JNM | uPAR免疫PET显像在胰腺癌、老龄及化疗引起的衰老中的应用

文摘   2024-10-20 21:41   湖北  

今天,小编为大家分享的这篇文献于2024年10月发表于J. Nucl. Med.杂志,题目为“uPAR Immuno-PET in Pancreatic Cancer,Aging, and Chemotherapy-Induced Senescence”。

研究者表征了2种靶向人类尿激酶纤溶酶原激活剂受体(huPAR) 和鼠尿激酶纤溶酶原激活剂受体 (muPAR)的抗体用于开发免疫PET显像剂,分别采用KPC(鼠源胰腺癌细胞)和MiaPaCa2(人源胰腺癌细胞)小鼠皮下瘤模型,在小鼠老龄时期或在曲美替尼和帕博西尼 (TP) 联合化疗处理情况下靶向uPAR进行PET/CT显像,用于无创示踪uPAR表达情况。研究结果表明,体外实验中TP 处理能增加KPC 细胞和MiaPaCa2 细胞对示踪剂的摄取;体内实验中,[89Zr]Zr-DFO-anti-muPAR在年轻小鼠上呈现出与TP处理无关的高肿瘤摄取,在老龄小鼠上,TP处理提高了肿瘤摄取;[89Zr]Zr-DFO-anti-huPAR在TP处理后肿瘤摄取显著增加;并发现使用uPAR抗体成像比[18F]F-DG或[18F]F-DPA-714具有更高的肿瘤特异性。这类示踪剂可为胰腺癌成像及化疗引起的衰老提供一种新的PET成像候选方法。



原文链接:

DOI:https://doi.org/10.2967/jnumed.124.268278 

01

背景介绍

胰腺癌是癌症相关死亡的第四大原因,目前临床治疗仍以化疗为主,识别治疗耐药性、实现精准治疗是目前仍面临的挑战。许多细胞抑制药物联合使用会诱导细胞衰老(一种以β-gal活性、P16INK4A等标记物存在的持续抗凋亡过程),这不仅与化疗耐药性相关,也被认为是癌症的新标志。因此,量化衰老有助于为正在接受化疗的胰腺癌患者提供更具体的成像信息,早期识别化疗耐药性。


以往研究中,衰老分子成像主要靶向β-半乳糖苷酶(β-galactosidase,β-Gal)活性,但β-gal普遍存在于溶酶体中且活性具有pH依赖性。因此需开发膜结合抗原特异性PET成像剂来提高靶向性和图像对比度。uPAR 是一种膜结合的糖基磷脂酰肌醇锚定蛋白,与胰腺癌的发生发展和临床总生存期密切相关。基于AE105肽的uPAR成像已转化为临床应用,而uPAR成像在老龄小鼠及化疗诱导的细胞衰老中仍缺乏研究。

02

研究结果

该团队首先验证抗muPAR和抗huPAR抗体均可结合其预期靶标,β-gal染色证明TP处理期间发生典型的细胞衰老,且TP处理期间肿瘤细胞对示踪剂的摄取增加。


图1.huPAR和muPAR抗体的放射化学和靶标结合。

然后进行健康小鼠[89Zr]Zr-DFO-anti-muPAR PET/CT成像,结果显示,随年龄的增长,小鼠对示踪剂的摄取减少,显像剂大部分从肝脾清除代谢,血、肺、骨及骨髓中分布显著减少,同时血浆中可溶性uPAR(suPAR)增加。


图2.健康 CD1小鼠muPAR的背景成像显示,随着年龄的增长,抗体分布减少,可溶性 uPAR增加。


使用炎症显像剂的[18F]F-DPA-71分别对1.5月龄和21月龄的健康鼠及TP干预的MiaPaCa2荷瘤鼠显像,结果显示棕色脂肪有大量摄取,年龄或化疗引起衰老的小鼠体内无明显炎症变化,且TP治疗前后肿瘤对[18F]F-DPA-71几乎都没有摄取。


附图3.使用[18F]F-DPA-714对1.5月龄和21月龄鼠进行成像


附图4.使用[18F]F-DPA-714对健康鼠及TP干预的MiaPaCa2荷瘤鼠进行成像。


[89Zr]Zr-DFO-anti-muPAR和[89Zr]Zr-DFO-anti-huPAR的PET/CT成像显示,KPC荷瘤鼠在TP处理前后肿瘤摄取无明显差异,MiaPaCa2荷瘤鼠在TP处理后肿瘤摄取明显增加,生物分布结果也对此进行了验证。使用[18F]F-DG对KPC荷瘤鼠进行PET/CT成像,结果显示除了棕色脂肪摄取外也出现了肿瘤摄取,但特异性不如[89Zr]Zr-DFO-anti-muPAR。使用[18F]F-FDG对MiaPaCa2荷瘤鼠进行PET/CT成像,结果显示无论是否经过TP处理肿瘤均无摄取,表明[89Zr]Zr-DFO-anti-huPAR对MiaPaCa2肿瘤的诊断效能优于[18F]F-FDG。


图3.muPAR和huPAR的免疫PET比[18F]F-DG具有更高的特异性.


附图5.注射后144小时,KPC中[89Zr]Zr-DFO-anti-muPAR和MiaPaCa2小鼠中 [89Zr]Zr-DFO-anti-huPAR的完整终末生物分布,如图3显像所示。


考虑年龄因素对肿瘤摄取示踪剂的影响,接下来同时对10周龄和52周龄的KPC荷瘤鼠进行[89Zr]Zr-DFO-anti-muPAR PET/CT成像。结果显示,在TP处理前后,10周龄小鼠的肿瘤摄取无明显差异;而52周龄未接受TP治疗的小鼠的肿瘤摄取显著减少。52周龄未治疗组小鼠的肿瘤较大,推测是由于免疫系统减弱所致。两个年龄段的KPC荷瘤鼠都有一定的肿瘤摄取,TP治疗后肿瘤摄取平均值都稍高于治疗前,但无统计学意义。


图4.[89Zr]Zr-DFO-抗muPAR靶向10周和52周龄携带KPC侧腹肿瘤的小鼠.


最后,研究者在抗体剂量、非特异性阻断、TP给药时间和持续剂量对肿瘤摄取和非靶器官摄取的影响进行了初步探索和优化,结果显示:(1)抗huPAR抗体剂量在10-20 μg范围内肿瘤摄取最高;(2)IgG1 阻断可降低非靶器官的摄取;(3)与放射性示踪剂同日注射且只注射1剂TP时肿瘤摄取显著增加,同时肝脏蓄积较低。

03

总结


    这项工作中,诱导细胞衰老的TP显著增加了体外和一些体内模型中对uPAR抗体的摄取,且摄取量高于胰腺癌组织中发现的基础uPAR表达,表明uPAR既是肿瘤学靶点,也是衰老靶点,同时证实uPAR随着年龄的增长逐渐脱落为可溶性uPAR。此外,还表明使用uPAR抗体成像比使用[18F]F-DG或[18F]F-DPA-714具有更高的特异性。uPAR抗体类示踪剂未来或许可以通过量化化疗引起的衰老实现无创、早期地识别胰腺癌化疗耐药人群。


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。




Molecular Imaging
分享核医学与分子影像的最新前沿进展,推动放射性药物的标准操作、科研探索和临床转化。
 最新文章