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对比媒体与分子成像
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对比媒体与分子成像/2021年/文章

研究文章|开放获取

体积 2021年 |文章的ID 3153278 | https://doi.org/10.1155/2021/3153278

Tahleesa j . Cuda Yaowu他托马斯·Kryza Tashbib汗,布莱恩·w·谢霆锋卡米尔a . Sokolowski程Liu尼古拉斯•里昂玛德琳高夫,卡梅隆·e·斯奈尔,大卫·k·怀斯蒂芬•罗斯安德鲁·d·里德尔的安德鲁·r·l·史蒂文森,保罗·a·托马斯·大卫·a·克拉克,西蒙•帕蒂克,约翰·d·胡珀, ”在结直肠癌临床分子磁共振成像目标CDCP1”,对比媒体& # x26;分子成像, 卷。2021年, 文章的ID3153278, 12 页面, 2021年。 https://doi.org/10.1155/2021/3153278

在结直肠癌临床分子磁共振成像目标CDCP1

Tahleesa j . Cuda,1,2,3 Yaowu他,2 托马斯Kryza,2 Tashbib汗,2 布莱恩·w·谢霆锋,4 卡米尔a Sokolowski,4 程刘,1,5,6 尼古拉斯·里昂,1,2 玛德琳高夫,2,7 卡梅伦·e·斯奈尔,2,7 大卫·k·怀,1,3 斯蒂芬•罗斯8et al。 安德鲁·d·里德尔,9 安德鲁·r·l·史蒂文森,1,3 Paul a .托马斯,1,3 David a .克拉克,1,3 西蒙•帕蒂克,8 约翰·d·胡珀2

1昆士兰大学的医学院,布里斯班昆士兰,澳大利亚

2板牙昆士兰大学的研究所转化研究所Woolloongabba,昆士兰,澳大利亚

3皇家布里斯班和妇女医院,地铁北医院和卫生服务,布里斯班昆士兰,澳大利亚

4临床前成像核心设施,转化研究所Woolloongabba,昆士兰,澳大利亚

5使节专业病理学家,suyinn chong,昆士兰,澳大利亚

6QIMR伯格霍夫别墅医学研究所,suyinn chong,昆士兰,澳大利亚

7板牙病理学、板牙医院布里斯班,板牙卫生服务,布里斯班昆士兰,澳大利亚

8联邦科学与工业研究组织,suyinn chong,昆士兰,澳大利亚

9Redcliffe医院,地铁北医院和卫生服务,布里斯班昆士兰,澳大利亚

学术编辑器:卢卡菲利皮主持
收到了 2021年7月02
接受 05年9月2021年
发表 2021年9月14日

文摘

结直肠癌(CRC)是第三世界上最常见的恶性肿瘤,22%的患者出现转移性疾病,另有50%注定要发展转移。分子成像用抗原特异配体共轭放射性核素检测和描述主要癌症和转移。细胞表面蛋白的表达在CRC CDCP1增加,在这里,我们试图评估是否合适的分子成像目标的检测癌症。CDCP1 CRC细胞系表达评估和patient-derived异种移植来识别模型适用于评价radio-labelled 10 d7, CDCP1-targeted,高亲和性单克隆抗体,为临床分子成像。正电子发射tomography-computed断层扫描是用来比较锆- 89 (89年Zr) -10年d7活动性非特异性,同形像控制89年Zr-labelled免疫球蛋白κ1抗体。特异性CDCP1-avidity进一步证实使用CDCP1沉默和阻塞模型。我们的数据表明高活动性和特异性89年Zr-10D7 CDCP1表达肿瘤。水平显著高于正常器官和血液,最大的肿瘤贪欲成像时间点观察到晚。此外,相对较高的活动性检测高CDCP1表达肿瘤,减少了贪欲,CDCP1表达式被拆除或屏蔽。这项研究支持CDCP1作为临床磁共振分子成像目标CRC模型使用放射性配体89年Zr-10D7。

1。介绍

结直肠癌(CRC)是第三个最常见的恶性肿瘤,肿瘤相关性死亡的第四大原因(世界上1]。转移性疾病死亡的主要原因,肝和肺转移的最常见的网站50 - 60%和10 - 30%的CRC患者,分别为(2- - - - - -5]。分期和治疗反应的评估辅助成像使用对比度增强胸部、腹部和骨盆计算机断层扫描(CT)或磁共振(MR)和2-deoxy-2 - [f - 18] fluoroglucose (FDG)正电子发射断层扫描(PET) - CT改善解剖本地化,病变分化,发现小病灶(4,6,7]。

