Cadherin 3(CDH3)-gezielte PET bei malignen Lungentumoren

Krebs ist weltweit eine der Hauptursachen für hohe Sterblichkeitsraten und ein bedeutendes Hindernis für die Steigerung der Lebenserwartung. Unter den verschiedenen Krebsarten ist Lungenkrebs einer der häufigsten bösartigen Tumore weltweit. Laut globalen Krebsstatistiken betrug die weltweite Inzidenzrate von Lungenkrebs im Jahr 2020 11,4 % und die Sterblichkeitsrate 18 %. Lungenkrebs ist eine Hauptursache für krebsbedingte Todesfälle in China und weltweit, insbesondere das nicht-kleinzellige Lungenkarzinom (NSCLC), und seine Behandlungsstrategien entwickeln sich ständig weiter. Immuntherapie und gezielte neoadjuvante Therapie können helfen, Mikrometastasen zu beseitigen, um postoperative Rezidive zu reduzieren, das Tumorstadium zu senken, um die Resektabilität von Primärläsionen zu verbessern und die Langzeitüberlebensrate von Lungenkrebspatienten bis zu einem gewissen Grad zu erhöhen. Für Patienten mit resektablem Lungenkrebs bleibt die Operation jedoch der primäre kurative Ansatz.

Angesichts der erheblichen individuellen Variabilität der Behandlungsergebnisse bei Lungenkrebs, der suboptimalen Wirksamkeit der traditionellen PET bei der Überwachung des Therapieansprechens und des Mangels an effektiven Methoden zur Unterscheidung von gutartigen und bösartigen Lungenknoten besteht ein dringender klinischer Bedarf an innovativen Ansätzen. Die Nutzung wichtiger molekularer Bildgebungsmarker zur präoperativen Bewertung der Behandlungswirksamkeit und zur Unterstützung bei der Differenzierung von gutartigen und bösartigen Lungenknoten ist eine entscheidende wissenschaftliche Richtung für unser Forschungsteam.

In den letzten Jahren wird die molekulare Bildgebung zunehmend in der Krebsdiagnose und -behandlung eingesetzt, wobei die PET-Molekularbildgebung zu einem wichtigen Instrument für das Lungenkrebsmanagement geworden ist. Durch die Nutzung von Zielmolekülen molekularer Sonden, um präzise an Tumorbio marker zu binden, gekoppelt mit der Strahlung, die von Radionukliden während des Zerfalls emittiert wird, ist es möglich, eine genaue Läsionsdetektion und nicht-invasive Überwachung zu erreichen. Dieser Ansatz verspricht, langjährige Herausforderungen in der konventionellen PET-Bildgebung für die umfassende Lungenkrebsbehandlung, wie hohe falsch-positive Raten, zu überwinden.

Hochdimensionale Multi-Omics-Technologien integrieren Daten aus Genomik, Transkriptomik, Proteomik und anderen Ebenen. Durch den Einsatz von Transkriptomik und Proteomik können überexprimierte Proteine in Lungenkrebsgeweben auf Gewebeebene identifiziert werden, während räumliche Transkriptomik und Einzelzell-Transkriptomik die zelluläre Lokalisierung von Zielproteinen validieren können. Multi-Omics-Ansätze ermöglichen die systematische Erforschung wichtiger molekularer Targets bei Lungenkrebs und bieten einen zuverlässigen Weg für die präzise Target-Entdeckung. Unter Verwendung einer zuvor etablierten groß angelegten chinesischen Multi-Omics-Lungenkrebs-Kohorte, kombiniert mit Bioinformatik-Analyse und in vitro- und in vivo-molekularbiologischer Validierung, identifizierten die Forscher CDH3 als einen Oberflächen-Biomarker für das nicht-kleinzellige Lungenkarzinom.

Cadherin-3 (CDH3) ist ein Glykoprotein, dessen abnorm hohe Expression beim nicht-kleinzelligen Lungenkarzinom eng mit schlechter Prognose, verstärkter Tumorproliferation und -migration sowie der Bildung eines immunsuppressiven Mikroumfelds verbunden ist. CDH3 hat sich als vielversprechendes neues therapeutisches Target für Lungenkrebs herausgestellt. Derzeit konzentriert sich die Arzneimittelentwicklung gegen CDH3 hauptsächlich auf Antikörper-Wirkstoff-Konjugate (ADCs). In einer Studie mit fünf Patienten mit fortgeschrittenem NSCLC mit EGFR-Mutationen erreichten diese Medikamente eine objektive Ansprechrate von bis zu 80 %. Durch Multi-Omics-Bildgebungs-Target-Screening wurde CDH3 aufgrund seiner spezifischen hohen Expression auf der Oberfläche von Lungenkrebszellen als potenzielles Bildgebungs-Target identifiziert.

Unterstützt durch ein Schlüsselprojekt des National Natural Science Foundation of China hat unser Team zuvor eine CDH3-zielgerichtete molekulare Sonde, TOI-1, mit unabhängigen geistigen Eigentumsrechten entwickelt und ein Patent angemeldet (veröffentlicht unter der Veröffentlichungsnummer CN121426959A). Diese Sonde hat in präklinischen Tiermodellen hervorragende Sensitivität und Spezifität gezeigt. Die Forscher arbeiten nun mit der Abteilung für Nuklearmedizin unseres Krankenhauses zusammen, um eine explorative klinische Studie zur 68Ga-TOI-1 PET-Molekularsonde durchzuführen. 68Ga-TOI-1 PET/CT-Bildgebung soll helfen, die gutartige oder bösartige Natur von Tumoren und ihr Ausmaß der Beteiligung zu bestimmen, die Tumorlokalisierung und qualitative Diagnose zu ermöglichen, die Früherkennung und Restaging von rezidivierenden Tumoren zu erleichtern und wissenschaftliche Beweise für die Krankheitsstadieneinteilung, die Bewertung der Krankheitsaktivität, die Behandlungsplanung und die Prognosebewertung zu liefern.