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In questo articolo

  • Riepilogo
  • Abstract
  • Introduzione
  • Protocollo
  • Risultati
  • Discussione
  • Divulgazioni
  • Riconoscimenti
  • Materiali
  • Riferimenti
  • Ristampe e Autorizzazioni

Riepilogo

Questo studio ha sviluppato un metodo non invasivo e in tempo reale per valutare la distribuzione del ligando di morte programmato 1 in tutto il corpo, basato sull'imaging tomografico a emissione di positroni dell'antagonista D-dodecapeptide [68Ga]. Questa tecnica presenta vantaggi rispetto all'immunoistochimica convenzionale e migliora l'efficienza nell'identificazione dei pazienti appropriati che trarranno beneficio dalla terapia di blocco del checkpoint immunitario.

Abstract

Lo sviluppo di una terapia di blocco del checkpoint immunitario basata sulla proteina di morte cellulare programmata 1 (PD-1)/ligando di morte programmata 1 (PD-L1) ha rivoluzionato le terapie antitumorali negli ultimi anni. Tuttavia, solo una frazione dei pazienti risponde agli inibitori di PD-1/PD-L1, a causa dell'espressione eterogenea di PD-L1 nelle cellule tumorali. Questa eterogeneità rappresenta una sfida per la rilevazione precisa delle cellule tumorali mediante l'approccio immunoistochimico (IHC) comunemente usato. Questa situazione richiede metodi migliori per stratificare i pazienti che trarranno beneficio dalla terapia di blocco del checkpoint immunitario, per migliorare l'efficacia del trattamento. La tomografia a emissione di positroni (PET) consente la visualizzazione in tempo reale dell'espressione di PD-L1 in tutto il corpo in modo non invasivo. Pertanto, è necessario lo sviluppo di traccianti radiomarcati per rilevare la distribuzione di PD-L1 nei tumori attraverso l'imaging PET.

Rispetto alle loro controparti L, i peptidi destrorotatori (D) hanno proprietà come la resistenza proteolitica e un'emivita metabolica notevolmente prolungata. Questo studio ha progettato un nuovo metodo per rilevare l'espressione di PD-L1 basato sull'imaging PET di 68D-peptidi mirati a PD-L1 marcati con Ga, un antagonista del D-dodecapeptide (DPA), in topi portatori di tumore. I risultati hanno mostrato che il [68Ga]DPA può legarsi specificamente ai tumori che sovraesprimono PD-L1 in vivo e hanno mostrato una stabilità favorevole e un'eccellente capacità di imaging, suggerendo che [68Ga]DPA-PET è un approccio promettente per la valutazione dello stato di PD-L1 nei tumori.

Introduzione

La scoperta delle proteine del checkpoint immunitario è stata una svolta nella terapia dei tumori e ha portato a importanti progressi nello sviluppo della terapia di blocco del checkpoint immunitario1. La proteina di morte cellulare programmata 1 (PD-1) e il ligando di morte programmata 1 (PD-L1) sono potenziali bersagli farmacologici con diversi anticorpi approvati dalla Food and Drug Administration (FDA). PD-1 è espresso dalle cellule immunitarie infiltranti il tumore, come le cellule T CD4+, CD8+ e le cellule T regolatorie. PD-L1 è uno dei ligandi di PD-1, che è sovraespresso in una varietà di cellule tumorali

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Protocollo

Le procedure sperimentali sugli animali sono state approvate dal Comitato Etico Animale dell'Università di Medicina di Nanchino o dal National Institutes of Quantum Science and Technology. Gli esperimenti sui topi sono stati eseguiti rigorosamente in conformità con le linee guida istituzionali del Comitato per la cura e l'uso degli animali da laboratorio.

1. Sintesi peptidica

  1. Gonfiare 100 mg di resina di 4-metilbenzidrilammina (MBHA) (capacità di carico di 0,37 mmol/g) in 1 mL di N-metil-2-pirrolidone (NMP) per 30 minuti sotto un leggero gorgogliamento di N2 .
  2. Preparare un tampone fre....

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Risultati

[68Ga]Radiomarcatura e stabilità DPA
Il peptide modello, DPA, è un efficace antagonista di PD-L1. DOTA-DPA è stato ottenuto con una purezza del >95% e una resa del 68%. La massa di DOTA-DPA è osservata sperimentalmente a 1.073,3 ([M+2H]2+). 68Il gallio è considerato un radionuclide adatto per marcare i peptidi per l'imaging PET, e quindi è stato scelto per questo studio. Per radiomarcare DPA con 68Ga (emivita: 68 min),.......