癌症诊断、危险分层、治疗预测和治疗的有效性的评估可以提高额外的非侵入性成像方法的描述和测量生物过程在活的有机体内在分子水平上(8]。分子成像集成了2 d或3 d成像与累计量化细胞事件使用各种协议包括核医学放射性配体成像,成像,先生先生光谱,光学成像和超声9]。放射性配体分子成像采用配体,将放射性核素结合肽或抗体组件特定蛋白质丰富恶性肿瘤细胞表面(10]。系统管理放射性配体定位和绑定到放射性肿瘤和发射信号进行实时检测使用核成像模式,如宠物,使一系列临床测定抗原biodistribution等重要参数,解剖位置,药物动力学,对治疗的反应,为恶性病变剂量阈值,非标靶剂量测定法(10- - - - - -18]。因此,放射性配体分子成像是一个有价值的工具,用于疾病分期和指导治疗决策(2,19,20.]。当结合CT或MRI,细胞和形态学特征都是同时获得(13]。

放射性配体分子成像的有效靶蛋白表达在肿瘤细胞表面的访问系统放射性配体。达到一个高tumor-to-normal组织比,候选人应该均匀的肿瘤蛋白质表达有限表达在正常组织(17,21]。补充C1r / c1、Uegf Bmp1 domain-containing蛋白1 (CDCP1)是I型membrane-spanning糖蛋白636氨基酸细胞外区域,20个氨基酸跨膜区域,150氨基酸胞质域(22,23]。它也被称为减色免疫M+HEp3-associated 135 kDa蛋白质(SIMA135)、跨膜与Src和相关激酶(查斯克)和集群分化318 (CD318) [22,23]。CDCP1表示为一个完整的135 kDa蛋白质,也可以进行蛋白水解分裂生成70 kDa membrane-spanning羧基末端片段和65 kDa aminoterminal片段,摆脱从细胞表面或仍会CDCP1在质膜(24]。先前的研究已经证明了鼠标的效用单克隆10 d7抗体结合到CDCP1氨基末端,交付的锆- 89 (89年Zr) PET-CT-based检测和细胞毒素治疗卵巢癌的临床前模型(25和胰24癌症)。在CRC,高架CDCP1与贫穷的病人结果(3,26]。分析CDCP1 mRNA的CRC的101名患者表示,与晚期水平升高相关显著,节点转移,减少recurrence-free和总生存期26]。同样,免疫组织化学分析128 crc,包括38例没有转移的演讲中,51与肝转移,35肺转移,和四个肝和肺转移,CDCP1升高与肿瘤大小显著相关,品位和阶段,减少肺转移自由生存(3]。

本研究旨在调查CDCP1作为一个潜在的放射性配体磁共振分子成像目标检测的CRC细胞系异种移植和patient-derived鼠标模型使用89年Zr-labelled 10 d7。的特异性89年Zr-10D7 CDCP1表达CRC探讨利用未标记的10 d7争夺抗体结合位点,通过沉默CDCP1表达减少抗体结合位点的数量。

2。材料和方法

2.1。细胞系和文化条件

人类CRC HCT116 HT29 SW480,前列腺癌生物,卵巢癌OVMZ6细胞系来源于写明ATCC(弗吉尼亚州马纳萨斯)。生物细胞保持在RPMI 1640行。CRC HCT116、HT29和SW480和卵巢癌OVMZ6细胞系在杜尔贝科的修改维护鹰的介质媒体(热费希尔科学、十七英里的岩石,澳大利亚)含10%胎牛血清(FCS) (Sigma-Aldrich、北方莱德、澳大利亚)、青霉素(100单位/毫升),和链霉素(100单位/毫升)(Sigma-Aldrich) 37°C湿润,5%的股份有限公司2的气氛。

