数据,用于后续分析。168h,体外免疫PET成像Capan-1模型小鼠的主要脏器。同时对Capan-1荷瘤模型小鼠进行18F-氟脱氧葡萄糖(FDG)成像比较。18F-FDG由本研究组药师制作,于尾静脉注射7.4 MBq放射性示踪剂后0.5、1、2h成像。
实验结果
注射124I-IMMU-132的实验小鼠Capan-1组和MDA-MB-468组(及其对应的阻断组)在注射后4、24、48、96、120和168h的图像如图2A所示。小鼠注射后未见异常反应。实验组最大强度投影(MIP)图像显示,124I-IMMU-132在最早时间点(4h)在心脏血池和肝脏中积累,与ADC体内代谢特征一致。此时,首先观察肿瘤的轮廓。随着时间的推移,心脏血池和肝脏的摄取逐渐减少,肿瘤逐渐明显,可观察168h。24~168h PET显像能较好地描绘肿瘤形态。而阻滞组注射后心脏血池及肝脏放射性迅速下降,肿瘤位置不明显。在图S1A, B中,各组在各点的切片图同时显示时间点,从横截面上更清晰地显示探针在体内的分布。此外,Capan-1模型小鼠解剖168h后各脏器的PET扫描结果(图S1C)进一步证实,体内各正常脏器中探针的积累量明显低于肿瘤中。H&E染色证实探针注射后小鼠主要脏器未见明显损伤(图S2),表明探针的体内毒性可接受。阴性模型(Mcf-7)在多个时间点的微PET成像如图2C和S3A所示。与预期一致,由于Trop-2阴性肿瘤缺乏特异性124IIMMU-132摄取,没有明显的肿瘤信号。
图2 所示显微PET成像和组织学验证。(A) 124I-IMMU-132示踪剂在Capan-1/MDA-MB-468异种移植小鼠模型中的成像。Block组与未标记前体共注射。(B) Capan-1/MDA-MB-468模型成像感兴趣区域(ROI) T/NT随时间的变化。(C) Mcf-7小鼠模型异种移植物成像。(D) Capan-1/Mcf-7小鼠模型解剖肿瘤组织的Trop-2免疫组化(IHC)染色。
文献结论
综上所述,为了更好地检测Trop-2,作者首次用124I标记IMMU-132(世界上第一个也是唯一一个获得FDA批准的Trop-2靶向药物),实现了Trop-2的体内示踪。利用IMMU-132的靶向能力,可以实时、无创、全面地显示Trop-2在患者体内的表达和分布,从而实现对Trop-2阳性肿瘤的早期诊断,筛选靶向药物的潜在受益者,制定更合理的肿瘤治疗策略。
使用设备
Super Nova® Micro PET/CT(III 代外观图)