2023年2月底，北京大學(xué)腫瘤醫(yī)院楊志主任、朱華研究員團隊在藥學(xué)領(lǐng)域TOP期刊《Journal of Pharmaceutical Analysis》（醫(yī)學(xué)1區(qū)/藥學(xué)1區(qū)，JCR Q1, SCI IF 14.026）上發(fā)表發(fā)表有關(guān)CLDN18.2靶向免疫PET探針[⁸⁹Zr]Zr-DFO-TST001用于胃腸道腫瘤的無創(chuàng)性成像的臨床前研究。

研究背景與研究意義：

CLDN18.2是屬于CLDN蛋白家族(CLDNs)的緊密連接蛋白，參與細胞間粘附結(jié)構(gòu)的形成，控制細胞極性和細胞間物質(zhì)交換，其表達嚴格限于正常胃黏膜細胞,但在腫瘤細胞的增殖、分裂和轉(zhuǎn)移過程中過表達,使其成為消化道腫瘤治療的新興治療靶點。Zolbetuximab (IMAB362) 是世界上第一個靶向 CLDN18.2 的抗體，通過抗體依賴性細胞毒性 (ADCC) 和補體依賴性細胞毒性 (CDC) 殺死腫瘤細胞，并與一線表柔比星、奧沙利鉑和卡培他濱 (EOX) 聯(lián)合提供更長的無進展生存期和總生存期。 TST001是繼IMAB362之后在國內(nèi)研發(fā)的抗CLDN18.2單克隆抗體。與 IMAB362 相比，TST001 因其較低的巖藻糖含量和更強的 NK 細胞介導(dǎo)的 ADCC 腫瘤殺傷活性，具有更高的親和力、更高的 FcRn 結(jié)合活性。在 TST001（NCT04396821）聯(lián)合卡培他濱和奧沙利鉑（CAPOX）一線治療晚期胃/胃食管結(jié)合部腺癌的 I 期臨床研究中，73.3% 達到部分緩解，26.7% 達到疾病穩(wěn)定。有趣的是，兩項臨床研究均表明 CLDN18.2 表達水平與藥物療效相關(guān)，在腫瘤中 CLDN18.2 高表達的患者中顯示出更多的臨床獲益。因此，基于 CLDN18.2 表達水平的患者選擇對于 CLDN18.2 靶向治療變得至關(guān)重要。目前檢測CLDN18.2蛋白的主要方法是免疫組織化學(xué)(IHC)，其他方法包括分子信標和逆轉(zhuǎn)錄-聚合酶鏈反應(yīng)(RT-PCR)。 IHC是有創(chuàng)的，需要內(nèi)鏡活檢，取樣部位和數(shù)量有限。由于腫瘤的異質(zhì)性，CLDN18.2在患者體內(nèi)的分布和表達水平的動態(tài)變化無法實時完整反映。分子影像學(xué)可作為一種無創(chuàng)診斷工具，利用放射性示蹤劑發(fā)射的放射性信號檢測病灶內(nèi)CLDN18.2的表達和分布，從而幫助臨床篩選具有潛在獲益的患者，評估CLDN18.2靶向治療的療效治療，指導(dǎo)腫瘤的準確診治。

本研究利用GMP條件下產(chǎn)生的TST001抗體構(gòu)建了免疫PET分子探針[⁸⁹Zr]Zr-DFO-TST001。探針不僅在細胞水平上表現(xiàn)出良好的特異性，且在24到96小時內(nèi)呈現(xiàn)出快速而持續(xù)的腫瘤蓄積趨勢。本研究為實時監(jiān)測腫瘤患者的抗體治療療效提供了一種有潛力的分子探針，還為未來適合于靶向CLDN18.2治療的患者的篩選和其療效評估提供了可能性。

文章亮點：

l  構(gòu)建了理化性質(zhì)穩(wěn)定、高親和力的放射性標記的GMP級別抗CLDN18.2抗體新型免疫PET探針。

l  該探針可以無創(chuàng)地檢測CLDN18.2在不同腫瘤中的表達狀態(tài)，為未來適合于靶向CLDN18.2治療的患者的篩選和其療效評估帶來了曙光。

文章內(nèi)容分享：

Claudin18.2（CLDN18.2）是一種緊密連接蛋白，在胃腸道癌和食管癌等多種實體瘤中過表達，有希望作為腫瘤診斷、評估療效和患者預(yù)后的生物標志物。研究表明，腫瘤部位CLDN18.2表達水平與抗CLDN18.2治療的療效存在一定的相關(guān)性，在腫瘤中 CLDN18.2 高表達的患者中顯示出更多的臨床獲益。本研究成功制備了⁸⁹Zr標記的GMP級別靶向CLDN18.2重組人源化抗體TST001的[⁸⁹Zr]Zr-DFO-TST001探針。本研究主要分為以下幾個研究步驟：

