⁸⁹Zr标记NK细胞PET显像及治疗抗体调节作用研究
2026-06-04 来源:曼斯普医学 点击次数:56
摘要
自然杀伤细胞（NK细胞）可通过抗体依赖性细胞介导的细胞毒性（ADCC）机制杀伤肿瘤细胞。本研究利用PET分子影像技术，追踪89Zr标记的NK细胞（89Zr-NK）在HER2阳性乳腺癌小鼠模型中的分布，并评估曲妥珠单抗（trastuzumab）治疗对NK细胞肿瘤浸润的调节作用。研究表明，89Zr-PET成像可实现NK细胞的体内可视化追踪，且曲妥珠单抗治疗在早期时间点显著增强了NK细胞向肿瘤的迁移。
图1：论文封面概要
方法
研究采用健康志愿者外周血分离培养的NK细胞，通过[89Zr]Zr-oxine进行放射性标记（比活度约16.7 kBq/10⁶细胞）。体外实验评估了标记后NK细胞的表型标志物（CD56、CD16）、活性、增殖能力、迁移能力、脱颗粒反应及ADCC功能。动物实验选用NSG免疫缺陷雌性小鼠，在其乳腺脂肪垫接种1.5×10⁶个HER2阳性HCC1954人乳腺癌细胞构建原位肿瘤模型。小鼠随机分为三组，静脉注射1×10⁷个⁸⁹Zr-NK细胞（150-200 kBq），分别联合曲妥珠单抗（5 mg/kg）、PBS或IgG同型对照（5 mg/kg）治疗；另在第3、6天腹腔注射rhIL-15（2500 IU/次）支持NK细胞存活。采用nanoScan PET/CT（美迪索）进行动态成像，分别在注射后第1、3、7天获取图像。
分子影像设备应用
本研究以89Zr作为PET示踪剂，其半衰期为78.41小时，适合长达1-2周的纵向细胞追踪实验。通过PET/CT多模态成像系统获取高灵敏度定量数据与高分辨率解剖结构的融合图像，实现了NK细胞在小鼠体内的实时、无创可视化。为验证89Zr信号特异性，研究同时采用SPECT/CT成像[111In]In-CHX-A99-DTPA-曲妥珠单抗，实现PET与SPECT双核素协同成像。
分子影像设备实验结果
PET/CT成像显示，89Zr-NK细胞在静脉注射后24小时内迁移至肺脏，随后逐渐重分布至肝脏和脾脏。肿瘤区域可见明显的89Zr-NK细胞积聚信号，且在第1至第7天呈下降趋势。
图2（原文Fig.3A/B）：PET/CT三维最大密度投影及肿瘤切片图像，显示89Zr-NK细胞在肝脏、脾脏的分布及肿瘤摄取差异。
定量分析表明，曲妥珠单抗治疗组在注射后第1天肿瘤摄取（0.66±0.13 %ID/g）显著高于假照组（0.38±0.16 %ID/g，P=0.006）和同型对照组（0.37±0.11 %ID/g，P=0.050）；第3天仍高于假照组（0.21±0.04 %ID/g，P=0.059）和同型对照组（0.18±0.03 %ID/g，P=0.027）。流式细胞术与γ计数验证显示，89Zr信号主要与人类CD45⁺细胞共定位，表明放射性标记稳定保留于NK细胞而非转移至小鼠组织。
图3（原文Fig.5A/B）：PET/CT与SPECT/CT融合图像，揭示89Zr-NK细胞与[111In]标记曲妥珠单抗在脾脏和肿瘤组织中的空间共定位关系。
研究结论
本研究证实了[89Zr]Zr-oxine标记策略用于人类NK细胞PET追踪的可行性。89Zr-NK细胞在体外保持了关键的细胞和细胞毒功能，在体内可有效迁移至HER2阳性实体瘤。曲妥珠单抗治疗在早期时间点促进了NK细胞的肿瘤浸润，这与临床观察结果一致。89Zr-PET成像技术为阐明抗体治疗的免疫机制及NK细胞在肿瘤微环境中的行为提供了有力的可视化工具。
图4（原文Fig.6）：共聚焦显微镜图像验证CMFDA标记的NK细胞成功定植于肺脏、脾脏、肝脏及肿瘤组织
原文出处DOI：10.2967/jnumed.124.267876