2.2。CDCP1表达的沉默

CDCP1表达在细胞生长稳定减少从先前生成的球状体孤立patient-derived异种移植(PDX),指定CRC13,如前所述27,28]。细胞CRC13在磷酸盐(PBS)机械分离球状体包含EDTA(0.48毫米)稳定感染pLKO。1慢病毒CDCP1目标成分(目标序列:GCTCATAAGAGCATCGGTTTA;开放的生物系统,年科学、萨里山、澳大利亚),或作为一个控制,不属预定目标的(控制)成分(Addgene水城,妈,美国)构造。稳定感染细胞成长为球状体和媒体中选择含有嘌呤霉素(2µg /毫升)生成细胞指定CRC13-shScr和CRC13-shCDCP1传播在小鼠皮下肿瘤如下所述。

2.3。免疫印迹分析

收集完整的细胞溶解产物在缓冲区里帕(Sigma-Aldrich)包含1 x完成蛋白酶抑制剂鸡尾酒(罗氏,城堡山、新南威尔士、澳大利亚),氟化钠10毫米,钒酸钠和2毫米。溶菌产物被用于免疫印迹分析如前所述[29日)与兔子anti-CDCP1羧基末端抗体# 4115(稀释1:2000;细胞信号技术,Genesearch,阿伦德尔、澳大利亚)。

2.4。流式细胞术

50%的融合,贴壁细胞nonenzymatically分离在PBS / EDTA(0.48毫米)和统计。细胞(2.5×105在PBS)洗两次,封锁在PBS含有2% FCS 30分钟,并沾鼠标anti-CDCP1 aminoterminal抗体10 d7在4°C[1小时25]。细胞被洗两次在PBS含有2% FCS 30分钟前在4°C孵化一个Alexa萤石488 -共轭山羊anti-mouse二级抗体在4°C 30分钟(热费希尔科学)。细胞在PBS洗两次,那么事件(20000 /条件)记录和分析使用流式细胞仪Fortessa流式细胞分析仪。

2.5。老鼠皮下异种移植模型

实验中老鼠昆士兰大学动物伦理委员会批准的(112/17)批准。老鼠被安置在一个无菌的环境与随意提供食物和水。八周大男点头Cg-PrkdcscidIL2rgtm1Wjl/ SzJ (NSG)小鼠(杰克逊实验室,巴尔港,我)是皮下注射HCT116细胞(1×106CRC13)或球状体,CRC13-shScr或CRC-shCDCP1细胞(0.1 g /鼠标PBS悬浮的颗粒状细胞浆)。肿瘤生长三个星期前开始放射性配体分子成像实验。

2.6。放射化学

结合1 - (4-isothiocyanatophenyl) 3 - 6 17-dihydroxy-7 10, 18岁,21-tetraoxo-27——(N-acetylhydroxylamino) 6、11、17日22-tetraazaheptaeicosine)硫脲(DFO-NCS)到10 d7如前所述执行(30.]。简单地说,DFO-NCS (70μg;溶解在二甲亚砜(5∼93海里)μL)对10 d7或同形像匹配控制免疫球蛋白κ1(1.5毫克;10海里)0.1 Na2有限公司3(0.5毫升)一小时在37°C和pH值8.8 - -9.0。反应混合物是由尺寸排阻色谱法使用过滤AKTA ' +生命科学(GE)装有5毫升HiTrap脱盐列运行0.1 PBS的流动相0.5毫升/分钟。无线电标签柴油共轭抗体89年Zr执行按照发表的方法(30.]。的pH值89年Zr-oxalate(珀金埃尔默,Rowville,澳大利亚)调整pH值7.0使用整除1 m Na2有限公司3和缓冲pH值7.5×1:1在0.5 mhepes稀释。DFO-10D7和DFO-IgGκ400年1(1毫克)μL 0.5玫瑰(pH值7.5)与60兆贝可混合89年Zr型解决方案和孵化在25°C 60分钟温和的风潮。净化然后执行使用7 kDa MWCO Zeba脱盐列(热费希尔科学)平衡0.1 PBS (pH值7.2),收益率∼49兆贝可89年Zr-DFO-10D7和89年Zr-DFO-IgGκ1在0.5毫升(放射化学的收益率81%;concentration98MBq /毫升和49兆贝可/毫克)。薄层色谱法证实了放射化学纯度> 95%30.]。

