胃がんに対するHER2標的治療の評価とモニタリングシステムの確立と検証

1.背景 中国は消化管がんの多発地域です。 ヒト上皮成長因子受容体-2 (HER2) は、細胞膜に結合する膜貫通受容体様タンパク質です。 チロシンキナーゼ活性があり、下流のシグナル伝達経路を活性化することにより、細胞の成長、活性化、増殖に関与しています。 胃癌における HER2 の陽性発現は、病理学的免疫組織化学 HER2 (3 +) または遺伝子増幅のフィッシュ検出による HER2 (2 +) として定義されました。 中国の胃がん患者におけるHER2陽性率は約12～13%です。 HER2 陽性の進行胃癌に対する抗 HER2 標的療法を併用した化学療法の有効率は 47% で、生存期間の中央値は 13.8 か月に延長されました。 ただし、HER2 の不均一性は、抗 HER2 治療の結果に直接影響します 。 したがって、生検病理学と比較して、全身病変のHER2状態を評価するための非侵襲的、全身的かつ再現可能な方法を探求することが急務です。 PETはポジトロンエミッショントモグラフィーの略です。 ただし、腫瘍への 18F-FDG の適用には、腫瘍と炎症を効果的に区別できない偽陽性または偽陰性などのいくつかの制限があります。 腫瘍による18F-FDGの取り込みは、局所血流、酸素含有量、壊死などの病理学的または生理学的要因の影響を受けやすい 。 近年、研究者は新しい特定の腫瘍造影剤の開発に専念しており、その中でもヒト上皮成長因子受容体 2 (HER2) 造影剤は研究​​のホットスポットです。

「人工抗体」としても知られるアフィボディは、非免疫性タンパク質親和性リガンドに基づいて設計された足場タンパク質の一種です。 抗体と比較して、小さいサイズのアフィボディにはいくつかのユニークな利点があります。 2) 選択性と親和性が高く、非特異的結合率が低い。 3) 組織透過性が強い。 アフィボディは腫瘍に急速に蓄積し、正常な臓器 (血液、筋肉など) から急速に排泄されます。 また、コントラストの高い画像は、投与後数時間でしか得られませんでした。 近年、HER2 を標的としたアフィボディ (ZHER2:342) とその類似体 (ZHER2:2891 および ZHER2:2395) の腫瘍分子イメージングへの応用が注目を集め始めています。 Gabriela Kramer-Marek は、18F-FBEM-cys-ZHER2:342 および 18F-FDG のイメージング性能を、MDA-MB-231 腫瘍および肺転移のあるヌードマウスで比較しました。 18F-FBEM-cys-ZHER2:342 は HER2 陽性の肺転移を標的とすることに成功しましたが、18F-FDG は末梢炎症および正常組織によって妨害された転移を検出しませんでした。

68Ga は新しいタイプの陽電子核種で、68Ge-68Ga ジェネレーターによって生成されます。 母核種 68Ge は、半減期が 271 日の長寿命の放射性同位元素であり、発電機内に約 1 年間保存することができます。

68Ga は入手が容易で、高純度の 68Ga は 4 時間後にリフレッシュできるため、同日のマルチ イメージングに役立ちます。 68Ga の物理的半減期は 68 分で、崩壊過程の 89% は陽電子崩壊、Emax は 1.92 MeV、残りの 11% は電子捕獲です。 サイクロトロンと比較して、68Ge-68Ga発生器は小型で、放射線遮蔽構造の特別な場所を必要とせず、機器の操作および保守要員の要件が低くなります。 18F と比較して、68Ga は低コスト、簡単な準備、迅速なラベリングという利点があります。 したがって、68Ga 標識 HER2 アフィニティ プローブは、HER2 状態の in vivo モニタリングに非常に重要です。 68Ga 標識アフィニティ プローブ 68Ga-ABY-002 (68Ga-DOTA-ZHER2:342-pep) は、スウェーデンのウプサラ大学によって調製されました。 その結果、68Ga-ABY-002 が乳がんの肺転移を検出することに成功したことが示されました。 しかし、正常な腹部組織、特に肝臓のバックグラウンドの高い取り込みに対する肝臓転移の良好な検出効果はありませんでした。

