文献信息
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的研究成果Preclinical ImmunoPET Imaging Using a Zr-89-Labeled Anti-CD146 Monoclonal Antibody for Diagnosis of Melanoma（Zr-89标记的抗CD146单克隆抗体用于黑色素瘤诊断的临床前免疫PET成像）在学术期刊《MOLECULAR PHARMACEUTICS》发表。平生公司的小动物PET/CT（型号：Super Nova）产品在论文中提供了重要的肿瘤小鼠PET/CT图像和定量分析。

文献背景
本研究旨在评估[⁸⁹Zr]Zr-DFO-Ab253作为新型正电子发射断层扫描（PET）示踪剂对CD146阳性恶性黑色素瘤成像的临床前疗效。考虑到CD146在恶性黑色素瘤中的高表达，本研究探讨了不同CD146表达水平对肿瘤摄取[⁸⁹Zr]Zr-DFO-Ab253的影响。用CD146阳性人黑色素瘤细胞A375和CD146阴性人肺泡上皮细胞A549研究CD146的选择性。研究了[⁸⁹Zr]Zr-DFO-Ab253示踪剂的细胞摄取，并通过放射性酶联免疫吸附试验测量了受体结合亲和力。在基线和阻断条件下，对携带A375和A549异种移植物的小鼠进行了放射性示踪剂的生物分布研究和微PET成像。使用A375和A549组织切片进行免疫组织化学测试，以分析CD146的表达水平。获得了[⁸⁹Zr]Zr-DFOAb253，其放射化学产率高（87.86±4.66%），放射化学纯度令人满意（>98.0%）。[⁸⁹Zr]Zr-DFO-Ab253的特异性和亲和力在黑色素瘤A375细胞和A375肿瘤模型的体内PET成像中得到证实。制备[⁸⁹Zr]Zr-DFO-IgG和A549肺肿瘤作为对照放射性示踪剂和阴性模型，以验证[⁸⁹Zr]Zr-DFO-Ab253对CD146的特异性。[⁸⁹Zr]Zr-DFO-Ab253的Kd为4.01±0.50 nM。PET成像和生物分布显示，A375黑色素瘤对[⁸⁹Zr]Zr-DFO-Ab253的摄取高于A549肿瘤（120小时时为42.1±4.04%vs7.87±1.30%ID/g，P<0.05）。观察到[⁸⁹Zr]Zr-DFO-IgG的肿瘤摄取量较低，在120小时时阻断摄取量为1.91±0.41和2.80±0.14 ID%/g。经计算，辐射吸收剂量为0.13 mSv/MBq。本研究证明了[⁸⁹Zr]Zr-DFO-Ab253的合成和临床前评估，并表明这种新型示踪剂在恶性黑色素瘤特异性PET成像中具有广阔的应用前景，因为它在恶性黑素瘤中具有高摄取和长时间保留的特性。它还为基于CD146靶点开发用于诊断和治疗的集成分子探针提供了可行性。

实验方法
皮下肿瘤模型的建立
将4至5周龄的雌性BALB/c小鼠皮下植入8×10⁶ A375细胞或5×10⁶ A549细胞。每2天监测一次肿瘤大小。肿瘤体积为200-300mm³的动物模型用于体内PET成像和生物分布分析。

微PET成像和数据分析
对于微PET成像，每只小鼠（n=5/组）通过尾静脉将3.7±0.37 MBq的[⁸⁹Zr]Zr-DFO-Ab253或[⁸⁹Zr]Zr-DFO-IgG（约30-50μg单克隆抗体）加入200μL生理盐水中。为了验证探针的特异性，将A375荷瘤小鼠分为阻断组和非阻断组。所有PET图像均使用Micro-PET/CT扫描仪（平生医疗科技有限公司）在示踪剂口服4、24、72、144和240小时时采集。在阻断组中，每只小鼠接受1.0mg未标记的Ab253和[⁸⁹Zr]Zr-DFO-Ab253。使用Avatar软件（平生医疗科技有限公司）对数据进行重建和分析。在PET图像上描绘感兴趣区域（ROI），并计算相应器官和肿瘤的每克组织注射剂量百分比（%ID/g）。

实验结果
微PET成像
[⁸⁹Zr]Zr-DFO-Ab253对A375肿瘤模型的微PET成像显示了出色的肿瘤摄取和强烈的靶向背景对比。口服4小时后，由于单克隆抗体代谢缓慢，放射性示踪剂主要留在心脏和肝脏等富含血液的器官中。最大标准化吸收（SUVmax）值分别为3.69±0.20和1.82±0.06。随着时间的推移，肿瘤开始积聚，而大脑、肌肉和骨骼等其他组织的信号强度仍然很低。腹腔注射144小时后，肿瘤部位清晰可见，肿瘤与背景对比良好（图4A）。肿瘤、肌肉、肝脏和肾脏摄取的SUVmax值分别为4.52±0.14、0.56±0.07、1.74±0.06和0.98±0.06。在240小时内，肿瘤与肝脏的比例为10.55±0.94，肿瘤与肝的比例为3.05±0.08，肿瘤与心脏的比例为4.02±0.19（图4C）。此外，当用1.0 mg未标记的Ab253阻断时，[⁸⁹Zr]Zr-DFO-Ab253的肿瘤摄取显著降低（图4A，B）。同样，[⁸⁹Zr]Zr-DFO-Ab253在A549模型中的肿瘤摄取率较低。这些结果表明，[⁸⁹Zr]Zr-DFO-Ab253对CD146阳性A375模型具有良好的特异性。非结合性[⁸⁹Zr]Zr-DFO-IgG对照放射性示踪剂显示出较差的肿瘤摄取和肿瘤与背景比，因为[⁸⁹Zr]Zr-DFO-IgG在肿瘤部位的积累相对不足。

图4  Micro-PET成像分析。（A）A375和A549肿瘤模型在4、24、72、144和240小时的最大强度投影（MIP）微PET/CT图像。（B）A375和A549肿瘤模型在120小时的生物分布研究。阻断组与1mg未标记的Ab253抗体共孵育。（C） A375肿瘤模型在4、24、72、144和240小时的肿瘤与肝脏比率（T/L）、肿瘤与心脏比率（T/H）和肿瘤与肌肉比率（T/M）分析。

文献结论
在作者的研究中，作者评估并表征了[⁸⁹Zr]Zr标记的Ab253（一种靶向人CD146的特异性抗体）作为CD146特异性黑色素瘤显像剂的能力，该显像剂能够描绘不同的CD146表达。对携带黑色素瘤的小鼠进行长达10天的PET成像，观察到肿瘤对放射性示踪剂的强烈摄取，这与CD146表达水平密切相关。体外和离体研究证实了这一点。在这里，作者展示了在黑色素瘤模型中使用Ab253作为体内靶向剂进行PET无创成像的能力。由于CD146在各种肿瘤中的过表达，特别是黑色素瘤，作者预计这种放射性标记的抗体将在黑色素瘤诊断、患者分层和治疗反应监测中发挥重要作用。

使用设备

 Super Nova^® Micro PET/CT（III 代外观图）