文獻信息
北京大學醫學部基礎醫學院放射醫學科、北京大學腫瘤醫院暨北京市腫瘤防治研究所，核醫學科，國家藥監局放射性藥物研究與評價重點實驗室，惡性腫瘤發病機制及轉化研究教育部重點實驗室等團隊合作的研究成Annotation of CD8⁺ T-cell function via ICAM-1 imaging identifies FAK inhibition as an adjuvant to augment the antitumor immunity of radiotherapy（通過ICAM-1成像對CD8⁺ T細胞功能的注釋發現FAK抑制是增強放療抗腫瘤免疫的輔助手段）在學術期刊《Theranostics》（IF 12.4）發表。平生公司的小動物PET/CT（型號：Super Nova）產品在論文中提供了重要的腫瘤小鼠PET/CT圖像和定量分析。

該研究的通訊作者為北京大學劉昭飛教授、北腫楊志主任和北醫三院張衛方主任。第一作者為張婷、張祎寧。

文獻背景
背景:放射治療(RT)可觸發全身抗腫瘤免疫，表現為未照射病灶的消退(抽象效應)。細胞內粘附分子-1 (ICAM-1)是參與RT體外效應的關鍵分子。然而，在抗腫瘤免疫應答過程中，ICAM-1在CD8⁺ T細胞中的具體功能尚不清楚。因此，作者研究了ICAM-1的無創成像是否可以用于注釋CD8⁺ T細胞功能，從而更好地選擇聯合治療來增強RT誘導的抗腫瘤免疫。

方法:采用敲除小鼠模型，研究CD8⁺ T細胞上表達的ICAM-1在RT抗腫瘤免疫中的作用，并在ICAM-1靶向無創成像指導下進行藥物篩選。

結果:RT的全身抗腫瘤作用依賴于ICAM-1在CD8⁺ T細胞上的表達。ICAM-1的表達對于CD8⁺ T細胞的活化、增殖和效應功能至關重要。通過ICAM-1靶向成像對CD8⁺ T細胞增殖和效應功能的無創注釋，發現局灶黏附激酶抑制劑VS-6063在免疫“冷”腫瘤模型中可作為增強RT全身抗腫瘤免疫的新佐劑。從機制上講，VS-6063克服腫瘤內的物理屏障，促進RT介導的CD8⁺ T細胞向遠處腫瘤的遷移和浸潤。

結論:作者的研究結果強調，ICAM-1水平的分子成像提供了腫瘤浸潤CD8⁺ T細胞增殖和效應功能的動態數據，這有助于高通量開發新的聯合藥物，以最大限度地發揮RT的全身抗腫瘤作用。

實驗方法
微PET/CT成像
對MC38或4T1腫瘤小鼠進行體內小動物PET顯像，分別給藥⁸⁹Zr-DFO-αICAM-1/Fab (3.7 MBq/~5 μg /只小鼠)。在注射后6、12、24、48和72小時，使用Super Nova PET/CT掃描儀(Super Nova PET/CT平生醫療科技有限公司)進行10分鐘靜態PET掃描。對PET圖像進行分析，并計算每克組織注射劑量的ROI衍生百分比(%ID/g)。

實驗結果
ICAM-1靶向PET成像結果顯示，FTY720抑制t細胞遷移后，腫瘤中ICAM-1水平顯著降低(圖2I, J)。與ICAM-1缺陷的結果一致，FTY720治療取消了放療對遠處腫瘤的全身抗腫瘤作用，而對原發腫瘤沒有明顯影響(圖2K,L)。

圖2. 用FTY720阻斷T細胞向腫瘤的遷移可消除腫瘤中ICAM-1的表達，并消除RT的全身抗腫瘤作用。(I, J) MC38荷瘤小鼠注射后24 h ⁸⁹Zr-DFO-αICAM-1/Fab具有代表性的小動物PET圖像(I)和腫瘤(遠端腫瘤)攝取(J)(每組n=5)。遠處腫瘤用紅色圓圈表示。(K, L)雙側MC38腫瘤WT C57BL/6小鼠經(E)指示性治療后原發腫瘤(K)和遠端腫瘤(L)的個體腫瘤生長曲線(每組n=8)。

靶向ICAM-1的PET一致顯示，VS-6063治療可有效上調ICAM-1，這可以通過遠處腫瘤對⁸⁹Zr-DFOαICAM-1/Fab的攝取增加來證明(圖5D, E)。

圖5.ICAM-1靶向成像發現VS-6063是一種新型佐劑，可增強RT的全身抗腫瘤作用。4T1荷瘤小鼠經指示治療后24 h注射后小動物PET圖像(D)和⁸⁹Zr-DFO-αICAM-1/Fab定量腫瘤(遠端腫瘤)攝取(E)(每組n=5)。遠處腫瘤用紅色圓圈表示。(F) X-RT+VS-6063治療后第16天4T1腫瘤組織中ICAM-1水平的Western blotting圖像和定量分析(每組n=4)。(G)雙側4T1腫瘤BALB/c小鼠RT聯合VS-6063治療方案。(H-J) 4T1荷瘤小鼠經指定治療后原發腫瘤(H)和遠處腫瘤(I)的平均腫瘤生長曲線及體重(J)，見(G)(每組n=6-7)。

文獻結論
在本研究中，作者發現ICAM-1缺乏通過破壞CD8⁺ T細胞的抗腫瘤免疫，損害其增殖能力和細胞毒性功能，從而干擾RT誘導體外效應的能力。作者的發現為ICAM-1如何增強CD8⁺ T細胞的增殖和效應功能以及影響基于T細胞的抗腫瘤免疫提供了機制見解。此外，作者提出了一種無創成像策略，利用ICAM-1靶向NIRF成像或臨床相關PET來指導藥物篩選，選擇合理的藥物與RT聯合治療，增強抗腫瘤免疫。總的來說，本研究的結果表明，使用ICAM-1靶向的無創成像監測ICAM-1+CD8⁺ T細胞的腫瘤浸潤，為開發有效的RT聯合療法提供了一種新的手段，并增加了臨床環境中體外效應的頻率。

使用設備

  Super Nova^® Micro PET/CT（III 代外觀圖）