2. 当センターの業務と条件 68Ga-HER2-affibody-BCH は、北京大学癌病院の核医学部門によって作成されました。 時間はわずか 30 分で、歩留まりは 80% ± 5% です。 放射化学的純度は 95% 以上でした。 マイクロ PET イメージングは​​、卵巣癌および乳癌の腫瘍で高い取り込みを示しました。 便利な合成と優れたイメージング性能を考慮して、68Ga-HER2-アフィボディ-BCH は、HER2 陽性腫瘍の臨床診断、鑑別、有効性の検出に広く使用されることが期待されています。

3. モデルにおける 68Ga-HER2-affibody-BCH の生体分布とイメージング

1. 正常マウスにおける 68Ga-HER2-アフィボディ-BCH の生体内分布 正常 ICR マウス (20-25 g) を無作為に 7 グループに分け、各グループに 6 匹のマウス (半分はオス、半分はメス) を割り当てました。 マウスはイソフルラン（２～３％）で麻酔した。 1.66 MBq 68Ga-HER2-affibody-BCH (0.2 ml) を尾静脈から注入。 次に、マウスは注射後の異なる時点（5、10、30、60、90、120、240分）で殺されました。 関心のある器官を解剖して取り出した。 各臓器の放射能と重量をガンマカウンターで測定し、臓器単位質量あたりの放射能の割合を算出した。

   正常マウスにおける 68Ga-HER2-アフィボディ-BCH の生体内分布研究では、68Ga-HER2-アフィボディ-BCH は急速に消失し、120 分間の注射後、血液中の放射能はわずか 0.27 %ID/g であったことが示されました。 腎臓での 68Ga-HER2-affibody-BCH の取り込みは高く、プローブが主に尿路系から排泄されたことを示唆しています。プローブは肝臓での取り込みが少なく、代謝率は速かった。初期の脳への取り込みはわずか 0.87 %ID/g でした。 骨への放射能の初期取り込みは低く、注射時間とともに減少しました。これは、68Ga-HER2-アフィボディ-BCH が in vivo で安定していることを示しています。 動物の生体内分布研究の過程で、すべてのマウスのバイタルサインと行動に大きな変化はありませんでした。

2. 胃癌の PDX モデルにおける 68Ga-HER2-アフィボディ-BCH のマイクロ PET イメージング PDX モデルは、「再生可能な患者標本の生きた標本バンク」として知られています。 シェン教授と彼女のチームは、前臨床研究に最適な大規模進行胃がん PDX モデル ライブラリを初めて確立しました。 予備的な結果は、PDX モデルが 68Ga-HER2-affibody-BCH を使用したマイクロ PET イメージングにおいて独自の利点を有することを示しています。

4. 胃癌患者における 68Ga-HER2-affibody-BCH の予備探索前臨床研究の結果、68Ga-HER2-affibody は倫理委員会によって承認され（承認番号 2018kt61）、最初に HER2 に適用されました。進行胃がん患者の画像。 以前の結果では、HER2 陽性の進行性胃癌患者において、68Ga-HER2-affibody が静脈内注射の 2 時間後に有効であることが示されており、結果は最良であり、副作用はありませんでした。 68Ga-HER2-affibody PET/CT イメージングは​​、同じ病変内および原発病変と転移病変の間の HER2 の不均一性を直接反映できます。 13 人の HER2 陰性患者のうち、2 人の患者が 68Ga-HER2-affibody PET/CT 画像で陽性を示し、2 人の患者は抗 HER2 治療後に一定の効果がありました。 中でも 68Ga-HER2-affibody は 18F-FDG よりも感度が高く、印環細胞がん/ローレン型びまん性胃がんのイメージングに感度​​がありません。 さらに、4 人の HER2 陽性患者が、治療中に動的モニタリングを受けました。 その結果、68Ga-HER2-affibody PET/CT は、RECIST 標準標的病変のない腹膜転移患者の腹膜結節を明確に示すことができることが示されました。 同時に、治療前後の 68Ga-HER2 アフィボディ SUVmax の動的変化は、抗 HER2 治療に対する反応に関連していることが観察されました。

5.

