^177Lu-EB-RGD分子探针的构建及其在非小细胞肺癌PDX模型中的显像与治疗研究

目的 构建靶向整合素αvβ3诊疗一体化放射性分子177 Lu-伊文思蓝(EB)-精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸(RGD)并探讨其用于非小细胞肺癌(NSCLC)-患者来源异种移植瘤(PDX)模型显像及治疗的效果.方法 将RGD肽与白蛋白结合基团EB相连接,构建特异性靶向整合素αvβ3的EB-RGD,并经螯合剂1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1,4,7,10-四乙酸(DOTA)偶联完成靶向分子177 Lu标记.构建68只NSCLC-PDX模型鼠,取28只注射177 Lu-EB-RGD或177 Lu-RGD行microSPECT显像和生物分布研究;另行177 Lu-EB-RGD放射靶向治疗实验:取PDX模型鼠40只,分为生理盐水组(A组)、18.5 MBq ^177Lu-RGD组(B组)、18.5 MBq ^177Lu-EB-RGD组(C组)、29.6 MBq ^177Lu-EB-RGD组(D组),每组10只,观察治疗后50 d内模型鼠肿瘤体积变化情况.2组间比较采用两独立样本t检验.结果 ^177Lu-EB-RGD的标记率在95%以上,比活度为(55±14) GBq/μmol,其体外稳定性好,放化纯大于95%.注射^177Lu-EB-RGD后4~96 h,NSCLC-PDX模型鼠肿瘤清晰可见,注射后4、24、72、96 h的肿瘤/肌肉摄取比值(T/M)分别为7.34±0.67、14.63±3.82、15.69±3.58及15.99±5.42;生物分布结果示177 Lu-EB-RGD摄取[每克组织百分注射剂量率(%ID/g)]与SPECT显像结果一致,且4h时的^177Lu-EB-RGD在肿瘤中的摄取明显高于^177Lu-RGD[(10.15±1.17)与(3.30±1.47) %ID/g;t=18.60,P<0.05].^177Lu-EB-RGD治疗后,A组与B组模型鼠的肿瘤体积均快速增加;而C组与D组肿瘤体积呈持续降低趋势,在第28天时C组与D组肿瘤均已肉眼不可见,且在随后的监测时间内未见复发.结论 ^177Lu-EB-RGD能靶向αvβ3阳性的NSCLC-PDX模型,显像效果好,对肿瘤生长有明显抑制作用,有望为晚期靶向治疗耐药或无效的肺癌患者提供新的治疗策略.

整合素αvβ3分子探针18^F-Alfatide在肺癌患者中的生物学分布

目的研究18^F-氟化铝螯合的聚乙二醇环RGD二肽（Alfatide）在肺癌患者体内的生物学分布及肿瘤组织对18^F-Alfatide的摄取。方法选取15例疑拟肺癌患者，其中男12例，女3例，平均年龄（56＋9）岁，按体质量静脉注射18^F-Alfatide3．7MBq／kg，静卧60min后行体部及头部PET／CT扫描，扫描范围从颅顶至股骨上端，勾画ROI并计算SUVmax和SUVmean。对肿瘤石蜡标本切片后进行整合素仅。αvβ3免疫染色分析。采用Spearson等级相关分析18^F-Alfatide摄取和αvβ3表达的相关性。结果15例患者中腺癌7例，鳞状细胞癌7例，小细胞肺癌1例。体内生物学分布结果显示，18^F-Alfatide主要通过肾脏排泄，血液清除快，肌肉及血液本底低，肝、脾及肾脏放射性摄取较高，肺部肿瘤组织具有较高的放射性摄取，肿瘤组织的SUVmax与SUVmean。分别为4．27±1．32与2．75±0．77，T／NT为15．19±9．33；肿瘤组织18^F-Alfatide摄取水平随αvβ3，表达水平的升高而增加（rs=0．765，P〈0．05）。结论18^F-Alfatide具有较好的体内生物学分布特性，相应的PET显像可以反映肿瘤组织的αvβ3，表达水平。

