文獻信息

北京大學腫瘤醫院暨北京市腫瘤防治研究所，核醫學科，國家藥監局放射性藥物研究與評價重點實驗室，惡性腫瘤發病機制及轉化研究教育部重點實驗室、貴州大學醫學院等團隊合作的研究成果¹²⁴I-labeled anti-CD147 antibody for noninvasive detection of CD147-positive pan-cancers: construction and preclinical studies（用于無創檢測CD147陽性泛癌的¹²⁴I標記抗CD147抗體:構建和臨床前研究）在學術期刊《Acta Pharmacologica Sinica》（Q1, SCI IF 8.2 中科院2020分區，醫學1區，藥學1區）發表。平生公司的小動物PET/CT（型號：Super Nova）產品在論文中提供了重要的腫瘤小鼠PET/CT圖像和定量分析。

文獻背景

細胞外基質金屬蛋白酶誘導劑CD147是細胞表面的糖蛋白。CD147在正常上皮組織和胎兒組織中表達極少，但在許多侵襲性腫瘤中高表達。CD147與癌癥免疫和進展有關。隨著CD147靶向治療策略的發展，準確檢測腫瘤中CD147的表達及其在治療過程中的變化是必要的。本研究以放射性核素^124/125I (^124/125I-anti-CD147)標記抗CD147單抗，構建了一種新型放射性示蹤劑，用于無創檢測泛癌組織中CD147的表達，并以¹²⁴I-IgG和¹⁸F-FDG為對照，對其理化性質、親和力、代謝特征、生物分布和免疫PET成像進行了表征。通過檢測癌細胞系中CD147的表達，作者發現在結腸癌細胞LS174T、FADU人咽鱗癌細胞和22RV1人前列腺癌細胞中CD147高表達，在人胰腺癌細胞ASPC1和人胃癌細胞BGC823中CD147低表達。以N-溴琥珀酰亞胺(NBS)為氧化劑制備了^124/125I抗CD147，采用PD-10柱純化。其放射化學純度(RCP)在99%以上，在生理鹽水或5%的人血清白蛋白(HSA)中可保持85%以上7d以上;健康小鼠注射后3h血液中¹²⁵I-抗CD147的RCP大于90%。¹²⁵I-anti-CD147對CD147蛋白的Kd值為6.344nM，而¹²⁵I-IgG對CD147蛋白的Kd值大于100nM。與CD147低表達癌細胞相比，¹²⁵I-anti-CD147在CD147高表達癌細胞中的攝取要大得多。健康小鼠經靜脈注射后，¹²⁵I-anti-CD147在血池和肝臟的初始攝取較高，隨著時間的推移，攝取逐漸降低。健康小鼠體內分布期和清除期的生物半衰期分別為0.63h和19.60h。¹²⁴I-anti-CD147的有效劑量估計為0.104mSv/MBq。作者對荷瘤小鼠進行了免疫PET成像，發現在CD147(+)腫瘤中，¹²⁴I-anti-CD147比¹²⁴I-IgG和¹⁸F-FDG的腫瘤-肌肉比例顯著高于¹²⁴I-IgG和¹⁸F-FDG。CD147在細胞和腫瘤中的表達水平與最大標準化攝取值(SUVmax)呈正相關(P < 0.01)。綜上所述，^124/125I-anti-CD147對CD147具有較高的親和力，具有用于CD147陽性腫瘤成像的潛力。¹²⁴I-anti-CD147的開發可能為腫瘤微環境調控和腫瘤精準診療方案的制定提供新的思路。

實驗方法

采用體內免疫PET顯像法

荷瘤小鼠LS174T、FADU、22RV1、ASPC1和BGC823 (n=3)分別靜脈注射¹²⁴I-抗CD147或¹²⁴I-IgG探針200μL (6.29MBq)。小鼠分別于2、24、48和96h麻醉(2%-3%，1L/min氧)進行免疫正電子發射斷層掃(Super Nova PET/CT,平生醫療科技有限公司)成像。作為對照，給LS174T荷瘤小鼠注射¹⁸F-FDG (9.25MBq)。對成像結果進行重構，圈定感興趣區域(ROI)，并用Avatar 3.0（平生醫療科技有限公司）軟件量化標準攝取值(SUV)。探針在各腫瘤VOI中的攝取按式(4)計算為最大標準化攝取值(SUVmax)。