1. 目的: HER2 陽性腫瘍患者の悪性分化と病期分類における 68Ga-HER2-アフィボディと 18F-FDG の診断効果を比較し、進行胃癌患者における 68Ga-HER2-アフィボディ PET/CT のイメージングをさらに調査するHER2 の不均一性を克服し、抗 HER2 療法の潜在的な受益者を探索するために、この集団の末梢血における HER2 の増幅。同時に、抗 HER2 療法の評価の基礎を提供します。
2. 重要性: ペットの最も一般的に使用される腫瘍造影剤は、腫瘍細胞のグルコース代謝を反映する 18F-デオキシグルコース (18F-FDG) です。 ただし、腫瘍への適用にはいくつかの欠点があります。 腫瘍による 18 F-FDG の取り込みは、局所血流、酸素含有量、壊死などの病理学的または生理学的要因によって容易に影響を受けます。 近年、研究者は、腫瘍の診断率を向上させるために、新しい特定の腫瘍造影剤の開発に取り組んでいます。 ヒト上皮成長因子受容体 2 (HER2) イメージング エージェントは、研究のホット スポットです。 ヒト上皮成長因子受容体-2 (HER2) は、細胞膜に結合する膜貫通受容体様タンパク質です。 チロシンキナーゼ活性があり、下流のシグナル伝達経路を活性化することにより、細胞の成長、活性化、増殖に関与しています。 研究によると、HER2 は正常な組織では発現していませんが、乳がん、胃がん、子宮頸がん、およびその他の悪性腫瘍で高度に発現しています。 これは、腫瘍の診断と治療の特定の標的の 1 つです。 このプロジェクトは、HER2 を標的とする臨床的に利用可能な PET 分子プローブ 68Ga-HER2-アフィボディ BCH を提供し、腫瘍診断と個別化治療の精度を向上させます。 6.2 症例選択基準: 1) 切除不能または転移性胃食道接合部の腺癌で、病理学および画像検査により確認されたもの。 2) recist1.1に従って測定可能な病変、または測定不能だが評価可能な病変を有する被験者。 3) HER2 (1 +) または HER2 (2 +) または HER2 (3 +) が原発性病変または転移性病変で見つかった; 4) 年齢: 18 歳以上; 5) ECOG は 0-2 でした。 6) 自発的な参加と書面によるインフォームド コンセント;除外基準: 1) 包含基準が満たされていない。 2) 肝臓と腎臓の機能に異常がある。 3) 心不全; 4) 妊娠中、妊娠中および授乳中の女性の準備; 5) 30 分間仰向けに寝られない。 6) 臨床試験への参加を拒否した者。 7) 法的能力のない者、または医学的または倫理的理由により研究の継続に影響を与える者。 8) 組織または血液サンプルの提供を拒否する。

6.3 サンプルサイズと投与量: 2021 年 3 月から 2023 年 3 月まで、30 人の被験者が含まれます。 すべての被験者は、指定された時間内に 18F-FDG および 68ga-her2affibody BCH の静脈内注射と PET/CT イメージングを受ける必要がありました。

6.4 テストプロセス:

1. 患者をスクリーニングし、68Ga-HER2-アフィボディ PET/CT を完了し、18F-FDG PET/CT イメージングを 1 週間以内の別の日に実施し、末梢血中の HER2 のコピー数を検出するために 8 ml の血液を採取しました。
2. 68Ga-HER2-affibody PET/CT 陽性病変または末梢血 HER2 コピー数陽性病変を有する患者が含まれました。
3. 治療後、有効性は 6 サイクルごとに評価されました。
4. 68Ga-HER2-affibody PET/CT および末梢血中の HER2 のコピー数は、治療の 6 週間後に再検査されました。
5. 治療経過確認後、再度 68Ga-HER2-affibody PET/CT、末梢血 HER2 コピー数を確認。
6. 予測モデルを確立するために、患者の放射性核種画像が収集されました。 68Ga-HER2-アフィボディ PET/CT による HER2 発現と末梢血における HER2 コピー数発現の一貫性と差異を評価しました。 抗 HER2 治療の有効性と 68Ga-HER2 アフィボディ PET/CT 発現の動的変化との相関関係も評価しました。