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文獻(xiàn)信息
貴州大學(xué)醫(yī)學(xué)院、北京大學(xué)腫瘤醫(yī)院暨北京市腫瘤防治研究所，核醫(yī)學(xué)科，國(guó)家藥監(jiān)局放射性藥物研究與評(píng)價(jià)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，惡性腫瘤發(fā)病機(jī)制及轉(zhuǎn)化研究教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室等團(tuán)體的研究成果Mucin 18-targeted humanized monoclonal antibody immune positron emission tomography imaging and patient-derived tumor xenograft visualization（MUC18靶向的PET探針研發(fā)與PDX模型可視化）在學(xué)術(shù)期刊《VIEW》作為封面文章（IF=9.7）發(fā)表。平生公司的小動(dòng)物PET/CT（型號(hào)：Super Nova）產(chǎn)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大腫瘤醫(yī)院黑色素瘤與肉瘤內(nèi)科連斌主任醫(yī)師、核醫(yī)學(xué)科楊志主任、朱華研究員。

  第一作者為北大腫瘤醫(yī)院與貴州大學(xué)聯(lián)合培養(yǎng)的博士研究張倩同學(xué)，北大腫瘤醫(yī)院杜海貞同學(xué)及馬秀利醫(yī)師。

張倩，杜海貞，馬秀利，劉松，孔祥星，胡牧野，Shi Jing，Tang Yanfang，Liu Shuhui，Meng Xun，郭倩，孔燕，郭軍，連斌，楊志，朱華

文獻(xiàn)背景
在精確診斷各種亞型黑色素瘤的背景下，從分子角度識(shí)別具有臨床轉(zhuǎn)化潛力的生物標(biāo)志物對(duì)于更全面地描述該疾病至關(guān)重要。粘蛋白18（MUC18）在主要黑色素瘤亞型的腫瘤細(xì)胞和腫瘤血管系統(tǒng)中高度表達(dá)，僅限于正常組織。開(kāi)發(fā)了一種利用免疫正電子發(fā)射斷層掃描（PET）放射性核素偶聯(lián)藥物（RDC）和⁸⁹Zr標(biāo)記的人源化抗MUC18單克隆抗體（mAb）對(duì)黑色素瘤中MUC18進(jìn)行無(wú)創(chuàng)成像的方法。對(duì)A375、Sk-Mel-28、HMVII和A549細(xì)胞以及腫瘤模型小鼠進(jìn)行了研究。免疫PET用于評(píng)估免疫缺陷小鼠中三種不同的黑色素瘤細(xì)胞系衍生異種移植物（CDXs）和患者衍生腫瘤異種移植物的特異性和靶向性。開(kāi)發(fā)的RDC名為⁸⁹Zr-IP150，具有強(qiáng)大的體外穩(wěn)定性和高結(jié)合親和力，可確保在人類黑色素瘤小鼠異種移植模型中對(duì)小、中、大皮下腫瘤進(jìn)行可靠和特異的PET成像。值得注意的是，首次使用PDX模型成功驗(yàn)證了⁸⁹Zr-IP150的臨床轉(zhuǎn)化潛力。這些發(fā)現(xiàn)提供了一種非侵入性、實(shí)時(shí)的MUC18（+）黑色素瘤患者的早期篩查方法，對(duì)于研究MUC18靶向抗體-藥物偶聯(lián)物的早期生物學(xué)分布具有重要意義。

實(shí)驗(yàn)方法
動(dòng)物模型
通過(guò)將1×10⁶細(xì)胞（懸浮在100 µL PBS中）注射入腋下，在4至5周齡雌性無(wú)胸腺裸鼠中誘導(dǎo)A375和HMVII腫瘤異種移植物。對(duì)于SK-Mel-28和A549細(xì)胞模型，將細(xì)胞懸浮在100 µL的PBS和Matrigel1:1混合物中，當(dāng)腫瘤直徑達(dá)到<5 mm（小）、5-10 mm（中）或>10 mm（大）時(shí)，動(dòng)物在植入后3周用于體內(nèi)實(shí)驗(yàn)。