自然杀伤细胞（NK细胞）可通过抗体依赖性细胞介导的细胞毒性（ADCC）机制杀伤肿瘤细胞。本研究利用PET分子影像技术，追踪89Zr标记的NK细胞（89Zr-NK）在HER2阳性乳腺癌小鼠模型中的分布，并评估曲妥珠单抗（trastuzumab）治疗对NK细胞肿瘤浸润的调节作用。研究表明，89Zr-PET成像可实现NK细胞的体内可视化追踪，且曲妥珠单抗治疗在早期时间点显著增强了NK细胞向肿瘤的迁移。
图1：论文封面概要
方法
研究采用健康志愿者外周血分离培养的NK细胞，通过[89Zr]Zr-oxine进行放射性标记（比活度约16.7 kBq/10⁶细胞）。体外实验评估了标记后NK细胞的表型标志物（CD56、CD16）、活性、增殖能力、迁移能力、脱颗粒反应及ADCC功能。动物实验选用NSG免疫缺陷雌性小鼠，在其乳腺脂肪垫接种1.5×10⁶个HER2阳性HCC1954人乳腺癌细胞构建原位肿瘤模型。小鼠随机分为三组，静脉注射1×10⁷个⁸⁹Zr-NK细胞（150-200 kBq），分别联合曲妥珠单抗（5 mg/kg）、PBS或IgG同型对照（5 mg/kg）治疗；另在第3、6天腹腔注射rhIL-15（2500 IU/次）支持NK细胞存活。采用nanoScan PET/CT（美迪索）进行动态成像，分别在注射后第1、3、7天获取图像。
分子影像设备应用
本研究以89Zr作为PET示踪剂，其半衰期为78.41小时，适合长达1-2周的纵向细胞追踪实验。通过PET/CT多模态成像系统获取高灵敏度定量数据与高分辨率解剖结构的融合图像，实现了NK细胞在小鼠体内的实时、无创可视化。为验证89Zr信号特异性，研究同时采用SPECT/CT成像[111In]In-CHX-A99-DTPA-曲妥珠单抗，实现PET与SPECT双核素协同成像。
分子影像设备实验结果
PET/CT成像显示，89Zr-NK细胞在静脉注射后24小时内迁移至肺脏，随后逐渐重分布至肝脏和脾脏。肿瘤区域可见明显的89Zr-NK细胞积聚信号，且在第1至第7天呈下降趋势。
图2（原文Fig.3A/B）：PET/CT三维最大密度投影及肿瘤切片图像，显示89Zr-NK细胞在肝脏、脾脏的分布及肿瘤摄取差异。
定量分析表明，曲妥珠单抗治疗组在注射后第1天肿瘤摄取（0.66±0.13 %ID/g）显著高于假照组（0.38±0.16 %ID/g，P=0.006）和同型对照组（0.37±0.11 %ID/g，P=0.050）；第3天仍高于假照组（0.21±0.04 %ID/g，P=0.059）和同型对照组（0.18±0.03 %ID/g，P=0.027）。流式细胞术与γ计数验证显示，89Zr信号主要与人类CD45⁺细胞共定位，表明放射性标记稳定保留于NK细胞而非转移至小鼠组织。
图3（原文Fig.5A/B）：PET/CT与SPECT/CT融合图像，揭示89Zr-NK细胞与[111In]标记曲妥珠单抗在脾脏和肿瘤组织中的空间共定位关系。
研究结论
本研究证实了[89Zr]Zr-oxine标记策略用于人类NK细胞PET追踪的可行性。89Zr-NK细胞在体外保持了关键的细胞和细胞毒功能，在体内可有效迁移至HER2阳性实体瘤。曲妥珠单抗治疗在早期时间点促进了NK细胞的肿瘤浸润，这与临床观察结果一致。89Zr-PET成像技术为阐明抗体治疗的免疫机制及NK细胞在肿瘤微环境中的行为提供了有力的可视化工具。
图4（原文Fig.6）：共聚焦显微镜图像验证CMFDA标记的NK细胞成功定植于肺脏、脾脏、肝脏及肿瘤组织
原文出处DOI：10.2967/jnumed.124.267876
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