2.7。放射性配体Biodistribution分析

老鼠(n= 4,曝露每组)与异氟烷和静脉注射(注射)通过侧尾静脉。对于使用HCT116的实验,小鼠注射以下政权之一:(1)89年Zr-10D7 (89年Zr 1.4兆贝可;23µ10 g 10 d7),(2)未标记的d7(1毫克)[31日60分钟后紧随其后89年Zr-10D7 (89年Zr 1.4兆贝可;23µ10 g d7),或(3)89年Zr-IgG1κ(89年Zr 1.4兆贝可;23µg IgG1κ)。放射性配体与剂量增加剂量是根据最近公布的数据提供降低CDCP1肿瘤类型(24]。对于使用CRC13的实验,89年Zr-10D7 (89年Zr 2兆贝可;33µ10 g 10 d7),未标记的d7(1毫克)[31日),后60分钟89年Zr-10D7 (89年Zr 2兆贝可;33µg 10 d7)或89年Zr-IgG1κ(89年Zr 2兆贝可;33µg IgG1κ)。磁共振成像进行1、24、48、72、144小时后放射性配体管理使用pet - ct机Inveon系统(西门子、德国慕尼黑)。三十分钟的宠物进行图像采集过程。CT成像(10分钟的收购)进行了解剖注册和衰减校正(80 kV、500μ230 ms曝光时间,与180年360°旋转旋转步骤,装箱4倍,低放大率position-producing 106有效像素大小μ米)。使用Feldkamp CT图像重建算法。PET图像重建使用有序子集期望最大化(OSEM2D)与CT衰减校正算法。转换因子从圆柱形获得幻影充满了已知的活动89年Zr被用来转换宠物活动每体素贝克勒尔(bq) /立方厘米(cc)。图像重建和数据分析进行使用Inveon研究工作区(西门子)。在活的有机体内组织分析了放射性在每个时间点内感兴趣的区域(ROI)记录的百分比注射剂量单位体积(立方厘米)的组织(% ID / cc)。在测量每个肿瘤的存款或器官,小心执行分割只有包容的ROI。体外biodistribution 144小时后的放射性配体信号进行成像时间点。老鼠被公司实施安乐死2窒息和心脏穿刺获得的一份血液样本。组织(肿瘤、心脏、肺、肝脏、肾脏、股骨,肌肉,尾巴,血液,和睾丸)收获和体重。放射性的roi是2480年以一个向导自动γ计数器(PerkinElmer)注入的剂量每单位重量的百分比( )组织(% ID / g)计算修正了衰变和探测器效率。

2.8。免疫组织化学分析

肿瘤中性缓冲福尔马林固定在10% (Sigma-Aldrich),然后嵌入石蜡。Deparaffinised和患者部分(5µm)沾兔子anti-CDCP1羧基末端抗体# 4115(1:100)和苏木精和伊红())如前所述信号使用immunoperoxidase开发与轻拍(DakoCytomation,斯特鲁普、Hovedstaden、丹麦)的显色底物(29日]。部分一个奥林巴斯DP26相机成像和相关cellSens标准1.7成像软件(奥林巴斯、诺丁山、澳大利亚)。染色是评估FRCPA解剖病理学家(CL, CES)。

2.9。统计分析

统计分析使用GraphPad棱镜8 (GraphPad软件、圣地亚哥、钙、美国)。的统计分析在活的有机体内和体外数据集进行了单独使用双尾学生的t以及和双向方差分析方差分析。价值观代表平均值±标准偏差(SD)。的值 被认为是具有统计学意义。本文是按照到达指南(32]。

3所示。结果

3.1。细胞和老鼠细胞异种移植化验确定HCT116适合评估CDCP1-Directed CRC放射性配体分子成像

确定一个细胞系适合CDCP1-targeted放射性配体分子成像,流式细胞术评估细胞表面表达CDCP1进行三个CRC HT29行,SW480,卵巢癌和HCT116 OVMZ6细胞作为负控制和前列腺癌生物作为一个积极的控制(25,33]。如图1(一),细胞表面的CDCP1水平最高的HCT116、SW480细胞,与前列腺癌生物细胞水平,而对HT29 CRC细胞水平下降了至少50%。免疫印迹分析细胞溶解产物表明CDCP1 HCT116细胞所表达的主要是作为全长135 kDa蛋白质只有低水平的70 kDa蛋白质水解生成的羧基末端片段(图1 (b))。高水平的主要长篇CDCP1保留在质膜应该作为一个合适的候选人HCT116细胞异种移植小鼠放射性配体分子成像。

