近日，暨南大學(xué)附屬第一醫(yī)院核醫(yī)學(xué)科分子影像團(tuán)隊與中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院藥物研究所在《European Journal of Nuclear Medicine and Molecular Imaging》（Q1區(qū)，IF=8.6）雜志在線發(fā)表了題為“Discovery of a highly specific radiolabeled antibody targeting B-cell maturation antigen: Applications in PET imaging of multiple myeloma”的文章，該研究報道了B細(xì)胞成熟抗原（BCMA）的免疫PET探針研發(fā)領(lǐng)域的最新研究結(jié)果，即靶向BCMA的特異性免疫探針 [89Zr]Zr-DFO-BCMAh230430在多發(fā)性骨髓瘤中無創(chuàng)檢測中顯示了良好的腫瘤攝取和特異性結(jié)合親和力。
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1. 研究背景
多發(fā)性骨髓瘤（MM）是第二大流行的血液惡性腫瘤，其特征在于骨髓中單克隆漿細(xì)胞的不受控制的增殖，導(dǎo)致溶骨性骨病變和重要器官損傷。盡管出現(xiàn)了自體干細(xì)胞移植治療、高劑量治療以及引入的新型藥物，如蛋白酶體抑制劑、單克隆抗體和免疫調(diào)節(jié)藥物，但大多數(shù)MM患者最終會復(fù)發(fā)，進(jìn)展為復(fù)發(fā)性/難治性MM（RRMM）。因此，迫切需要創(chuàng)新的治療策略，特別是在解決高風(fēng)險RRMM方面。
B細(xì)胞成熟抗原（BCMA）是腫瘤壞死因子超家族的成員，主要在惡性PC中表達(dá)，使其成為MM治療的理想靶抗原。各種BCMA靶向療法，包括嵌合抗原受體（CAR）-T細(xì)胞、抗體-藥物綴合物（ADC）和雙特異性T細(xì)胞增殖劑（BiTE），已經(jīng)證明了對MM的臨床療效。然而，用這些抗BCMA免疫療法實現(xiàn)長效應(yīng)答仍然是一個重大挑戰(zhàn)。
?PET（正電子發(fā)射型計算機(jī)斷層顯像技術(shù)）是一種核醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的高級影像學(xué)檢查手段，主要用于檢查腫瘤和其他疾病。?它利用放射性同位素標(biāo)記的示蹤劑注入受檢者體內(nèi)，通過正電子發(fā)射體層顯像技術(shù)顯示活體生物活動。PET技術(shù)特別適用于在沒有形態(tài)學(xué)改變之前的早期診斷，能夠發(fā)現(xiàn)亞臨床病變以及評價治療效果。此外，PET技術(shù)還可以用于動物研究，通過跟蹤和可視化動物體內(nèi)的生物代謝過程，展示代謝活性的分布和變化。
作者團(tuán)隊旨在開發(fā)出一種新的BCMA靶向診療融合放射性藥物，重點探索其在MM臨床前模型中的診斷和治療潛力。
2. 研究思路
2.1 抗體人源化及放射性標(biāo)記
作者團(tuán)隊將兔源單克隆抗體（RamAb）進(jìn)行人源化，SDS-PAGE純度檢測結(jié)果顯示：成功構(gòu)建出了人源BCMA特異性單克隆抗體BCMAh230430（Figure 1. A），隨后將人源抗體偶聯(lián)DFO并進(jìn)行ELISA驗證，結(jié)果表明偶聯(lián)DFO前后抗體的親和力未發(fā)生明顯變化（Figure 1. B），繼而標(biāo)記89Zr完成探針（[89Zr]Zr-DFO-BCMAh230430）制備（Figure 1. C）。
(Cited from European Journal of Nuclear Medicine and Molecular Imaging)
Figure 1. A: BCMAh230430抗體SDS-PAGE驗證; B: ELISA檢測BCMAh230430和DFO-BCMAh230430抗體親和力; C: BCMAh230430抗體DFO結(jié)合形式和89Zr的標(biāo)記形式
2.2 細(xì)胞系篩選及體外特異性驗證
探針制備完成后，作者團(tuán)隊采用Western Blot及流式細(xì)胞術(shù)對4種腫瘤細(xì)胞系進(jìn)行篩選，結(jié)果基本一致，最終篩選出了BCMA高表達(dá)細(xì)胞系MM.1S和低表達(dá)細(xì)胞系KYSE520（Figure 2. A, B）。此外，還進(jìn)行了細(xì)胞攝取實驗，進(jìn)一步驗證了[89Zr]Zr-DFO-BCMAh230430在體外具有良好的靶向特異性（Figure 2. C）。
