釓標(biāo)記抗人肝癌單克隆抗體瘤內(nèi)注射對荷瘤裸鼠的磁共振增強(qiáng)試驗(yàn)

1、釓標(biāo)記抗人肝癌單克隆抗體瘤內(nèi)注射對荷瘤裸鼠的磁共振增強(qiáng)試驗(yàn)    許乙凱劉杏元張嘉寧俞志堅(jiān) 【摘要】目的：探討小劑量瘤內(nèi)注射釓標(biāo)記抗人肝癌單克隆抗體的磁共振增強(qiáng)效應(yīng)。方法：應(yīng)用DTPA環(huán)酐雙向偶合劑制出Gd-DTPA-McAds;實(shí)驗(yàn)組4只荷肝癌裸鼠直接瘤內(nèi)注入30g單克隆抗體量的Gd-DTPA-McAds;對照組向瘤內(nèi)注入30g單克隆抗體的生理鹽水(n=2)，12h后行T1加權(quán)像掃描。結(jié)果：實(shí)驗(yàn)組瘤內(nèi)出現(xiàn)斑片狀或不均勻強(qiáng)化，而對照組瘤體為均勻中等信號。結(jié)論：瘤內(nèi)注射法能有效提高瘤靶內(nèi)標(biāo)記抗體的濃度，對改進(jìn)MR免疫成像的敏感性有幫助。 【關(guān)鍵詞】肝癌單克

2、隆抗體磁共振成象 Experimental study on the contrast enhancement of MRI after intratumoral injection of gadolinium labelled antibodies against human hepatocellular carcinoma in the nude mouce model Xu Yikai,Liu Xingyuan,Zhang Jianing,et al. (Medical Imaging Center,Nanfang Hospital of the First Military Medic

3、al University,Guangzhong 510515) 【Abstract】Purpose:To evaluate the possibility of MR targeting enhancement with local injection of a small dose of Gd labelled antihuman hepatocellular carcinoma McAbs(Hab 18).Methods:Gd-DTPA was prepared by using CA-DTPA to conjugate both Hab 18 antibodies and Gd3.Of

4、 6 nude mice bearing hepatocellular Carcinoma,4 cases were injected intratumorally with Gd-DTPA-McAbs at a dose of 30g labelled antibody per mouse,while 2 were injected intratumorally with 30g Hab 18 antibodies in normal saline as the control group. MR scans were performed 12 hours after the injecti

5、on in all animals.Results:On T1 weighted images,there were patchy or unhomogeneous enhancements in nodular lesions of experimental group,while no enhancement were noticed in the control group.Conclusion: Intratumoral injection could effectively raise the tissue concentration of the labelled McAbs in

6、 the nodular target.Therefore,it is a valuable and simple way for improving the sensitivity of MR immunoimaging. 【Key words】Hepatocellular carcinomaMonoclonal antibodiesMRI 磁共振免疫成像(MR immunoimaging,簡稱MRII)是以單克隆抗體為載體，通過抗體與抗原(腫瘤組織)的特異性結(jié)合，將順磁性元素導(dǎo)向腫瘤內(nèi)，實(shí)現(xiàn)腫瘤的定向強(qiáng)化。這種方法有可能對腫瘤的早期定性和定量診斷有幫助。我們早期研究1及國外有關(guān)報(bào)道2均證實(shí)

7、了MRII的可行性，但由于MRII的敏感性仍較差，制約其廣泛應(yīng)用。通常MRII使用的單克隆抗體量高達(dá)12mg/只，相當(dāng)于核素腫瘤放射免疫成像 (Radioimmuno-Imaging,RII) 單克隆抗體使用量的100400倍。按此標(biāo)準(zhǔn)，一個(gè)50kg體重的成年人要進(jìn)行MRII，至少需要的單克隆抗體量為2500mg以上，而市場上1mg高純度單克隆抗體的價(jià)格近千元，且大劑量使用鼠源性單克隆抗體可能會(huì)導(dǎo)致免疫源性問題?？梢?，如何有效的提高M(jìn)RII的檢測敏感性，盡量減少標(biāo)記抗體的使用，是MRII能否進(jìn)入臨床應(yīng)用的關(guān)鍵。 提高M(jìn)RII敏感性的基本途徑，是尋找新的標(biāo)記方法，使每分子單克隆抗體攜帶更多的Gd

8、3，同時(shí)又保持高度的免疫活性，目前這方面研究進(jìn)展不多。本文嘗試瘤內(nèi)直接注射小劑量釓標(biāo)記抗人肝癌單克隆抗體(Gd-DTPA-McAbs),并觀察其強(qiáng)化作用。 材料和方法 1. 單克隆抗體及標(biāo)記 單克隆抗體單克隆抗體Hab18系鼠源抗人肝癌單克隆抗體，為IgG1亞型，濃度10mg/ml，20保存。 Gd-DTPA-McAbs制備DTPA環(huán)酐為Sigma產(chǎn)品。用二步法進(jìn)行標(biāo)記：1mgHAb18(McAbs)溶于100l0.1MNaHCO3(PH8.0)溶液，再加入25l46.6mmol/l的DTPA環(huán)酐DEMO溶液，用0.25mol/l NaOH將pH調(diào)至8.5，室溫下反應(yīng)1h，移入透析袋內(nèi)4下用生

