HER3 PET成像：68Ga标记的Affibody分子相比89Zr标记的抗体及抗体片段类示踪剂提供更优的HER3对比度

2025-12-16 17:35

Sara S. Rinne et al., Cancers, 2021

摘要

人表皮生长因子受体3（HER3）是乳腺癌、前列腺癌等多种癌症的生物标志物，但由于其在肿瘤组织中过表达程度有限，且在健康器官中也有相当水平的表达，这使其成为诊断性放射性核素分子成像中一个具有挑战性的靶点。

放射性标记的单克隆抗体是首批用于HER受体家族分子成像的示踪剂之一。然而，基于抗体的成像剂存在外渗缓慢、在血液中滞留时间长的潜在缺点，这会导致来自血液活性的背景信号升高，并增加非靶组织的非特异性积聚。通常需要在注射数天后，基于抗体的示踪剂才能获得足够的成像对比度。基于不同靶向分子类别的各种更小尺寸的示踪剂已作为抗体类示踪剂的替代品出现，例如抗体片段和工程支架蛋白。本研究比较了以下PET示踪剂：⁸⁹Zr标记的治疗性抗体seribantumab、同时标记了⁸⁹Zr和⁶⁸Ga的seribantumab衍生的F(ab‘)2片段，以及⁶⁸Ga标记的affibody分子ZHER3。这些新型偶联物被放射性标记，并使用表达HER3的BxPC-3和DU145人癌细胞系进行了体外表征。通过在携带BxPC-3异种移植瘤的Balb/c nu/nu小鼠中进行nanoScan PET/CT扫描，研究了其生物分布。结果显示，⁶⁸Ga-DFO-seribantumab-F(ab’)2由于稳定性低且在正常器官中摄取高，不适合用于成像。⁸⁹Zr-DFO-seribantumab和89Zr-DFO-seribantumab-F(ab‘)2分别在注射后96小时和48小时达到了最高的肿瘤与非肿瘤组织对比度。尽管肿瘤摄取较低，但⁶⁸Ga-ZHER3因从血液和正常器官中清除最快，提供了最佳的成像对比度。结果表明，基于affibody的示踪剂比基于抗体和抗体片段的示踪剂更适合用于HER3表达的PET成像。

nanoScan PET/CT扫描结果

携带BxPC-3异种移植瘤的雌性小鼠分别静脉注射⁸⁹Zr-DFO-seribantumab-F(ab’)2（1.18兆贝可）、⁸⁹Zr-DFO-seribantumab（1.38兆贝可）及⁶⁸Ga-ZHER3（7.05兆贝可）。

使用nanoScan PET/MRI系统采集全身PET图像。⁸⁹Zr-DFO-seribantumab-F(ab’)2与⁸⁹Zr-DFO-seribantumab的扫描时间为45-60分钟，⁶⁸Ga-ZHER3扫描时间为30分钟。PET扫描后即刻使用同机架的nanoScan SPECT/CT进行CT扫描，参数设置为：5分钟采集时间、X射线能量峰50千电子伏特/670微安、480个投影。PET图像采用Tera-Tomo™三维重建引擎进行重建，并在注射时间点进行衰变校正。CT数据通过Nucline软件的滤波反投影法重建。PET与CT图像通过InterViewFusion软件进行融合。

⁸⁹Zr-DFO-seribantumab-F(ab’)2、⁸⁹Zr-DFO-seribantumab及⁶⁸Ga-ZHER3的PET图像在生物分布研究选定时间点采集，结果展示于下图。由于生物分布不理想，未获取⁶⁸Ga-DFO-seribantumab-F(ab’)2的图像。

〉⁸⁹Zr-DFO-seribantumab-F(ab’)2、⁸⁹Zr-DFO-seribantumab和⁶⁸Ga-ZHER3能够对表达HER3的BxPC-3移植瘤进行显像，影像结果与生物分布数据高度吻合。

〉在早期阶段，⁸⁹Zr-DFO-seribantumab-F(ab’)2和⁸⁹Zr-DFO-seribantumab在血液中显示出较高的本底信号。

〉此外，⁸⁹Zr-DFO-seribantumab-F(ab’)2和⁸⁹Zr-DFO-seribantumab在肝脏和胃肠道中可见明显的摄取活性，同时在骨骼和关节中也有摄取。