^(68)Ga-DOTA-PDL1P的设计合成及其在黑色素瘤小鼠模型中的应用研究

摘要

背景与目的:以程序性死亡[蛋白]-1(programmed death-1,PD-1)/程序性死亡[蛋白]配体-1(programmed death ligand-1,PD-L1)抑制剂为代表的免疫治疗药物在临床上获得巨大成功,但整体有效率差异很大。现阶段在肿瘤开始治疗前,检测患者PD-1/PD-L1的表达情况是临床用药的重要依据,但目前检测PD-L1表达的方法需要获取患者的标本,而获取标本存在创伤性。因此,迫切需要开发一种无创性活体内特异性检测PD-L1表达的方法。我们设计合成了一种新型靶向PD-L1多肽的正电子发射断层显像(positron emission tomography,PET)显像剂^(68)Ga-DOTA-PDL1P,本研究通过对^(68)GaDOTA-PDL1P的标记率、放射化学纯度及稳定性进行质量控制评估,并在黑色素瘤小鼠模型中进行应用评价,以期获得有转化前景的^(68)Ga-DOTA-PDL1P新型免疫PET探针。方法:利用镓-68(^(68)Ga)标记DOTA-PDL1P,并对其放射性化学纯度和稳定性进行质量控制评估;使用鼠源性黑色素瘤B16-F10细胞系进行体外细胞摄取及阻断实验以评价其特异靶向性能;采用B16-F10荷瘤小鼠进行生物分布实验分析该PET显像剂在体内的代谢情况;通过PET/CT显像观察^(68)Ga-DOTA-PDL1P在B16-F10荷瘤小鼠中的肿瘤摄取程度并进行半定量分析肿瘤靶本比(tumor/muscle,T/M);另外对肿瘤样本进行放射自显影进一步分析肿瘤对^(68)Ga-DOTA-PDL1P探针的摄取情况。采用肿瘤细胞阳性比例分数(tumor cell proportion score,TPS)及联合阳性分数(combined positive score,CPS)指标分析免疫组织化学染色结果评价肿瘤组织的PD-L1表达情况。结果:^(68)Ga-DOTA-PDL1P的标记率及放射化学纯度均大于99%,并在磷酸缓冲盐溶液(phosphate-buffered saline,PBS)和胎牛血清(fetal bovine serum,FBS)中温育3 h后仍保持较好的稳定性(放化纯度均在90%以上)。细胞摄取结果示,^(68)Ga-DOTAPDL1P可被B16-F10细胞特异性摄取,且该特异性摄取能够被PD-L1P多肽竞争结合阻断。生物分布实验结果示^(68)Ga-DOTAPDL1P主要经泌尿系统排泄。荷瘤小鼠microPET/CT显像结果表明肿瘤组织高度摄取^(68)Ga-DOTA-PDL1P,T/M为6.7。放射自显影结果证实肿瘤^(68)Ga-DOTA-PDL1P高摄取部位与免疫组织化学染色PD-L1表达阳性区域一致,证明^(68)Ga-DOTA-PDL1P能够特异性与PD-L1阳性的肿瘤细胞结合。结论:本研究合成的^(68)Ga-DOTA-PDL1P新型PET显像剂稳定性好,能特异性靶向PD-L1阳性肿瘤细胞,是一种有转化前景的靶向PD-L1蛋白的新型免疫PET探针。