Kadheriini 3 (CDH3)-kohdennettu PET keuhkosyöpäkasvaimissa

Syy on johtava syy korkeille kuolleisuusluvuille maailmanlaajuisesti ja merkittävä este elinajanodotteen pidentämiselle. Eri syöpätyypeistä keuhkosyöpä on yksi maailman yleisimmistä pahanlaatuisista kasvaimista. Maailmanlaajuisten syöpätilastojen mukaan vuoteen 2020 mennessä keuhkosyövän globaali esiintyvyys oli 11,4 % ja kuolleisuus 18 %. Keuhkosyöpä on merkittävä syy syöpään liittyviin kuolemiin Kiinassa ja maailmanlaajuisesti, erityisesti ei-pienisoluinen keuhkosyöpä (NSCLC), ja sen hoitostrategiat kehittyvät jatkuvasti. Immunoterapia ja kohdennettu neoadjuvanttinen hoito voivat auttaa poistamaan mikrometastaaseja vähentääkseen leikkauksen jälkeistä uusiutumista, alentaa kasvainvaihetta parantaakseen primaarien leesioiden resektoitavuutta ja parantaa keuhkosyöpäpotilaiden pitkäaikaista selviytymisastetta jossain määrin. Kuitenkin resektoitavan keuhkosyövän potilaille leikkaus on edelleen ensisijainen parantava hoitomuoto.

Ottaen huomioon merkittävät yksilölliset vaihtelut keuhkosyövän hoidon tuloksissa, perinteisen PET:n alhainen tehokkuus hoidon vasteseurannassa sekä tehokkaiden menetelmien puutteen hyvänlaatuisten ja pahanlaatuisten keuhkosolmukkeiden erottamisessa, on kriittistä kliinistä tarvetta innovatiivisille lähestymistavoille. Keskeisten molekyylikuvantamisen merkkiaineiden hyödyntäminen hoidon tehokkuuden preoperatiivisessa arvioinnissa ja avustaminen hyvänlaatuisten ja pahanlaatuisten keuhkosolmukkeiden erottamisessa on tutkimusryhmämme ratkaiseva tieteellinen suunta.

Viime vuosina molekyylikuvantamista on sovellettu yhä enemmän syövän diagnosoinnissa ja hoidossa, ja PET-molekyylikuvantaminen on noussut keskeiseksi työkaluksi keuhkosyövän hoidossa. Hyödyntämällä molekyyliluotainten kohdennusosia sitoutumaan tarkasti kasvainbiomarkkereihin, yhdistettynä radionuklidien hajoamisen aikana säteilemään säteilyyn, on mahdollista saavuttaa tarkka leesioiden havaitseminen ja invasiivinen seuranta. Tämä lähestymistapa lupaa voittaa pitkäaikaiset haasteet perinteisessä PET-kuvantamisessa kattavassa keuhkosyövän hoidossa, kuten korkeat väärien positiivisten tulosten määrät.

Korkeadimensioiset multi-omiikka-teknologiat integroivat dataa genomisesta, transkriptomiikasta, proteomiikasta ja muista tasoista. Transkriptomiikan ja proteomiikan avulla keuhkosyöpäkudoksissa yli-ilmaistuja proteiineja voidaan tunnistaa kudos-tasolla, kun taas spatiaalinen transkriptomiikka ja yksisolutranskriptomiikka voivat vahvistaa kohdeproteiinien solusijainnin. Multi-omiikka-lähestymistavat mahdollistavat keskeisten molekyylikohteiden systemaattisen tutkimisen keuhkosyövässä, tarjoten luotettavan reitin tarkkojen kohteiden löytämiseen. Hyödyntämällä aiemmin perustettua laajaa kiinalaista multi-omiikka-keuhkosyöpäkohorttia, yhdistettynä bioinformatiikka-analyysiin sekä in vitro- ja in vivo-molekyylibiologiseen validointiin, tutkijat tunnistivat CDH3:n ei-pienisoluiselle keuhkosyövälle pintabiomarkkeriksi.

Kadheriini-3 (CDH3) on glykoproteiini, jonka epänormaali korkea ilmentyminen ei-pienisoluisessa keuhkosyövässä on tiiviisti yhteydessä huonoon ennusteeseen, kasvaneeseen kasvainten lisääntymiseen ja siirtymiseen sekä immunosuppressiivisen mikroympäristön muodostumiseen. CDH3 on noussut lupaavaksi uudeksi keuhkosyövän terapeuttiseksi kohteeksi. Tällä hetkellä CDH3:een kohdistuva lääkekehitys keskittyy pääasiassa vasta-aine-lääkekonjugaatteihin (ADC). Viidellä EGFR-mutaatioita sisältävällä edenneen NSCLC:n potilaalla suoritetussa tutkimuksessa nämä lääkkeet saavuttivat jopa 80 %:n objektiivisen vasteasteen. Multi-omiikka-kuvantamiskohteiden seulonnan kautta CDH3 tunnistettiin potentiaaliseksi kuvantamiskohteeksi sen erityisen korkean ilmentymisen vuoksi keuhkosyöpäsolujen pinnalla.

Kiinan kansallisen luonnontieteiden säätiön avainprojektin tukemana ryhmämme on aiemmin kehittänyt CDH3-kohdennetun molekyyliluotaimen, TOI-1:n, itsenäisellä älyllisellä omaisuudella ja on hakenut patenttia (julkaistu julkaisunumerolla CN121426959A). Tämä luotain on osoittanut erinomaisen herkkyyden ja spesifisyyden prekliinisissä eläinmalleissa. Tutkijat tekevät nyt yhteistyötä sairaalamme ydinlääketieteen osaston kanssa suorittaakseen tutkivan kliinisen tutkimuksen 68Ga-TOI-1 PET-molekyyliluotaimesta. 68Ga-TOI-1 PET/CT-kuvantamisen odotetaan auttavan määrittämään kasvainten hyvän- tai pahanlaatuisuuden ja niiden vaikutusalueen, mahdollistavan kasvainten paikallistamisen ja kvalitatiivisen diagnosoinnin, helpottavan uusiutuvien kasvainten varhaista diagnosointia ja uudelleenvaiheistusta sekä tarjoavan tieteellistä näyttöä taudin vaiheistukseen, taudin aktiivisuuden arviointiin, hoitosuunnitteluun ja ennustearviointiin.