多发性骨髓瘤(Multiple myeloma, MM)是第二常见的血液恶性肿瘤。B细胞成熟抗原（BCMA）是肿瘤坏死因子受体超家族的一员，主要在恶性浆细胞中表达。各种BCMA靶向治疗，包括嵌合抗原受体（CAR）-T细胞、抗体-药物偶联物（ADC）和双特异性T细胞接合物（BiTE），已经证明了该靶点作为MM治疗的靶抗原具有极大的潜力。然而如何筛选可能获益的患者及监测靶点表达变化，是临床中面临的巨大挑战。免疫正电子发射断层扫描（ImmunoPET）巧妙地融合了抗体的靶向特异性和PET卓越的灵敏性，能够全面、动态评估肿瘤异质性。
近日，暨南大学附属第一医院核医学科分子影像研究团队联合中国医学科学院药物研究所王锐院士团队在《European Journal of Nuclear Medicine and Molecular Imaging》（Q1区，IF=8.6）杂志在线发表了题为“Discovery of a highly specific radiolabeled antibody targeting B-cell maturation antigen: Applications in PET imaging of multiple myeloma”的最新研究成果，报道了BCMA特异性免疫PET显像探针[89Zr]Zr-DFO-BCMAh230430的研发及临床前实验结果有望为无创可视化BCMA异质性表达、优化BCMA靶向治疗提供新的思路与解决方案。暨南大学附属第一医院核医学科博士研究生麻杰为第一作者，医科院药物所张思琪助理研究员为共同第一作者；暨南大学附属第一医院核医学科王璐研究员为通讯作者，医科院药物所胡宽研究员和王锐院士为共同通讯作者。
原文链接：
doi: 10.1007/s00259-024-06907-3. Epub ahead of print.
结果与分析
本文中，本团队通过对兔源靶向BCMA单克隆抗体进行人源化，成功构建了人源BCMA特异性单克隆抗体（BCMAh230430），SDS-PAGE分析纯度大于95%。ELISA结果验证了偶联DFO前后抗体的亲和力未发生明显改变，随后完成了89Zr核素的标记工艺（图1）。
图1 抗体表征及亲和力评估。（A）SDS-PAGE实验结果；（B）ELISA实验结果；（C）抗体修饰及金属标记流程图
完成探针的制备后，本文作者团队进行了细胞系的筛选及探针体外特异性的验证。通过Western Blot和流式细胞术实验最终筛选出MM.1S为BCMA高表达细胞，KYSE为BCMA低表达细胞，并计划采用此二种细胞进行动物模型的构建。此外，还通过细胞摄取实验，验证了[89Zr]Zr-DFO-BCMAh230430在体外良好的靶向BCMA特异性（图2）。
图2 （A）Western Blot实验结果及定量分析结果；（B）流式细胞术实验结果；（C）细胞摄取实验结果
基于细胞系的筛选及体外实验的结果，本文作者团队随后成功构建了动物模型，并进行了该探针在不同肿瘤动物模型体内的PET显像效果评估，其结果显示该探针在动物模型体内主要由肝脏代谢，在心脏、肾脏等重要器官中清除较好，在BCMA高表达的肿瘤中持续积累，而在BCMA低表达的肿瘤中未呈现明显的摄取，说明该探针活体内靶向BCMA具有良好的亲和力和特异性，阻断组的分析结果也验证了这一结论（图3）。本文作者团队对显像后的动物模型进行了生物分布实验，其结果与PET显像结果一致（图4）。
图3 （A）MM.1S和KYSE520肿瘤模型组及阻断组PET显像；（B）PET成像数据ROI定量分析
图4 [89Zr]Zr-DFO-BCMAh230430在动物模型体内的生物分布
为了进一步验证探针在MM.1S肿瘤组织中表现出高摄取与BCMA高表达一致，本文作者团队对肿瘤组织进行了HE染色及免疫组化分析，其结果显示MM.1S肿瘤组织呈BCMA高表达，KYSE520肿瘤组织呈BCMA低表达，其BCMA表达情况与[89Zr]Zr-DFO-BCMAh230430探针的摄取情况一致。
图5 （A、B）MM.1S肿瘤组织的苏木精和伊红(H&E)染色和免疫组化染色；（C）KYSE520肿瘤组织免疫组化染色
结论与展望
本文研究团队成功筛选制备高亲和力、高特异性单克隆抗体，并于系统的临床前实验研究中验证了靶向BCMA免疫PET探针[89Zr]Zr-DFO-BCMAh230430在临床前模型中良好的亲和力和特异性，有望实现全面的无创可视化BCMA异质性表达检测，为BCMA特异性肿瘤靶向及免疫治疗提供可靠依据。
课题组介绍
暨南大学附属第一医院核医学科设备优良、技术全面，是集医教研技护为一体的特色专业科室，可常规开展PET/CT-MRI多模式分子影像检查、甲状腺疾病碘131治疗、多系统SPECT功能显像、骨密度和全身身体成分定量测定等。具备完善的《辐射安全许可证》、《放射诊疗许可证》及《放射性药品使用许可证（四类）》，由国家同位素工程技术研究中心授予“放射性药物临床研究与应用示范基地”，可规范地承接并实施各类诊疗用放射性药物研发与临床转化。
暨南大学附属第一医院核医学科是广东省首个核医学专业的博士授予点，“影像医学与核医学”广东省特色重点学科及临床重点学科，珠江学者岗位学科，广东省医学会核医学分会第十一届主任委员单位，医院远航计划之四大“旗舰学科”之一。现为中国医师协会核医学医师分会副会长单位，中华医学会核医学分会常委兼神经影像学组组长单位，广东省医师协会核医学医师分会会长单位。连续五年（2019、2020、2021、2022、2023）蝉联复旦医院专科排行榜华南区第一，并多次进入全国提名。
分享转载须知
本文著作权归文章作者所有，欢迎个人转发分享，公众号转载需经MI团队授权，禁止复制转载。