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图1
细胞和鼠标异种移植化验确定评估HCT116细胞CDCP1-directed CRC放射性配体分子成像。(一)流式细胞术对细胞表面CDCP1表情HCT116、SW480, HT29 CRC细胞系,积极控制前列腺癌生物细胞,和消极的控制卵巢癌OVMZ6细胞。细胞被沾anti-CDCP1抗体d7然后Alexa萤石488 goat-anti-mouse二级抗体标记。细胞染色只有二级抗体提供了背景信号。信号正常模式。(b)免疫印迹分析CDCP1从HCT116细胞溶解产物使用anti-carboxyl终端抗体4115。箭头指示全长135 kDa,裂解70 kDa CDCP1。一个不完全N-glycosylated CDCP1形式是由箭头表示。
3.2。CDCP1-Targeted分子磁共振成像检测CRC细胞异种移植

HCT116细胞在小鼠皮下肿瘤用来评估CDCP1-targeted分子成像来检测CRC的能力在活的有机体内。总结,如图2(一个)经过三个星期的HCT116异种移植细胞生长,小白鼠注射静脉输液89年Zr-10D7,未标记的10 d7紧随其后89年Zr-10D7 60分钟后,或控制89年Zr-IgG1κ,磁共振成像进行1、24、48、72和144小时后。组织学分析代表治疗皮下HCT116透露,异种移植肿瘤显示腺癌组织学特性(图2 (b)左)和CDCP1表达主要位于恶性肿瘤细胞表面(图2 (b)右)。这些数据证实HCT116细胞异种移植适合评估CDCP1-directed CRC的分子成像在活的有机体内。

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图2
CDCP1分子靶向磁共振成像检测CRC细胞异种移植。(a)图HCT116细胞接种后肿瘤生长的时期,放射性配体管理磁共振成像。(b)代表)染色(左)和anti-CDCP1免疫组织化学染色(右)展示强大的质膜染色的CDCP1恶性细胞在小鼠皮下HCT116细胞异种移植肿瘤(放大40 x;规模50条μ米)。(c)代表三维磁共振成像重建的老鼠轴承皮下HCT116细胞异种移植接种注射。89年Zr-10D7,未标记的10 d789年Zr -10 d7,或89年Zr-IgG1κ(1.4兆贝可)1、24、48、72和144小时后管理。(d)图的时间进程在活的有机体内宠物的热望HCT116细胞异种移植肿瘤、心脏、肺和肝脏,24、48、72和144 h后静脉输液管理89年Zr-10D7,未标记的10 d789年Zr -10 d7,和89年Zr-IgG1κ。误差存在89年Zr-IgG1κ但在规模太小是明显的。(e)图恢复肿瘤的放射性测量的体外放射分析和显示为% ID / g。 , 。

在活的有机体内宠物分析表明89年Zr-10D7信号然后趋于稳定(数据增加了72个小时2 (c)和2 (d);统计分析表S1)。它表明,积累89年Zr-10D7肿瘤在144小时(7.1±1.4% id / cc)主要是熔化的竞争与未标记的10 d7 (2.8±0.7% id / cc 144小时),而老鼠注射控制89年Zr-IgG1κ微不足道的肿瘤贪欲(0.8±0.1% id / cc 144小时)。这种分析也表明,相比增加89年Zr-10D7信号肿瘤一口72小时,肿瘤89年Zr信号在心脏,肺,肝脏在第一个24小时内迅速下降,然后趋于稳定在所有组的老鼠(图2 (d))。

结束时测定,定量辐射γ计数器分析进行进一步检查肿瘤和肿瘤的放射性物质。中提供的数据表S2和统计上显著差异如表所示S3。结果表明,端点放射性肿瘤小鼠高出11.2折89年Zr-10D7比89年Zr-IgG1k(图2 (e);表S2)确认CDCP1-specific绑定和吸收明显从宠物的分析。10个d7 CDCP1表达CRC细胞的特异性在活的有机体内进一步证实了结果显示信号从异种移植小鼠的肿瘤低78% coadministered未标记的10 d7和89年Zr-10D7与小鼠相比管理89年Zr-10D7(图2 (e);表S1)。