（1）       探針的合成及理化性質(zhì)研究。首先使用雙功能螯合劑p-NCS-Bz-DFO對TST001進行偶聯(lián)，通過ELISA實驗驗證了DFO的偶聯(lián)對TST001與CLDN18.2結(jié)合的親和力影響不大（0.413 nM ± 0.055 nM vs. 0.361 ± 0.058 nM），使用核素⁸⁹Zr標記制得 [⁸⁹Zr]Zr-DFO-TST001。標記步驟簡單，良好的放射性標記率（74.64%）和高放射化學(xué)純度（>99%），在體外和體內(nèi)均表現(xiàn)出良好的穩(wěn)定性，可滿足臨床使用需求。細胞結(jié)合實驗表明[⁸⁹Zr]Zr-DFO-TST001對AGS^CLDN18.2細胞具有較強的特異性與靶向性。

（2）       探針對不同腫瘤中CLDN18.2表達水平的檢測。[⁸⁹Zr]Zr-DFO-TST001能夠在24 h內(nèi)在CLDN18.2表達陽性的AGS^CLDN18.2異種移植瘤中快速聚集，腫瘤內(nèi)放射性信號可保持96 h以上，而CLDN18.2表達陰性的AGS腫瘤對[⁸⁹Zr]Zr-DFO-TST001的攝取極低，且未標記的TST001能夠明顯阻斷AGS^CLDN18.2異種移植瘤對[⁸⁹Zr]Zr-DFO-TST001的攝取。PET顯像結(jié)果與IHC結(jié)果一致。因此，該探針能夠快速識別CLDN18.2高表達的腫瘤組織，并快速從血液及非靶組織中清除，從而在短時間內(nèi)提供高靶本比的PET圖像。

圖1. [⁸⁹Zr]Zr-DFO-TST001的合成、質(zhì)量控制和體外穩(wěn)定性評價（A） [⁸⁹Zr]Zr-DFO-TST001的合成和放射性標記。（B）純化前后[⁸⁹Zr]Zr-DFO-TST001的Radio-TLC結(jié)果。（C）[⁸⁹Zr]Zr-DFO-TST001的體外穩(wěn)定性分析

圖2. BGC823^CLDN18.2、BGC823腫瘤小鼠注射[⁸⁹Zr]Zr-DFO-TST001或[⁸⁹Zr]Zr-DFO-IgG的PET圖像。（A） 2、24、48、72和96小時內(nèi)四個不同實驗組的小動物PET圖像。 （B）BGC823^CLDN18.2小鼠器官中[⁸⁹Zr]Zr-DFO-TST001的標準攝取值平均值（SUVmean） （C）未標記TST001阻斷的BGC823^CLDN18.2小鼠器官中SUVmean值。（D）BGC823小鼠器官中的SUVmean值。（E）BGC823^CLDN18.2小鼠器官中[⁸⁹Zr]Zr-DFO-IgG的SUVmean值。

圖3.小動物PET成像分析結(jié)果（A） [⁸⁹Zr]Zr-DFO-TST001注射后48小時的PET圖像¹⁸F-FDG的PET圖像對比 （B）注射后48 h不同實驗組的小鼠器官中的SUVmean值 （C）每個顯像時間點的腫瘤/心臟SUVmean比值 （D）每個顯像時間點的腫瘤/肌肉SUVmean比值 （E）BGC823^CLDN18.2（++）（e1）和BGC823（-）（e2）腫瘤中CLDN18.2表達的IHC分析。（***，P < 0.001）

文章結(jié)論：

團隊成功制備出⁸⁹Zr標記的GMP級別靶向CLDN18.2重組人源化抗體TST001的[⁸⁹Zr]Zr-DFO-TST001探針。探針不僅在細胞水平上表現(xiàn)出良好的特異性，且在24到96小時內(nèi)呈現(xiàn)出快速而持續(xù)的腫瘤蓄積趨勢。該研究實時監(jiān)測為腫瘤患者的抗體治療療效提供了一種有潛力的分子探針，還為未來適合于靶向CLDN18.2治療的患者的篩選和其療效評估提供了可能性。

*通訊作者為北腫楊志主任和朱華研究員、蘇州創(chuàng)勝集團錢雪明博士。

?第一作者為貴州大學(xué)與北腫聯(lián)合培養(yǎng)的研究生陳艷、李大鵬同學(xué)和北腫侯興國博士。

原文鏈接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2095177923000357

[1] Yan Chen^?, Xingguo Hou^?, Dapeng Li^?, Jin Ding, Jiayue Liu, Zilei Wang, Fei Teng, Hongjun Li, Fan Zhang, Yi Gu, Steven Yu, Xueming Qian^*,Zhi Yang^*, Hua Zhu^*. Development of a CLDN18.2-targeting Immuno-PET Probe for Non-invasive Imaging in Gastrointestinal Tumors. Journal of Pharmaceutical Analysis. 2023. DOI: 10.1016/j.jpha.2023.02.011.