文獻解析
上海同濟大學(xué)與蘇州大學(xué)研究人員合作在期刊《Advanced Science》上發(fā)表題為“Noninvasive Immunotyping and Immunotherapy Monitoring of Lung Cancers via Nuclear Imaging of LAG‐3 and PD‐L1” 的研究性論文。
該研究證明了LAG-3和PD-L1核成像用于無創(chuàng)免疫分型和免疫治療監(jiān)測的可行性，為預(yù)測免疫治療應(yīng)答、揭示耐藥機制和優(yōu)化聯(lián)合治療方案提供了新的視角。
背景簡介
疾病類型：肺癌
肺癌作為全球死亡率最高的疾病之一。目前程序性細胞死亡受體1/程序性細胞死亡配體1（PD-1/PD-L1）抑制劑為代表的免疫治療能夠顯著提高癌癥患者的生存率。由于依賴PD-L1等單一標志物及其時空異質(zhì)性，其療效十分有限，總體緩解率也遠不能令人滿意。
免疫組織化學(xué)（IHC）
免疫組織化學(xué)（IHC）確定腫瘤細胞上PD-L1的表達水平是臨床實踐中選擇免疫單一療法或聯(lián)合療法的基石。然而在各種癌癥中，特別是肺癌中，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)多種刺激和抑制分子與PD-1/PD-L1共表達，包括淋巴細胞活化基因3（LAG-3）、T細胞免疫球蛋白結(jié)構(gòu)域和粘蛋白結(jié)構(gòu)域3以及細胞毒性T淋巴細胞抗原4（CTLA-4）。將額外的免疫檢查點（ICP）與PD-L1整合以提高預(yù)測準確性和治療效果具有重大臨床意義。
傳統(tǒng)的 IHC 測試在臨床上通常用于評估療效標志物，但在充分說明腫瘤微環(huán)境的時間和空間異質(zhì)性方面具有局限性。為了克服這一挑戰(zhàn)，研究人員廣泛探索了多功能核醫(yī)學(xué)成像探針，并取得了重大進展，但IHC確定的示蹤劑腫瘤攝取與 LAG-3 表達水平之間的相關(guān)性仍未完全闡明，目前缺乏關(guān)于PD-L1和LAG-3同時核成像的臨床前或臨床研究。
項目研究
本研究對99mTc-HYNIC-αLAG-3和99mTc-HYNIC-αPD-L1探針的體外結(jié)合力進行了評估。
LAG-3轉(zhuǎn)染的A549（LAG-3+ A549）表達與野生型 A549 細胞相反，且在4小時時與99mTc-HYNIC-αPD-L1探針結(jié)合率最高。同時，99mTc-HYNIC-αPD-L1探針在H1975細胞（高表達PD-L1）中的結(jié)合效率顯著高于A549細胞。以上表明兩種探針都均能與相應(yīng)蛋白質(zhì)靶點特異性結(jié)合。
在體內(nèi)成像實驗中，研究人員使用SPECT/CT技術(shù)對99mTc-HYNIC-αLAG-3和99mTc-HYNIC-αPD-L1探針的分布和結(jié)合情況進行了評估。
結(jié)果發(fā)現(xiàn)，99mTc-HYNIC-αLAG-3探針在LAG-3高表達的腫瘤模型中表現(xiàn)出明顯的放射性聚集，99mTc-HYNIC-αPD-L1探針在PD-L1高表達的腫瘤模型中同樣顯示出良好的結(jié)合能力。進一步驗證了其在靶向LAG-3和PD-L1方面的有效性。
圖2 體內(nèi) 99mTc-HYNIC-αLAG-3 和 99mTc-HYNIC-αPD-L1 的 SPECT/CT 成像
研究人員在觀察到腫瘤中LAG-3 或 PD-L1 表達升高，99mTc 放射性標記探針的腫瘤信號增加后，通過Pearson相關(guān)性分析中觀察到體內(nèi)腫瘤攝取和離體腫瘤攝取以及 LAG-3 表達水平之間存在顯著相關(guān)性。
注射99mTc-HYNIC-αPD-L1 后，H1975腫瘤的平均離體腫瘤攝?。?.1 ± 0.7% ID/g）和體內(nèi)腫瘤攝取（5.4 ± 0.8% ID/cc）均超過A549腫瘤（2.1 ± 0.8% ID/g和2.4 ± 0.7% ID/cc，p < 0.01）。相應(yīng)地，H1975 腫瘤的PD-L1水平高于A549腫瘤（68.8 ± 1.3%比22.1 ± 6.9%，p < 0.001）。
體內(nèi)腫瘤攝取和離體腫瘤攝取以及PD-L1的表達水平之間觀察到類似的相關(guān)性。說明在SPECT/CT上99mTc-HYNIC-αLAG-3和99mTc-HYNIC-αPD-L1的示蹤劑腫瘤攝取與相應(yīng)靶點的表達水平呈線性相關(guān)，強調(diào)了這些探針在體內(nèi)定量評估相應(yīng)生物標志物的潛力。
圖3 LAG-3/PD-L1的腫瘤表達與體內(nèi)示蹤劑腫瘤攝取之間的相關(guān)性
使用99mTc-HYNIC-αLAG-3和99mTc-HYNIC-αPD-L1探針對肺癌進行 SPECT/CT 成像，是一種非侵入性檢測人類LAG-3和PD-L1以及免疫治療耐藥性的有效方法。
值得注意的是，本研究首次展示了將LAG-3和PD-L1同時成像，使肺癌模型中的不同免疫類型得以區(qū)分。因此，此研究對于正確選擇免疫檢查點抑制劑及其最佳干預(yù)時機來提高免疫治療效果具有重要價值。
圖4 LAG-3和PD-L1探針的SPECT/CT成像實現(xiàn)肺癌免疫分型可視化
吉滿助力
本研究中所用的Human LAG-3過表達慢病毒質(zhì)粒和對照病毒均由吉滿生物（Genomeditech）提供。
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原文引用
“Human LAG-3 gene was transfected into A549 cells using the lentivirus plasmid (PGMLV-CMV-H_LAG3(CD223)-PGK-puro) provided by Genomeditech to generate LAG-3+ A549 cells. Wild-type A549 cells (human NSCLC line) and LLC cells (mice lung cancer line) were obtained from Shanghai Pulmonary Hospital and cultured in DMEM medium.”
文獻原文
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/39513410/
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