整合素αvβ3放射性核素靶向治疗联合PD-L1免疫治疗的实验研究

目的探讨基于靶向整合素αvβ3的放射性核素靶向治疗(TRT)联合基于程序性死亡受体蛋白配体1(PD-L1)的免疫治疗的抗肿瘤疗效及其潜在机制。方法制备可特异性靶向整合素αvβ3的分子探针177Lu-伊文思蓝(EB)-精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸(RGD),并测定其放射性比活度与放化纯。建立结肠癌MC38荷瘤鼠模型,进行生物分布及microSPECT显像研究。通过监测小鼠肿瘤体积和体质量变化来评估疗效与安全性(各组n=9);采用流式细胞术分析A组(对照组;生理盐水治疗)、B组(177Lu-EB-RGD单药治疗,18.5 MBq)、C组(PD-L1抗体单药治疗,10 mg/kg)和D组(联合治疗,18.5 MBq 177Lu-EB-RGD与10 mg/kg PD-L1)荷瘤鼠经治疗后肿瘤微环境(PD-L1+免疫细胞、CD8+T细胞和调节性T细胞)的改变(各组n=3)。采用重复测量方差分析、两独立样本t检验分析数据。结果177Lu-EB-RGD放射性比活度为(55.85±14.00)GBq/μmol,放化纯大于95%。MicroSPECT显像中,177Lu-EB-RGD在荷瘤鼠肿瘤中清晰可见,且摄取率高、滞留时间长,注射后24 h肿瘤/肌肉比值达14.87±0.88,而在正常组织摄取及滞留较少;生物分布结果显示,注射后4 h 177Lu-EB-RGD较177Lu-RGD表现出明显增高的肿瘤摄取[(12.00±1.60)和(3.69±0.37)每克组织百分注射剂量率(%ID/g);t=8.63,P<0.01]。在治疗开始后第6天,A^D各组小鼠肿瘤体积差异有统计学意义(F=7.32,P=0.03),在监测时间内,D组平均肿瘤体积最小,治疗效果最好,7/9的荷瘤鼠表现为完全缓解,且未出现肿瘤复发。流式细胞术结果显示,TRT可导致肿瘤微环境中PD-L1表达上调,B组与A组PD-L1+免疫细胞数差异有统计学意义(CD45+/PD-L1:2.34%与0.95%,CD11b+/PD-L1:2.41%与0.66%;t值:11.17和8.70,均P<0.01),而免疫治疗及联合治疗使C、D组微环境中的CD8+T细胞浸润较A组急剧增加(2.07%与0.26%,2.71%与0.26%;t值:4.10和6.03,均P<0.05)。结论TRT联合免疫治疗可协同增强抗肿瘤疗效,有望应用于可接受TRT的转移性肿瘤患者的治疗。

^18F-阿法肽荷瘤裸鼠模型显像与药代动力学研究

目的探讨^18F-阿法肽(^18F-Alfatide Ⅱ)在不同荷瘤裸鼠模型中的显像及Beagle犬中的药代动力学性能。方法取BALB/c裸鼠24只,分别制备皮下荷瘤裸鼠模型(肺癌A549和神经胶质瘤U87MG)、原位肺癌模型(A549)和原位乳腺癌模型(MDA-MB-231)各6只。于4种荷瘤裸鼠模型中行^18F-Alfatide Ⅱ与^18F-脱氧葡萄糖(FDG)对比显像;于A549皮下荷瘤裸鼠模型中行^18F-Alfatide Ⅱ阻断实验、生物分布实验及在不同生长周期肿瘤中的显像研究;于Beagle犬(6只)及CD-1小鼠(9只)中行药代动力学实验。采用两样本t检验分析数据。结果与^18F-FDG相比,^18F-Alfatide Ⅱ在A549、U87MG皮下肿瘤及A549原位肺癌(肿瘤/心脏比值,4.50±1.17与0.95±0.31;t=4.125,P<0.01)、MDA-MB-231原位乳腺癌(肿瘤/肌肉比值,6.60±1.53与0.92±0.43;t=3.984,P<0.01)荷瘤裸鼠模型中有更好的显像质量。预先注射阻断剂环(精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸-D-酪氨酸-赖氨酸多肽[c(RGDyk)]后,A549肿瘤对^18F-Alfatide Ⅱ的摄取降低了75%。^18F-Alfatide Ⅱ在Beagle犬血液中快速清除,半衰期为(57.34±11.69) min。^18F-Alfatide Ⅱ以原药形式从体内快速清除,给药后4 h内,(69.24±6.82)%的给药剂量通过尿液排出。结论^18F-Alfatide Ⅱ在A549、MDA-MB-231、U87MG肿瘤显像的靶/非靶比值高于^18F-FDG,可显著提高显像质量,且药代动力学性能优良。

