动物PET/CT成像分子影像

摘要

xCT（SLC7A11）是调控肿瘤抗氧化应激、介导非小细胞肺癌治疗耐药的关键膜转运蛋白，传统小分子 PET 探针仅反映转运功能，无法直接观测抗体类治疗药物的体内靶向分布。伦敦国王大学（King’s College London）生物医学工程与影像科学学院团队，研发两款⁸⁹Zr 标记 xCT 靶向抗体探针 [⁸⁹Zr] Zr-DFO-HM30、[⁸⁹Zr] Zr-DFO-HM34，开展免疫-动物PET/CT成像分子影像临床前验证。

研究将人源化抗 xCT 单抗偶联 DFO 螯合剂完成⁸⁹Zr 放射性标记，体外验证抗原结合、细胞内化活性；在皮下、原位肺癌荷瘤裸鼠模型开展纵向小动物 PET/CT 成像。结果表明探针可特异性识别 xCT 高表达肿瘤，直观呈现抗体在肿瘤组织的渗透与滞留特征，有潜力作为 xCT 靶向抗体-药物偶联物（ADC）的伴随诊断工具，为耐药非小细胞肺癌靶向新药研发提供活体分子影像评估方案。

图1：论文封面概要

方法

对 HM30、HM34 人源化抗体，利用赖氨酸残基偶联 p-SCN-Bn-DFO 双功能螯合剂，完成⁸⁹Zr 放射标记，采用磁珠结合实验检测探针免疫活性；选取 xCT 高表达 H460、低表达 H1299 非小细胞肺癌细胞开展体外结合与内化实验；构建皮下异种移植、原位肺肿瘤裸鼠模型，设置同型 IgG 对照，分别在给药后 4 h144 h 多个时间点采集动物PET/CT成像图像；成像结束后解剖获取各脏器，开展离体生物分布检测，定量比较各组肿瘤放射性摄取差异。

分子影像设备应用

采用美迪索 NanoScan 小动物PET/CT成像一体化成像平台，异氟烷吸入麻醉荷瘤裸鼠；螺旋 CT 采集解剖图像用于定位与光子衰减校正，TeraTomo 三维迭代算法重建 PET 数据；VivoQuant 影像软件手动勾画肿瘤、心脏、肝脾等感兴趣区，计算 % ID/g 放射性摄取数值，完成多时间序列纵向定量统计。

分子影像设备实验结果

多时间点全身 MIP 与轴位动物PET/CT成像融合图像可见，注射探针 24 h 后肿瘤信号逐步升高，96 h 可清晰勾勒 H460 高表达肿瘤病灶，血液本底随时间逐步消退，肝、脾脏观察到一定程度非特异性放射性蓄积（图 2）。

图 2（原文 Fig.3A）：H460 皮下荷瘤小鼠多时间点 [⁸⁹Zr] Zr-DFO-HM30/HM34 PET-CT 对照显像。

研究结果

体外检测证实两款标记抗体保留亚纳摩尔级 xCT 抗原亲和力，可被肿瘤细胞快速内化；体内成像结合离体分布数据显示，[⁸⁹Zr] Zr-DFO-HM30 能够有效区分 xCT 高表达 H460 与低表达 H1299 移植瘤；原位肺癌模型同样实现病灶特异性显像，同型对照抗体肿瘤摄取显著下降，进一步证明靶向特异性；但受鼠源 Fc 受体作用，探针存在肝脾非特异摄取现象（图 3）。

图 3（原文 Fig.4B）：不同肿瘤模型离体脏器放射性摄取定量统计柱状图。

研究结论

⁸⁹Zr 标记 xCT 靶向免疫-动物PET/CT成像探针，可无创活体评估非小细胞肺癌 xCT 表达水平，可视化抗体药物肿瘤渗透和体内药代动力学，弥补小分子示踪剂无法评估抗体分布的局限。该分子影像手段适用于 xCT-ADC 的伴随诊断，可筛选潜在获益肿瘤人群。现有体系存在脏器非特异性蓄积，后续可改造为纳米抗体等小型分子，进一步优化靶本比，推进向临床前转化研究（图 4）。

图 4（原文 Fig.1A）：xCT-CD98hc 蛋白复合体及抗体识别位点结构示意图。

原文出处DOI：10.2967/jnumed.126.272920

点击上方红字链接，了解更多产品详情

曼斯普医学科技（上海）有限公司是一家专注于生命科学领域的高新技术企业，总部位于上海浦东新区。公司致力于为医疗机构、科研院所及高校实验室提供专业化的实验设备整体解决方案，核心产品涵盖核医学实验设备（如放射性同位素检测仪、小动物PET/CT）、小动物X射线辐照仪、高精度体脂成分分析仪以及配套耗材。依托自主研发团队和国际合作资源，公司产品通过ISO13485质量体系认证，凭借创新技术、稳定性能及完善的售前售后服务体系，已为全国300余家高校及科研单位、医院、生物医药机构提供设备支持，助力精准医疗研究与转化医学发展。