(Cited from European Journal of Nuclear Medicine and Molecular Imaging)
Figure 2. A: Western blot（WB）體外分析BCMA表達(dá)及BCMAh230430抗體與腫瘤細(xì)胞結(jié)合能力; B: 流式細(xì)胞術(shù)檢測BCMA在四種細(xì)胞株中的差異表達(dá); C: MM.1S細(xì)胞株對[89Zr]Zr-DFOBCMAh230430的攝取及在100倍過量的冷DFO-BCMAh230430存在下的阻斷研究（n=3）
2.3 動物模型構(gòu)建及PET顯像效果評估
在完成細(xì)胞系的篩選及體外實驗驗證之后，作者團(tuán)隊構(gòu)建了MM.1S和 KYSE520 荷瘤模型，將細(xì)胞通過皮下注射到雌性 BALB/c 裸鼠（4 周齡）的側(cè)腹中建立腫瘤模型。而后采用PET顯像監(jiān)測了荷瘤模型在注射[89Zr]Zr-DFOBCMAh230430 后4至168小時內(nèi)不同時間點的成像，結(jié)果顯示注射 [89Zr]Zr-DFOBCMAh230430 后，腫瘤攝取顯著降低（Figure 3. A）。MM.1S 腫瘤在晚期時間點的腫瘤攝取量幾乎是 KYSE520 腫瘤的兩倍，且腫瘤與肌肉的比例具有相似的趨勢（Figure 3. B）。
(Cited from European Journal of Nuclear Medicine and Molecular Imaging)
Figure 3. A: 注射后4至168小時對MM.1S和KYSE 520荷瘤模型進(jìn)行PET成像。B: MM.1S組和KYSE520組中[89Pr]Zr-DFO-BCMAh230430免疫PET成像數(shù)據(jù)的興趣區(qū)分析（n=4）。
2.4 體外生物分布研究
作者團(tuán)隊為了驗證PET成像分析結(jié)果，進(jìn)行了體外生物分布研究。靜脈注射 [89Zr] Zr-DFO-BCMAh230430 (2-3MBq) 后，在 24 小時、48 小時和 168 小時處死 MM.1S 腫瘤小鼠 (n=4)，并立即采集特定目標(biāo)器官并稱重。隨后，使用伽馬計數(shù)器測量其放射性，并以 % ID/g 表示。該研究結(jié)果與 PET 分析的結(jié)果非常吻合。
(Cited from European Journal of Nuclear Medicine and Molecular Imaging)
Figure 4. 施用放射性示蹤劑后24小時、48小時和168小時，[89Zr] Zr-DFO-BCMAh230430 在人類 MM.1S皮下異種移植物（n=4）中的生物分布。
2.5 免疫組化評估BCMA表達(dá)
為了評估腫瘤中的 BCMA 表達(dá)，作者團(tuán)隊將腫瘤組織固定在福爾馬林中，然后使用固定的組織進(jìn)行蘇木精和伊紅 (H&E) 染色和免疫組織化學(xué) (IHC)。進(jìn)一步證明了 [89Zr]Zr-DFO-BCMAh230430 在監(jiān)測MM腫瘤中的BCMA狀態(tài)方面具有出色的能力。與 KYSE520 腫瘤組織相比，MM.1S 腫瘤組織中觀察到的BCMA表達(dá)更高。
(Cited from European Journal of Nuclear Medicine and Molecular Imaging)
Figure 5. A: MM.1S腫瘤組織HE染色; B: MM.1S腫瘤組織免疫組化染色; C: KYSE520腫瘤組織免疫組化染色
3. 結(jié)論
作者團(tuán)隊的研究成功驗證了靶向BCMA免疫PET探針[89Zr]Zr-DFO-BCMAh230430在無創(chuàng)監(jiān)測MM腫瘤中的BCMA狀態(tài)方面的重要作用，顯示出良好的腫瘤攝取和對MM腫瘤的特異性結(jié)合親和力，并提出了一種基于BCMA抗體的新型放射治療診斷方式，有望實現(xiàn)高效、精確的MM診斷和治療。
4. 締碼生物助力科研文章發(fā)表
本文中所用RamAb為締碼自主研發(fā)的BCMA兔單克隆抗體，締碼致力于腫瘤相關(guān)藥物靶點的先導(dǎo)抗體分子的開發(fā)，為早期抗體藥物發(fā)現(xiàn)提供一站式服務(wù)，加快整個藥物開發(fā)進(jìn)程。目前，我們圍繞血液腫瘤、免疫檢查點、實體瘤相關(guān) 500+ 靶標(biāo)，已開發(fā)出 5000+ 現(xiàn)貨抗體分子，并建立了B細(xì)胞種子庫及對應(yīng)的的人-兔嵌合先導(dǎo)抗體分子，其中40+靶標(biāo)已完成人源化改造，20+靶標(biāo)已完成體外功能驗證（CAR-T）。如需了解更多詳情，歡迎垂詢。
（兔重組單克隆抗體定制服務(wù)，先導(dǎo)抗體服務(wù)）