正常乳腺与乳腺癌病灶的^18F-阿法肽PET/CT显像特征

目的探讨正常乳腺组织和乳腺癌^18F-阿法肽(Alfatide Ⅱ) PET/CT显像的特点。方法前瞻性纳入2016年3月至2017年8月间22例怀疑乳腺恶性结节或肿块的女性患者,年龄(52±10)岁,均于穿刺活组织检查和术前行^18F-Alfatide Ⅱ PET/CT显像,视觉分析正常乳腺的显像特点,并对比患者正常乳腺与子宫(按有/无绝经分组)及乳腺癌病灶最大标准摄取值(SUVmax)的差异。根据病灶的放射性摄取分布形态特点将病灶进行分型,通过免疫组织化学检查和荧光原位杂交检测判定其分子亚型,分析不同分型和分子亚型病灶的SUVmax。采用两样本t检验和Pearson或Spearman相关分析处理数据。结果22例患者有23个癌变乳腺(1例双侧乳腺癌病灶,1例一侧乳腺切除);20个正常乳腺和21个正常子宫(1例因子宫肌瘤切除),随访1年以上均未发现恶性病变。^18F-Alfatide Ⅱ PET/CT显像示11个正常乳腺可见腺体边缘部结缔组织区条索状放射性摄取轻度增高,SUVmax高于中心区腺体组织(1.81±0.67与0.79±0.37;t=6.771,P<0.001);此11例中,除1例子宫切除外,余10例均伴子宫弥漫性放射性摄取增高。19例患者正常乳腺结缔组织SUVmax (1.31±0.80)和子宫SUVmax(3.80±1.79)呈正相关(r=0.785,P<0.05)。将22例患者分为未绝经组和绝经组,2组正常乳腺结缔组织SUVmax(1.81±0.67与0.72±0.39)及子宫SUVmax(5.11±1.06与2.04±0.39)差异均有统计学意义(t值:4.42和8.66,均P<0.01)。23个乳腺癌病变均有不同程度的放射性摄取增高,SUVmax为6.93±3.97,明显高于正常乳腺乳头区、结缔组织区及腺体区的SUVmax(t值:6.784~7.559,均P<0.05)。根据放射性摄取分布形态分为肿块型5个、结节型3个、弥漫型4个、多灶/多中心型11个,以多灶/多中心型灶SUVmax最高(F=3.55,P<0.05)。4个分子分型中基底样型乳腺癌病灶SUVmax较低(2.49±1.67);人表皮生长因子受体2(HER2)表达水平高的病灶SUVmax高。结论^18F-Alfatide Ⅱ PET/CT显像示正常乳腺有轻度的放射性分布,主要集中于乳头区和腺体边缘的结缔组织区域,且与子宫的放射性摄取程度呈正相关。乳腺癌病灶的放射性摄取程度明显高于正常乳腺。不同形态特点的乳腺癌病灶均有明显的放射性摄取,以多灶/多中心型最高。不同分子亚型的乳腺癌病灶放射性摄取程度不同,基底样型乳腺癌病灶的放射性摄取程度较低;HER2表达水平较高的病灶SUVmax较高。

^18F-阿法肽的基础研发及临床转化历程

一、^18F标记精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸(Arg-Gly-Asp, RGD)显像剂的出现肿瘤血管新生是肿瘤发生、发展、侵袭、转移的标志性生物学行为,新生血管是肿瘤诊疗的有效靶点。整合素是组织微环境中调控细胞-细胞及细胞-胞外基质相互作用的核心分子,在肿瘤血管新生中发挥着重要作用。既往研究表明,整合素αvβ3在多种肿瘤的新生血管上皮中呈高水平表达,是极具潜力的肿瘤诊疗分子靶点。

新型RGD肽探针^18F-阿法肽对乳腺癌的诊断价值

目的研究^18F-阿法肽(Alfatide Ⅱ)在乳腺病变患者体内的生物学分布,并与^18F-脱氧葡萄糖(FDG)分布作比较。方法前瞻性纳入2015年12月至2017年5月的44例可疑乳腺癌女性患者[(50.7±8.0)岁]。患者在治疗前行^18F-Alfatide Ⅱ、^18F-FDG PET/CT显像,对其体内正常器官和乳腺病灶勾画感兴趣区,比较^18F-Alfatide Ⅱ和^18F-FDG的分布差异。采用配对t检验、两样本t检验和Wilcoxon秩和检验比较数据。结果44例患者共53个乳腺病灶经组织病理学确诊,其中乳腺癌42个,乳腺良性病变11个。脑皮质、声带、肺、血池、肌肉的^18F-Alfatide Ⅱ摄取很低,肾皮质、膀胱^18F-Alfatide Ⅱ分布很多,包括正常乳腺在内的其余正常器官具有不同程度的^18F-Alfatide Ⅱ摄取。除脉络丛、唾液腺、肝脏、结肠、正常乳腺外,其他体内正常器官的^18F-Alfatide Ⅱ和^18F-FDG最大标准摄取值(SUVmax)和平均标准摄取值(SUVmean)均存在差异(t值:2.04~41.65,均P<0.05)。乳腺癌的^18F-Alfatide Ⅱ摄取低于^18F-FDG(SUVmax:3.77±1.78和7.37±4.48,SUVmean:2.25±0.98和4.54±2.82;t值:4.89、4.82,均P<0.05),但仍高于乳腺良性病变的^18F-Alfatide Ⅱ摄取(SUVmax:2.37±1.62,SUVmean:1.50±0.92;t值:2.35、2.29,均P<0.05)。乳腺癌^18F-Alfatide Ⅱ PET/CT显像靶/非靶(T/NT)也高于乳腺良性病变(5.32±3.08与2.60±2.37;t=2.72,P<0.05)。结论^18F-Alfatide Ⅱ在患者体内具有良好的生物学分布特征,适合用于乳腺癌显像。