黑色素瘤異種移植物的微PET/CT成像

CDX和PDX用于在體內(nèi)無(wú)創(chuàng)地評(píng)估⁸⁹Zr標(biāo)記的抗MUC18抗體的特異性和靶向性。當(dāng)腫瘤直徑達(dá)到5-15 mm時(shí)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。在特定時(shí)間點(diǎn)（注射后4、24、48、72、96、120和168小時(shí)）收集通過(guò)尾靜脈注射3.7 MBq ⁸⁹Zr-IP150的模型圖像。阻斷組提前靜脈注射1毫克IP150。PET采集時(shí)間為900秒，在PET采集和重建后采集CT圖像（平生醫(yī)療科技有限公司）。PET成像原始數(shù)據(jù)被轉(zhuǎn)換為以SUV表示的色階上的假彩色最大強(qiáng)度投影，并通過(guò)繪制感興趣區(qū)域（ROI）獲得定量結(jié)果。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果
荷瘤鼠經(jīng)尾靜脈注射約3.7 MBq ⁸⁹Zr-IP150后4, 24, 48, 72, 96,120, 和168 小時(shí)進(jìn)行Micro-PET/CT圖像采集，圖像結(jié)果顯示探針在不同和色素瘤模型A375，HMVII，SK-Mel-28腫瘤部位均出現(xiàn)明顯的放射性信號(hào)的濃聚，而在陰性模型A549腫瘤部位未觀察到明顯信號(hào)。此外，為了探究探針的臨床轉(zhuǎn)化潛力，也在更具有臨床代表性的PDX模型中進(jìn)行了探針靶向性的驗(yàn)證，結(jié)果表明PDX模型病灶也可以被觀察到。

圖3（A） A375、HMVII、SK-Mel-28和A549荷瘤小鼠在尾靜脈注射⁸⁹Zr-IP150后的微正電子發(fā)射斷層掃描/計(jì)算機(jī)斷層掃描（PET/CT）圖像（n=3）。

為了進(jìn)一步評(píng)估⁸⁹ZrIP150對(duì)黑色素瘤的特異性成像能力，使用臨床上最常用的PET成像示蹤劑¹⁸F-FDG作為對(duì)照。口服1小時(shí)后，A375和HMVII腫瘤之間的放射性濃度沒(méi)有顯著差異，¹⁸F-FDG主要積聚在心臟和腎臟等代謝器官中（圖5A）。在A375（0.96±0.06 vs.5.57±0.29）和HMVII（1.28±0.03 vs.7.11±0.08）模型中，腫瘤對(duì)¹⁸F-FDG的攝取明顯低于⁸⁹Zr-IP150（p<0.001）（圖5B）。此外，¹⁸FDG的腫瘤/肌肉比率也顯著低于⁸⁹Zr-IP150（A375為0.96±0.06 vs 21.48±4.40，HMVIIA為2.12±0.06 vs 21.33±3.45）（圖5C）

圖5（A）A375和HMVII荷瘤小鼠經(jīng)尾靜脈注射⁸⁹Zr-IP150或¹⁸F-氟脫氧葡萄糖（¹⁸F-FDG）后的微正電子發(fā)射斷層掃描/計(jì)算機(jī)斷層掃描（PET/CT）圖像比較（n=3/組）。（B，C）⁸⁹Zr-IP150和¹⁸F-FDG的PET圖像的腫瘤攝取和T/M值，這些值表示為SUVmax（n=3）。***，p<0.001；****，p<0.0001

為了擴(kuò)大本研究的臨床相關(guān)性，在MUC18（+）皮膚（圖6）和粘膜（圖S4）黑色素瘤PDX模型中評(píng)估了⁸⁹Zr-IP150。在MIP和皮膚（圖6A）和粘膜（圖S4）的冠狀圖像中，從2到120小時(shí)觀察到腫瘤的顯著攝取。對(duì)于皮膚PDX模型，24小時(shí)達(dá)到最大腫瘤攝取，SUVmax為2.77±0.16，而心臟中的放射性濃度從2小時(shí)到24小時(shí)急劇下降（3.23±0.04至0.70±0.04）（圖6B）。

圖6（A）人類皮膚黑色素瘤患者衍生的腫瘤異種移植物（PDX）模型的MIP圖像和冠狀圖像，黃色箭頭表示腫瘤。（B）正電子發(fā)射斷層掃描（PET）圖像的感興趣區(qū)域（ROI）分析；值表示為SUVmax（n=3）。（C）PDX腫瘤中粘蛋白18（MUC18）的免疫組織化學(xué)（IHC）染色。

文獻(xiàn)結(jié)論

總之，本研究介紹了人源化放射性標(biāo)記的MUC18特異性單克隆抗體探針的臨床前應(yīng)用，該探針成功用于對(duì)各種人源化黑色素瘤小鼠模型進(jìn)行成像。此外，該探針在具有臨床代表性的黑色素瘤PDX模型中顯示出有前景的腫瘤靶向作用。重要的是，成人的輻射劑量被認(rèn)為相對(duì)安全，支持其未來(lái)臨床轉(zhuǎn)化的潛力。

使用設(shè)備

                                                          Super Nova^® Micro PET/CT（III 代外觀圖）