新型靶向CLDN18.2的scFv-Fc融合蛋白放射性核素标记研究取得重要进展

新型靶向CLDN18.2的scFv-Fc融合蛋白放射性核素标记研究取得重要进展

贵州大学医学院、北京大学肿瘤医院暨北京市肿瘤防治研究所、核医学科、国家药监局放射性药物研究与评价重点实验室、恶性肿瘤发病机制及转化研究教育部重点实验室等团队合作的研究成果"Exploration of radionuclide labeling of a novel scFv-Fc fusion protein targeting CLDN18.2 for tumor diagnosis and treatment"在学术期刊《European Journal of Medicinal Chemistry》（JCR Q1, IF 6.7）发表。该研究的通讯作者为北肿杨志主任，朱华研究员以及苏州创胜集团的钱雪明博士。第一作者为李大鹏博士和丁蕾大夫。

研究背景

Claudin 18.2 (CLDN18.2)因其在肿瘤细胞中的高选择性表达，在临床研究中取得突破性进展，有望融入肿瘤常规诊断和治疗。

研究方法

本研究通过杂交瘤技术获得靶向CLDN18.2的scFv-Fc融合蛋白(SF106)。用放射性同位素(124I和177Lu)标记scFv-Fc融合蛋白，生成放射性探针。在细胞模型中测试了放射性探针的靶向性和特异性，并在荷瘤模型中进一步评估了其诊断和治疗潜力。

研究结果

分子探针[124I]I-SF106和[177Lu]Lu-DOTA-SF106具有较高的放射化学纯度(RCP分别为98.18±0.93%和97.05±1.1%)，在磷酸盐缓冲盐水和5%人血清白蛋白中具有良好的稳定性(120h时分别为92.44±4.68%和91.03±2.42%)，[124I]I-SF106在表达CLDN18.2的细胞中的摄取具有良好的靶向性和特异性，解离常数为17.74nM。[124I]I-SF106显微PET成像显示，最大标准化摄取值(SUVmax)显著高于CLDN18.2阴性肿瘤(1.83±0.02比1.23±0.04,p<0.001)。在注射后48小时，表达CLDN18.2的肿瘤达到最大摄取。[124I]I-SF106和[177Lu]Lu-DOTA-SF106剂量学研究表明，人体有效剂量符合临床应用所需的医学安全标准。治疗实验结果显示，3MBq[177Lu]Lu-DOTA-SF106在表达CLDN18.2的荷瘤小鼠中可显著抑制肿瘤生长。

实验方法

采用微PET/CT成像(Super Nova PET/CT)研究表达CLDN18.2的肿瘤小鼠体内[124I]I-SF106的代谢和分布。给BGC823CLDN18.2肿瘤小鼠静脉注射3.7MBq的[124I]I-SF106，阻断组给予未标记的SF106融合蛋白(每只小鼠200ug)作为竞争抑制剂。对照组为BGC823荷瘤小鼠，注射等剂量的[124I]I-SF106。小鼠麻醉后24h用Micro-PET/CT成像，注射后48h、72h、96h，使用Avatar 3软件重建PET图像。通过在选定组织上绘制感兴趣区域(ROI)来计算标准摄取值(SUV)。

实验结果

在荷瘤小鼠模型注射后不同时间点(24、48、72、96h)，通过显微PET/CT成像评估[124I]I-SF106的分布和代谢特征。微型PET/CT的最大强度投影(MIP)图像如图4A所示。通过勾画免疫PET图像的ROI，收集BGC823CLDN18.2或BGC823小鼠器官的SUVmax数据(图4B-D)。

图4. [124I]I-SF106在荷瘤小鼠模型中的显微PET成像(箭头指向肿瘤)。(A)注射[124I]I-SF106或未标记SF106阻断小鼠注射[124I]I-SF106的BGC823CLDN18.2或BGC823肿瘤小鼠的MicroPET图像。[124I]I-SF106在(B) BGC823CLDN18.2小鼠和(C) BGC823小鼠器官中的SUVmax。(D)未标记SF106阻断的[124I]I-SF106在BGC823CLDN18.2小鼠器官中的SUVmax。

研究结论

作者成功地使用放射性核素124I和177Lu对SF106进行了放射性标记，并且分子探针具有优异的放射化学纯度和稳定性。[124I]I-SF106在体内表现出良好的CLDN18.2靶向性，并产生良好的肿瘤PET成像。治疗性放射性标记分子探针[177Lu]Lu-DOTA-SF106对小鼠移植的表达CLDN18.2的肿瘤表现出显著的抗肿瘤活性。因此，作者开发的放射性标记分子探针有望为检测和治疗CLDN18患者提供一种新的选择。