論文發(fā)表 | 89Zr標(biāo)記的DR5靶向分子探針在胃腸道腫瘤患者中的PET/CT臨床轉(zhuǎn)化研究的最新成果

文獻信息:

近日，北京大學(xué)腫瘤醫(yī)院核醫(yī)學(xué)科楊志主任團隊和胃腸腫瘤中心三病區(qū)武愛文主任團隊合作，在癌癥免疫治療協(xié)會(SITC)會刊Journal forImmunoTherapy of Cancer(影響因子：13.751)雜志，發(fā)表以⁸⁹Zr標(biāo)記的DR5靶向分子探針在胃腸道腫瘤患者中的PET/CT臨床轉(zhuǎn)化研究的最新成果。設(shè)計出Zr-89單克隆抗體核素探針，利用先進的PET分子影像技術(shù)，闡明備受關(guān)注的死亡受體5(DR5)在體的代謝分布。

 

 

該研究的通訊作者為核醫(yī)學(xué)科楊志研究員、李囡主任醫(yī)師，胃腸外三的武愛文主任醫(yī)師。第一作者為核醫(yī)學(xué)博士后（2021屆）王淑靜醫(yī)師、朱華副研究員、胃腸外三李英杰醫(yī)師。本研究得到Universityof Alabama at Birmingham Prof. Tong Zhou的技術(shù)支持。

 

文獻背景：

DR5，也稱腫瘤壞死因子相關(guān)凋亡配體受體2（Tumor necrosis factor-related apoptosis-inducing ligand receptor 2，TRAIL-R2），是一種位于細(xì)胞表面含有一個細(xì)胞外死亡結(jié)構(gòu)域的受體。死亡受體5（DR5）是一種很有前途的腫瘤治療靶點。

 

DR5在結(jié)腸癌、胃癌、胰腺癌、肺癌、宮頸癌等多種腫瘤中過量表達(dá)，但在正常組織中表達(dá)很少，在腫瘤組織中與正常組織中表達(dá)存在具有顯著差異。因此，TRAIL對腫瘤細(xì)胞的殺傷作用具有明顯的選擇性，使DR5受體成為臨床抗腫瘤藥物開發(fā)的重要靶點，DR5單抗已成為腫瘤治療的新途徑，在腫瘤治療方面則具有潛在的應(yīng)用前景。

 

然而，許多DR5激動劑的臨床試驗未能顯示對癌癥患者的顯著療效。該研究旨在探討在臨床前模型和胃腸道（GI）癌癥患者中使用⁸⁹Zr-CTB006正電子發(fā)射斷層掃描（PET）進行DR5表達(dá)無創(chuàng)成像的可行性。
 

Balb/c、Sp2/0異種移植物和患者來源的異種腫瘤移植物用于活體Micro-PET/CT成像。在臨床研究中，計劃接受外科手術(shù)的胃腸道癌患者被納入研究，并接受18F-FDG和⁸⁹Zr-CTB006 PET/CT檢查。通過外科手術(shù)獲得腫瘤組織，RNAscope檢測DR5的表達(dá)水平。

 

臨床前研究表明，⁸⁹Zr-CTB006 PET可以特異性檢測體內(nèi)DR5的表達(dá)水平。納入21名患者，包括9名胃癌患者和12名結(jié)直腸癌患者。生物分布顯示肝臟和脾臟的高攝取量和大腦、肺和肌肉的低攝取量，可接受的全身劑量為0.349 mSv/MBq。引人注目的是，所有患者的腎上腺在整個檢查過程中都保持穩(wěn)定的高攝取。腫瘤病灶顯示不同程度的89Zr-CTB006攝取，平均最大標(biāo)準(zhǔn)攝取值（SUVmax）為6.63±3.29（范圍1.8-13.8）。腫瘤組織取自18例患者，RNAscope評分為3-4的患者的⁸⁹Zr-CTB006攝取量明顯高于評分為0-2的患者。48小時時的SUVmax為9.3，72小時時為6.3，可用于區(qū)分腫瘤的DR5表達(dá)狀態(tài)，敏感性和特異性分別為100%和92.9%。

 