检查肿瘤的信号体外辐射γ计数器分析活动展示了明显高于肝的活动89年Zr-IgG1κ相比89年Zr-10D7 coadministered未标记的10 d7,紧随其后89年Zr-10D7。它还揭示了相对较低的血,心脏,肺,肾的活动89年Zr-IgG1κ相比89年与未标记的Zr-10D7 coadministered 10 d7紧随其后89年Zr-10D7(图2 (e))。这些发现可能会减少特定绑定的结果89年Zr-IgG1κ导致肝吸收和分解代谢增加单核吞噬细胞系统,包含器官(34- - - - - -38]。此外,还确定了高股活动的老鼠89年Zr-IgG1κ(图2 (e))。这一发现进一步支持这一假说的增加89年Zr-IgG1κ肝脏分解代谢满心89年Zr积累的未溶化的骨骼骺内只是不成熟的小鼠用于这些实验,一个已知的89年Zr现象(39,40]。高血活动中发现老鼠收到未标记的10 d7结合89年Zr-10D7 (7.5±0.8% id / g)相比89年Zr-10D7和89年Zr-IgG1κ(5.0±0.6% id id / g / g和0.5±0.0%,分别)。我们推测,未标记的10 d7肝吸收和分解代谢延迟退化89年Zr-10D7,导致更大的自由在144小时内血液循环活动。在统计上有显著差异体外活动提供了表S3。

3.3。CRC PDX CDCP1-Targeted分子磁共振成像检测

评估的有效性CDCP1-targeted代理对更多的疾病相关模型,磁共振成像进行PDX CRC13 [28]。这个patient-derived模型保留了原始的特性主要结肠癌显示组织学低分化腺癌(图3(一个)左)和著名的细胞表面的本地化CDCP1(图3(一个)右)。CRC13增长的三周后,磁共振成像的老鼠,24日,48岁,72和144小时后静脉输液管理radio-labelled抗体表示增加积累89年Zr-10D7信号在皮下侧面肿瘤与肿瘤信号从老鼠注射控制可以忽略不计89年Zr-IgG1κ(图3 (b))。作为HCT116细胞异种移植模型,观察89年Zr-10D7和89年Zr-IgG1κ积累在肝脏和心肺系统利用信号显著减少后24小时内政府在活的有机体内宠物分析(图3 (c))。定量分析信号从肿瘤、心脏、肺、肝脏表示增加89年Zr-10D7肿瘤热望在时间进程和最高的热望在144小时的时间点(6.8±1.6% id / cc)而信号从心脏、肺、肝脏减少在这个时间段(图3 (c))。这些结果证实了量化体外biodistribution分析89年Zr-10D7和89年Zr-IgG1κ在恢复肿瘤、器官和血液。如图3 (d),明显更高的活动中发现肿瘤的老鼠89年Zr-10D7 (13.1±1.7% id / g)相比89年Zr-IgG1κ(4.9±0.8% id / g)。放射性肺,大约是相同的尾巴,和从这些小鼠睾丸,水平更高的小鼠肝脏和股骨89年Zr-IgG1κ,而水平略高于心脏,肾,和肌肉的老鼠89年Zr-10D7(图3 (d)和表S4)。令人惊讶的是,信号在老鼠的血液管理相当高89年Zr-10D7相比89年Zr-IgG1κ(图3 (d)和表S4)可能由于减少非特异性的积累89年Zr-10D7非标靶组织中导致增加,自由流通89年Zr-10D7相比89年Zr-IgG1κ。这个实验的总体结果与前面给出的HCT116 CRC模型。

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图3
CDCP1-targeted分子磁共振成像检测CDCP1-expressing patient-derived CRC13模型小鼠。(a)代表的形象)染色(左)和anti-CDCP1免疫组织化学染色(右)展示温和的质膜染色CDCP1在皮下CRC13恶性细胞异种移植小鼠的肿瘤(放大40 x;规模50条μm_。(b)代表三维磁共振成像重建的老鼠轴承皮下CRC13肿瘤注射接种。89年Zr-10D7或89年Zr-IgG1κ(1)兆贝可)1、24、48、72和144 h后管理。(c)图的时间进程在活的有机体内宠物贪欲CRC13肿瘤,24、48、72和144 h后静脉输液管理89年Zr-10D7和89年Zr-IgG1κ。(d)图恢复肿瘤的放射性,器官和血液体外放射分析和显示为% ID / g。 , ; , ; , 。