實驗結果

在LS174T、FADU、22RV1、ASPC1和BGC823荷瘤小鼠的不同時間點(2小時、24小時、48小時和96小時)獲得¹²⁴I-抗CD147或¹²⁴I-IgG的免疫PET圖像(圖5a)。¹²⁴I-anti-CD147和¹²⁴I-IgG主要積累在心臟和肝臟的早期階段，隨著時間的推移，它們被代謝和清除。除膀胱外，示蹤劑在腎、腸、肌肉、骨、腦等其他器官的攝取均較低，提示¹²⁴I-anti-CD147可能適合用于這些器官腫瘤的免疫PET成像。在CD147(+) LS174T、FADU和22RV1腫瘤中，¹²⁴I-anti-CD147逐漸在腫瘤中積累，探針在48h p.i (LS174T)或96h p.i (FADU和22RV1)時攝取最高，SUVmax值分別為1.78±0.01、1.57±0.02和1.25±0.01(圖5b-d)。雖然¹²⁴I-anti-CD147在ASPC1和BGC823腫瘤中的攝取較低，但SUVmax值分別為0.68±0.02和0.51±0.02(圖5e, f)。作為對照，對這些腫瘤模型進行¹²⁴I-IgG免疫pet成像。隨著CD147(+)腫瘤的攝取增加，非靶組織的攝取減少，腫瘤與非靶比值隨時間增加。¹²⁴I-IgG在LS174T腫瘤中攝取較低，96h時SUVmax值最高，為0.87±0.01,FADU、22RV1、ASPC1和BGC823腫瘤在¹²⁴I-IgG免疫PET圖像中不可見。

在這些腫瘤模型中，¹²⁴I-anti-CD147在LS174T腫瘤中表現出最高的攝取。同時，靶點/非靶點(腫瘤到肌肉)攝取可作為提高CD147高表達腫瘤診斷效率的指標(圖5h)。為了進一步評價¹²⁴I-anti-CD147在腫瘤成像中的潛力，作者將臨床最常用的PET示蹤劑¹⁸F-FDG用于LS174T腫瘤的成像。如圖5g所示，放射性活動在心臟和腹部器官中積累，而LS174T腫瘤表現出適度的攝取，明顯低于腫瘤對¹²⁴I-anti-CD147的攝取。¹⁸F-FDG在1h和2h的SUVmax值分別為0.77±0.02和0.94±0.01。

圖5 腫瘤模型的免疫PET/CT成像、ROI及T/NT分析。a不同組在2、24、48和96h的免疫PET圖像。b不同時間點LS174T小鼠臟器中¹²⁴I-抗CD147和¹²⁴I-IgG的SUVmax。c不同時間點FADU小鼠各臟器¹²⁴I-抗CD147和¹²⁴I-IgG的SUVmax。d不同時間點22RV1小鼠臟器¹²⁴I-anti-CD147和¹²⁴I-IgG的SUVmax。e不同時間點¹²⁴I-anti-CD147和¹²⁴I-IgG在ASPC1小鼠臟器中的SUVmax。f不同時間點BGC823小鼠臟器中¹²⁴I-抗CD147和¹²⁴I-IgG的SUVmax。g，h不同模型注射后各點的T/NT。數據以三個獨立實驗的平均值±標準差表示(n=3)。

文獻結論

作者構建了靶向CD147的^124/125I-anti-CD147。由于產率高、放射化學純度高、穩定性好，生物學評價對CD147具有敏感性和特異性，免疫PET成像是觀察體內CD147(+)腫瘤的可靠方法。通過動態監測CD147在泛癌癥中的表達，將有可能識別腫瘤免疫的潛在受體。這也將為腫瘤免疫微環境的調控和腫瘤精準診療方案的制定提供新的見解和思路。

使用設備

                                                  Super Nova^® Micro PET/CT（III 代外觀圖）