實驗方法：

動物研究：

⁸⁹Zr-CTB006在小鼠體內(nèi)的生物分布研究

給雌性Balb/c小鼠注射5.18 MBq ⁸⁹Zr-CTB006，并在注射后10分鐘、1小時、4小時、24小時、48小時、96小時、168小時和312小時（每個時間點n=5）處死。采集主要器官，稱重，并在伽馬計數(shù)器中測量。每克注射劑量百分比（%ID/g）通過與稱重稀釋標(biāo)準(zhǔn)品進行比較計算。

 

小鼠腫瘤模型的⁸⁹Zr-CTB006 PET顯像

將攜帶Colo205異種移植物（人類結(jié)直腸癌DR5陽性模型）和Sp2/0異種移植物（人類骨髓瘤DR5陰性模型）的雌性小鼠分為實驗組（n=4）、阻斷組（n=4）、對照組（n=4）和游離⁸⁹Zr組（n=2）。對于PET/CT成像，實驗組、阻斷組、對照組每只小鼠注射3.7MBq ⁸⁹Zr-CTB006，阻斷組共注射30 mg/kg CTB006，游離89Zr組每只小鼠注射⁸⁹Zr。在注射后1小時、6小時、24小時、48小時、96小時、168小時和312小時進行靜態(tài)PET/CT掃描10分鐘。獲得了攜帶CS225和CS263異種移植物的小鼠，分別來自DR5高表達(dá)的肺癌患者（RNAscope得分為4）和DR5中等表達(dá)的結(jié)直腸癌患者（RNAscope得分為3）的兩種PDX。每只小鼠（n=3）服用7.4MBq ⁸⁹Zr-CTB006后14天，進行靜態(tài)PET/CT掃描30分鐘。處死小鼠以獲得主要器官，通過天平稱重并通過γ計數(shù)測量以計算%ID/g值。

 

實驗結(jié)果:

雌性Balb/c小鼠注射5.18Mbq⁸⁹ZR-CTB006。生物分布結(jié)果顯示，在心臟、肝臟、肺、脾臟、腎臟和血液中有高攝取。隨著時間的推移，骨髓中的攝取緩慢增加，而其他器官中的攝取減少。
 

在患有Colo205和Sp0/2腫瘤的小鼠中，通過尾靜脈注射3.7 MBq ⁸⁹Zr-C TB006進行成像。實驗組的Colo205腫瘤顯示出明顯的⁸⁹Zr-C TB006攝取，并且在給藥后168小時攝取量最高（%ID/g:12.75±3.81）（圖1）

圖1 實驗組與阻斷組(%ID/g:12.75±3.81 vs 8.21±1.16，P＜0.05)、對照組（%ID/g:12.75±3.81 vs 4.34±0.55， P＜0.01）和游離⁸⁹Zr組(%ID/g:12.75±3.81 vs 3.88±1.93，P＜0.01)相比顯示顯著的高吸收。

A實驗組Colo小鼠B對照組Sp2/0小鼠 C 阻斷組Colo小鼠 D游離⁸⁹ZrColo小鼠。

 

PDX模型小鼠經(jīng)尾靜脈注射7.4 MBq ⁸⁹Zr-CTB006，注射后168小時進行PET/CT檢查。圖像顯示，CS225腫瘤中示蹤劑的攝取明顯高于CS263腫瘤（p=0.037）（圖2）。CS225和CS263腫瘤的RNAscope評分分別為4和3，這與⁸⁹Zr-CTB006的攝取一致。兩組正常器官的生物分布無顯著差異。

圖2 ⁸⁹Zr-CTB006 MicroPET/CT顯示，在CS225腫瘤中⁸⁹Zr-CTB006的攝取量顯著高于CS263腫瘤（p=0.037）(A、B）

 

結(jié)論：

總之，該研究開發(fā)了一種基于分子成像的無創(chuàng)方法⁸⁹Zr-CTB006 PET/CT來檢測DR5過度表達(dá)的腫瘤，并表明⁸⁹Zr-CTB006 PET/CT具有識別DR5過度表達(dá)患者的潛力。這項研究首次發(fā)現(xiàn)腎上腺的高攝取率可能是區(qū)分DR5過度表達(dá)的內(nèi)部標(biāo)志物，但其原因仍需進一步研究。研究者們還發(fā)現(xiàn)，腫瘤患者中DR5的過度表達(dá)率明顯低于之前的報道，這可能解釋了臨床試驗的失敗，需要進一步研究。

 

使用設(shè)備：

Super Nova® Micro PET/CT（III 代外觀圖）