9、理鹽水透析8h，換液2次。將上述液體移入試管內(nèi)，加入50l33mmol/lGdcl3液混勻，室溫下反應(yīng)2h，再移至生理鹽水中透析24h，換液3次。 Gd-DTPA-McAbs抗體濃度測定將上述液體稀釋4倍，國產(chǎn)756mc紫外線分光光度計(jì)測波長280nm吸光度，按E1%280=14計(jì)算Gd-DTPA-McAbs中IgG量，結(jié)果為300g/ml。 2. 標(biāo)記物免疫活性試驗(yàn) 肝癌QGY-7703細(xì)胞和結(jié)腸癌LST-174T細(xì)胞分別懸浮于1%DSA-PBS液中，每管細(xì)胞數(shù)為2×106個(gè)細(xì)胞/ml，分別加入1ml上述Gd-DTPA-McAbs，37孵育20min，0.01M PBS離心洗4遍，

10、除去末與癌細(xì)胞結(jié)合的Gd-DTPA-McAbs,最后加入2ml 0.01M PBS，制成懸液，置1.5TGE公司Signa MR儀行FSE掃描，TR200ms,TE15ms比較二管信號強(qiáng)度差別。 3. 裸鼠模型建立及增強(qiáng)試驗(yàn) 6只6周齡裸鼠，將QGY-7703肝癌細(xì)胞按2×107/只注入裸鼠皮下，腫瘤生長至0.51.0cm備用，第一組4只，向瘤內(nèi)直接注入含抗體量為30g的Gd-DTPA-McAbs;第二組有2只，向瘤內(nèi)注射溶有30gHAb18的生理鹽水0.1ml作陰性對照。分別于給藥前、給藥后12h行T1加權(quán)掃描(FSE，TR200ms,TE15ms,層厚5mm)。 結(jié)果 1. Gd

11、-DTPA-McAbs的免疫活性 肝癌細(xì)胞管與加入Gd-DTPA-McAbs結(jié)合，信號強(qiáng)度升高(強(qiáng)度值980)：而結(jié)腸癌管由于沒有Gd-DTPA-McAbs結(jié)合，信號強(qiáng)度較低，強(qiáng)度值為430。表示Gd-DTPA-McAbs仍具有良好的免疫活性。 2. 實(shí)驗(yàn)組 4只裸鼠瘤結(jié)的信號強(qiáng)度均有升高，表現(xiàn)為斑片狀或不均勻強(qiáng)度(圖1、2)，而對照組瘤體仍為中等信號。 圖1平掃T1加權(quán)像上瘤結(jié)呈中等信號。 圖2局部注射Gd-DTPA-McAbs后12h，相似切面上顯示瘤體呈斑片狀強(qiáng)化(箭頭)。 討論 MRII借鑒于RII的技術(shù)思想，且具有分辨率高和無電離輻射的潛在優(yōu)勢。因?yàn)橹恍枭倭亢怂鼐涂杀籗PECT檢測到

12、，而盡管順磁性元素與單克隆抗體(生物大分子)結(jié)合后弛豫增強(qiáng)效應(yīng)提高26倍3，但仍需要在較高濃度下，才會(huì)產(chǎn)生肉眼可辯的MR信號變化。為了克服MRII的敏感性低這一問題，往往需要使用大劑量的標(biāo)記單克隆抗體。本文嘗試改變給藥途徑，即由靜脈注射方式改為直接瘤內(nèi)注射的方式，單克隆抗體使用量(小鼠：30g/只)可降至接近RII水平(小鼠：520g/只)，并成功地觀察到瘤體產(chǎn)生于MR信號改變。其原因主要為：從靜脈方式注入的Gd-DTPA-McAbs 在體內(nèi)經(jīng)歷了一個(gè)復(fù)雜的生物動(dòng)態(tài)過程，易受到抗原-抗體交叉反應(yīng)及遇吞噬細(xì)胞吞噬等多種因素干擾，因此，從血循環(huán)最終到達(dá)瘤靶的單克隆抗體數(shù)量十分有限，而局部瘤內(nèi)注射方

13、式逃避了上述復(fù)雜因素的干擾，并且使標(biāo)記抗體在最佳活性條件下(進(jìn)入血循環(huán)的單克隆抗體活性會(huì)有一定的下降)直接與瘤組織接觸并充分結(jié)合，因而大大減少了單克隆抗體的使用劑量，提高了MRII的敏感性。當(dāng)然，局部瘤內(nèi)注射法不如靜脈給藥方式應(yīng)用更加方便和廣泛，但在現(xiàn)代醫(yī)學(xué)實(shí)踐中，借助影像定位技術(shù)，已能對絕大多數(shù)實(shí)體瘤進(jìn)行穿刺注射，因此，小劑量Gd-DTPA-McAbs瘤內(nèi)注射進(jìn)行MR免疫成像，仍在一定的臨床實(shí)用價(jià)值，對肝癌的早期診斷將發(fā)揮積極作用。      作者單位：許乙凱劉杏元(510515廣州第一軍醫(yī)大學(xué)南方醫(yī)院影像中心) 張嘉寧(第一軍醫(yī)大學(xué)動(dòng)物所) 俞志堅(jiān)(第一軍醫(yī)大學(xué)珠江醫(yī)院放射科MRI室) 參考文獻(xiàn) 1王勁武，黃其鎏，許乙凱，等.Gd標(biāo)記抗人大腸癌單克隆抗體CL-3對裸鼠腫瘤模型MRI診斷的實(shí)驗(yàn)研究.中華放射學(xué)雜志，1998，32(6)419. 2Matsumura A,Shibata Y,Nakagawa K，et al. MRI Contrast enhancement by Gd-DTPA-Monoclonal antibody in 9 L.gli