SPECT/MRI双功能Nanobody免疫显像分子探针的制备及其用于双模式显像的探索

本研究是构建以纳米抗体(Nanobody)为靶向、用于SPECT和MRI免疫显像的双功能分子探针并进行双模式显像的探索。该分子探针以EGFR Nanobody为肿瘤靶向，以纳米氧化铁颗粒为MRI探测位点，以PEG为连接子，以HYNIC为螯合剂连接99mTc为SPECT探测位点。分子探针制备后将对其理化和生物学特性等进行全面分析。体外研究中探索其应用于EGFR稳定转染细胞后MRI信号强度变化、核素标记后细胞摄取动力学变化；在体研究中将其用于高/低表达EGFR肿瘤裸鼠模型的SPECT及MRI显像的探索中。Nanobody取代传统单抗，将成为放射免疫显像的突破。双模式显像弥补不同显像模式的固有缺点，可得到带有空间、时间、灵敏度及定量等多因素、高质量的图像，这将会为临床提供更丰富的解剖与分子功能信息。双功能显像分子探针的研发将实现双模式显像的"无缝链接"，为新的分子影像平台的建立提供坚实的基础。

本研究是构建以纳米抗体(Nanobody)为靶向、用于SPECT和MRI免疫显像的双功能分子探针并进行双模式显像的探索。表皮生长因子受体（EGFR）是临床应用较多的肿瘤分子靶向之一。Nanobody是具有完整功能的最小抗原片段，但其亲和力较低。为了改善其亲和力，我们将Nanobody（EG2）分别与三种自相关肽（RHCC、COMP和C4bpα）进行融合，从而形成了三种不同的多价抗体即四聚体（EG2-RHCC）、五聚体（EG2-COMP）和七聚体（EG2-C4bpα）。研究应用Tricarbonyl试剂盒成功地用放射性核素99mTc标记EG2及三种多聚体即四聚体（EG2-RHCC）、五聚体（EG2-COMP）和七聚体（EG2-C4bpα），并在体外检测了四种标记复合物的稳定性及与细胞EGFR结合的特异性。研究结果显示99mTc-EG2、99mTc-EG2-RHCC、99mTc-EG2-COMP和99mTc-EG2-C4bpα四种标记物的标记率及比活度均较高。四种标记复合物在血清和PBS中24 h时的放化纯均大于90%。体外细胞摄取及阻断实验显示上述四种标记复合物均能与EGFR特异性结合。荷瘤鼠模型SPECT显像结果显示99mTc-EG2、99mTc-EG2-COMP和99mTc-EG2-C4bpα三种标记物在不同的时间点见到清晰的肿瘤影像，且在相应过量未标记抗体与标记复合物共同注射的条件下肿瘤影像可被明显阻断；相比之下，99mTc-EG2-RHCC在注射入荷瘤鼠体内后并未见明显的肿瘤影像，且生物分布结果同样证实肿瘤放射性摄取较低。本研究结果表明纳米抗体作为一种小分子抗体片段具有良好的EGFR靶向能力，可快速进行成像，并通过肾脏从体内快速清除。研究证实EG2-COMP是一种具有良好EGFR靶向能力的抗体，作为中等分子量的多价抗体，未来其应用潜力较大，不仅可用于EGFR高表达肿瘤诊断，亦有可能用于肿瘤治疗。EG2-C4bpα相对于其他三种抗体来说，由于其分子量较大未来可能并不适合用与肿瘤的诊断，但我们的研究证实了其靶向EGFR的能力及特异性，为其放射免疫治疗提供了基础依据。而EG2-RHCC虽然其在体外具有较高的结合力及特异性，但其体内性质仍有待进一步研究。总之，纳米抗体将在未来肿瘤的放射免疫显像与放射免疫治疗中有良好的应用前景并发挥越来越重要的作用。