检查减少CDCP1表情的影响89年Zr-10D7肿瘤贪欲,磁共振成像结果相比从CRC13异种移植稳定与慢病毒转导CDCP1沉默构造(CRC13-shCDCP1)或争夺控制构造(CRC13-shScr)。如图4(一)、组织化学分析表明,CDCP1表达明显降低相比,CRC13-shCDCP1 CRC13-shSrc肿瘤(上)和异种移植的组织学改变了这种蛋白质水平降低(底部)。每周两次异种移植物体积测量表明,肿瘤的生长不受CDCP1沉默。磁共振成像的老鼠89年Zr-10D7表示,24小时后,CRC13-shCDCP1肿瘤(蓝圈)水平降低的CDCP1活动性明显低于控制CRC13-shScr肿瘤(红圈)和贪欲的差异随着时间的增加(图4 (b))。定量成像和放射分析表明89年在CRC13-shCDCP1 Zr-10D7肿瘤活动性降低了约40% (6.5±1.0% id / g)相比CRC13-shSrc (10.8±1.3% id / g)肿瘤(数字4 (c)和4 (d))。虽然包含IHC分析证实CDCP1表达差别近100%对这些CRC13-shCDCP1 CRC13-shSrc肿瘤相比,肿瘤活动性变化了40%。

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图4
减少CDCP1表达减少贪欲CDCP1-targing抗体10 d7 CRC13 patient-derived模型小鼠。(一)代表的形象)染色(底部)和皮下CRC13-shScr anti-CDCP1免疫组织化学染色(上)(左)和CRC13-shCDCP1(右)异种移植小鼠。Anti-CDCP1免疫组织化学显示明显下降的表达CDCP1 CRC13-shCDCP1肿瘤与CRC13-shScr肿瘤。)染色表明,组织学改变了异种移植减少CDCP1水平(规模50条μ米)。(b)代表pet - ct机3 d重建的老鼠轴承CRC13-shScr(红圈)和CRC13-shCDCP1肿瘤(蓝圈),24日,48岁,72年,144小时后89年兆贝可Zr-10D7管理局(1)。(c)在活的有机体内宠物贪欲肿瘤的时间点89年Zr-10D7政府显示为% ID / cc。(d)定量体外biodistribution数据由切除肿瘤的放射分析法的测定。 , ; , ; , 。

4所示。讨论

使用细胞异种移植和patient-derived模型小鼠,我们的数据表明,radio-labelled抗体代理,89年针对受体CDCP1 Zr-10D7,可以使用磁共振成像来检测CRC在活的有机体内。结合先前的报道的高架CDCP1 CRC患者组(3,26),我们的研究结果表明,临床pet - CT机实现CDCP1-directed显像剂可能在CRC效用包括分期和治疗反应的评估作为一个援助对现有模式的CT,先生,FDG磁共振成像。

我们曾表明,免疫抗体CDCP1直接代理是有效的磁共振成像和治疗的临床前模型卵巢(25和胰24癌症)。目前的研究表明的效用89年Zr-labelled CDCP1-directed代理(10 d7) CRC并扩展了卵巢癌、胰腺癌的研究展示的选择性89年使用无标号的10 d7 Zr-10D7 CDCP1表达肿瘤。高剂量的增加,未标记的配体是公认的方法来演示在活的有机体内有针对性的阻塞(41- - - - - -43]。我们的研究结果表明,unlabelled10D7竞争89年Zr-10D7 CDCP1结合位点,从而减少宠物信号∼60%,与类似的实验设计在现有的出版物(42,44]。CRC13-shCDCP1肿瘤∼40%减少肿瘤贪欲而CRC13-shSrc肿瘤。可比性降低被认为与其他出版沉默模型(45]。此外,峰值CRC13-shCDCP1肿瘤接种的热望89年Zr-10D7和nontransfected CRC13管理89年Zr-IgG1κ是类似的。剩余放射性配体吸收来自沉默和非特异性配体实验是由于非特异性增强渗透性(EPR)和保留效应(43),夸张的效果在大多数实体肿瘤迅速增长(46),在活的有机体内小动物异种移植肿瘤模型(47]。

