新型靶向HER2分子影像探针用于乳腺癌诊治的基础研究

Human epithelial growth fator receptor-2(HER2) is an important marker of breast tumor. HER2 positive breast cancer is associated with increased tumor aggressiveness, resistance to therapies and poor outcome. Currently, determination of HER2 status is lack of specificity, chronergy and comprehensiveness. Molecular imaging targeting HER2 provides a new method for differentiated diagnosis, prognosis and choosing therapeutic scheme in oncology. In this subject, after optimum design an affibody, a specific HER2 probe 18FAl-NOTA-MAL-Cys-M0/59ZHER was easily obtained from one-step reaction. In vitro cells experiments , microPET imaging, biodistribution study were performed for screening a optimal probe. The feasibility of in vivo location, quantitative measurement and visualization of HER2 in breast tumor with the probe was also evaluated . Tumor bearing mice were treatment with anti-HER2 drugs. The prospects of early assessment the effects of target-therapy on tumors by the probe were analyzed through molecular imaging combing with pathology. If successful, the subject will provide a new technology for diagnose and therapy of breast tumor.

人类表皮生长因子受体2（HER2）是乳腺癌重要的分子标志之一，HER2阳性乳腺癌具有恶性程度高，侵袭性强，预后差等特征。目前，临床HER2表达检测缺乏特异性、时效性和全面性，靶向检测HER2的分子成像技术为乳腺癌的鉴别诊断、预后评估、治疗方案的选择提供了新方法。本课题优化HER2亲合体多肽设计，一步法便捷制得特异性识别HER2分子探针18FAl-NOTA-MAL-Cys-M0/59ZHER。采用体外分析和体内microPET显像、生物分布等筛选出合适的分子探针，考察该新型HER2分子影像探针用于乳腺癌HER2的在体定位、定量及可视化的可行性。荷瘤裸鼠行抗HER2药物治疗，应用分子影像技术结合病理学等综合分析该探针用于早期判定肿瘤靶向治疗疗效的前景。本项目若获成功，将为乳腺癌临床诊疗提供新思路，也为开发新型的肿瘤诊治方法奠定了基础。

人类表皮生长因子受体2（HER2）在乳腺癌中高度表达，是肿瘤诊治重要的生物标志物。目前，临床HER2表达检测缺乏特异性、时效性和全面性。无创靶向HER2 PET成像技术为实时准确评价HER2表达程度提供了新方法。亲和体，ZHER2:342，是HER2分子探针的理想载体。但是，制备工艺繁琐，肝肠摄取过高等制约了亲和体类分子探针在临床上的广泛应用。本课题对HER2亲和体进行结构优化，引入亲水性连接剂和双功能螯合剂。采用氟化铝标记策略一步法制得探针18FAl-NOTA-MAL-Cys-M0/59ZHER。采用体外分析和体内MicroPET显像、生物分布等考察探针的靶向性和显像性能。结果显示探针制备便捷，总合成时间仅需30分钟；未校正收率约15%，放化纯大于95%。研究表明探针体外稳定性良好，与HER2靶向结合，在高表达HER2的乳腺癌等肿瘤中特异性浓聚且肿瘤摄取值与HER2表达水平显著正相关。探针从正常组织中快速消除，腹部放射性本底低。肾为主要代谢器官。辐照剂量估算和毒性实验证实探针安全。18FAl-NOTA-MAL-Cys-M0/59ZHER是潜在的乳腺癌等肿瘤HER2 PET显像探针。此外，本课题组还对亲和体进行新型正电子核素（68Ga,89Zr）标记得到68Ga-NOTA/89Zr-DFO-MAL-Cys-M59ZHER。标记物制备便捷，未校正收率大于80%，显著高于18FAl标记物，放化纯满意，适于临床推广应用。临床前研究证实68Ga/89Zr标记亲和体探针与HER2特异性结合，肿瘤与周围正常组织区别明显。在此基础上，本课题组协助国内三甲医院开展亲和体探针临床显像研究。初步临床研究显示68Ga-NOTA-MAL-Cys-M59ZHER PET显像可显著鉴别HER2表达迥异的肿瘤病灶，受试者耐受且无毒副作用发生。此类探针可能在肿瘤诊断、治疗方案选择及疗效监测等方面发挥独特作用。本课题组还拓展了新型肿瘤受体靶向肽的筛选、核素标记及临床转化研究，为增强肿瘤诊断的特异性和敏感性提供了新思路。研究期间申请3项中国发明专利；发表10篇论文，其中9篇为SCI收录；国内外会议投稿9篇。成果获科技奖励3项，毕业硕士研究生7名，博士研究生1名。