放射性配体分子成像的一个基本原则是提供最低有效剂量,同时保持诊断上足够的空间分辨率(48]。所选的放射性核素的半衰期必须近似,所选择的配体(19]。89年Zr的长半衰期78.4小时,使其适用于完整的抗体,如10 d7 [19,39]。然而,这种放射性核素的长期活动结果增加日常接触(49]。有经验的在活的有机体内模型在这项研究中,后期成像时间点后,政府需要放射性标记的抗体检测峰值tumor-to-background贪欲,增加为代价的辐射(19]。峰在活的有机体内89年Zr-10D7 tumor-to-background信号检测到144个小时。抗体作为配体,因为高目标的特异性和亲和力50]。然而,配体血清半衰期是依赖规模和结构(19,39),相对较高的分子量∼150 kDa的全长抗体等10 d7 [24)需要几天到达峰值tumor-to-background由于初始信号比血池和较慢的灌注时间相比较小的向量(40,50- - - - - -52]。适当的延缓tumor-to-background信号后代理政府可能产生负面影响的临床免疫抗体CDCP1-directed PET显像剂的实现CRC和其他癌症。

另一个因素影响实现的89年Zr-labelled抗体CDCP1在活的有机体内放射性核素的新陈代谢和离解导致5 - 10%的共轭89年Zr游离后48小时内管理。这是一个临床问题,因为释放89年Zr积累对辐射敏感的骨和骨骼生长板,减少其诊断实用程序和增加骨髓辐射剂量(39,40]。另一个问题是现象在活的有机体内transmetallation或transchelation89年Zr用金属络合蛋白转铁蛋白和血浆铜蓝蛋白等在肝脏和肾脏也会增加肿瘤的照射(49]。

可能解决这些问题通过使用较小CDCP1-targeted配体包括抗体片断或肽。减少全长抗体的分子大小通过改变Fc受体结合域可以加速峰值tumor-to-background比和改善血液间隙,肿瘤保留,和宠物贪欲(15]。抗体片断和肽分子量较低的小配体和降低血清半衰期可更容易地灌注组织(20.,39]。高亲和性绑定和特异性抗体片断通常共享相同的属性作为完整的同行(50)和一些肽也表现出类似的结合亲和力与全长抗体快速组织渗透的优势(50,52]。多肽还可以抗蛋白酶水解,增加在活的有机体内稳定(52]。此外,低分子量肽等配体适合放射性核素半衰期较短等18F(半衰期109.8分钟)68年Ga(半衰期67.6分钟)(19,39,50]。等放射性核素放射性配体分子成像的青睐成像可以执行后不久,政府在临床上可控的时间内减少有效剂量和微小残留放射性在病人出院53,54]。

5。结论

总之,临床前小鼠模型本文支持CDCP1作为放射性配体分子成像CRC的目标。定量分析通过流式细胞术和免疫组织化学的半定量的分析证实CDCP1表达式的CRC细胞系和PDX。统计上显著的高肿瘤吸收radio-labelled抗体89年Zr-10D7被发现在两个CDCP1-expressing CRC小鼠模型在后期成像时间点与蛋白质特异性表示沉默和抗原决定基阻塞模型。研究结果支持进一步的工作检查CDCP1作为放射性配体分子成像CRC的目标。

数据可用性

使用的数据来支持本研究的发现可以从相应的作者。

的利益冲突

Yaowu他托马斯·Kryza西蒙••帕蒂克和约翰·霍伯发明家在专利申请10 d7-based CDCP1-targeted生物分子。

确认

作者承认平动研究所提供的核心设施,使这一研究,特别是生物资源设施,显微镜设备,和临床成像设备。这项工作是由澳大利亚管道加速器治疗创新支持计划,澳大利亚国家健康与医学研究理事会(APP1121970),和未来医学研究基金(MRF1199422);通过慈善JDH板牙基金会的支持;赠款TC,老帕特,和从布里斯班Diamantina JDH卫生合作伙伴,SR和JDH环治疗(负责- 256 18/19),TC,陆军研究实验室,并从结直肠外科JDH社会澳新银行的基础;和一个更高的学位奖学金昆士兰大学的研究生院Tashbib汗。平动研究所是由昆士兰州政府财务支持和澳大利亚联邦政府。

补充材料

表S1:双向方差分析的统计学意义在活的有机体内宠物贪欲(% ID / cc) HCT 116肿瘤成像时间点。表S2:体外放射射线分析活动(% ID / g平均数±标准差)HCT116肿瘤在144小时。表S3:双向方差分析的统计学意义体外放射射线分析活动(% ID / g) HCT116肿瘤在144小时。表S4:体外放射射线分析活动(% ID / g平均数±标准差)的CRC13 144小时。(补充材料)

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