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Discussione

I passaggi critici descritti in questo metodo includono l'etichettatura efficiente di 68Ga in DPA e la scelta di una finestra temporale adatta per l'imaging PET, che deve corrispondere perfettamente al modello farmacodinamico di DPA nel tumore.

A differenza dell'IHC, l'imaging PET consente di rilevare in tempo reale l'espressione di PD-L1 in tutto il corpo in modo non invasivo, consentendo la visualizzazione di ciascuna area positiva in un tumore eterogeneo <.......

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Divulgazioni

Non vengono dichiarati interessi concorrenti.

Riconoscimenti

Questo studio è stato sostenuto dal Fondo dell'Istituto centrale di ricerca senza scopo di lucro dell'Accademia cinese delle scienze mediche (n. 2022-RC350-04) e dal Fondo per l'innovazione CAMS per le scienze mediche (n. 2021-I2M-1-026, 2022-I2M-1-026-1, 02120101, 02130101 e 2022-I2M-2-002).

....

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Materiali

NameCompanyCatalog NumberComments
1,4,7,10-tetraazacyclododecane-1,4,7,10-tetraacetic acid (DOTA)Merck60239-18-168Ga  chelation
3,3-diaminobenzidine (DAB) KitSigma-AldrichD7304-1SETImmunohistochemistry
anti-PD-L1 monoclonal antibodyWuhan Proteintech17952-1-apImmunohistochemistry: primary antibody
BMS202Selleck1675203-84-5Competitive binding assay: inhibitor
BSAMerckV900933Immunofluorescent : blocking 
DAPIMerckD9542Immunofluorescent: staining of nucleus
Dichloromethane (DCM)Merck34856Solvent
DIPEAMerck3439Peptide coupling
EDC·HClMerckE6383Activation of DOTA
FBSGibco10099Cell culture: supplement
FITC-conjugated anti-human IgG Fc AntibodyBiolegend409310Immunofluorescent: secondary antibody
FITC-conjugated anti PD-L1 antibodyBiolegend393606Flow cytometry: direct antibody
HCTUEnergy ChemicalE070004-25gPeptide coupling
HRP labeled goat anti-rabbit antibodyServicebioGB23303Immunohistochemistry: secondary antibody
Hydroxysuccinimide (NHS)Merck130672Activation of DOTA
MeCNMerckPHR1551Solvent
MorpholineMerck8.06127Fmoc- deprotection
NMPMerck8.06072Solevent
ParaformaldehydeMerck30525-89-4Fixation of tissues
PBSGibco10010023Cell culture: buffer
Penicillin-streptomycin Gibco10378016Cell culture: supplement
RIA tubePolyLabP10301AAs tissue sample container
RPMI-1640 mediumGibco11875093Cell culture: basic medium
Sodium acetateMerck1.06264Salt for buffer
Trypsin-EDTAGibco25200056Cell culture: dissociation agent
U87MG cell lineProcell Life Science & Technology CoCL-0238Cell model
Equipment
68Ge/68Ga generatorIsotope Technologies Munich, ITMNot applicableGeneration of [68Ga]
Autogamma counterPerkin Elmer Wizard2Detection of radioactivity
Confocal fluorescent microscopyKeyenceObservation of immunofluorescent results
Flow cytometerBecton Dickinson, BDLSRIIMonitoring the PD-L1 positive cells
High-performance liquid chromatography (HPLC)SHIMAZULC-20AT Purification of DPA peptide
PET scannerSiemens Medical SolutionsInveon MultiModality SystemPET imaging
Optical microscopyNikon Eclipse E100Observation of immunohistochemistry results
Solid phase peptide synthesizerPromega Vac-Man Laboratory Vacuum ManifoldLOT#11101Synthesis of DPA-DOTA peptide
Software
ASIProSiemens Medical SolutionsNot applicableAnalysis of PET-CT results
FlowJoBecton Dickinson, BDFlowJo 7.6.1Analysis of the flow cytometer results
Inveon Acquisition Workplace (IAW)Siemens Medical SolutionsNot applicableManagement of PET mechine
PrismGraphpadPrism 8.0Analysis of the data 

Riferimenti

  1. Doroshow, D. B., et al. PD-L1 as a biomarker of response to immune-checkpoint inhibitors. Natire Reviews Clinical Oncology. 18 (6), 345-362 (2021).
  2. Krutzek, F., Kopka, K., Stadlbauer, S. Development of radiotracers for imaging of the PD-1/PD-L1 axis.

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Ristampe e Autorizzazioni

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Cancer ResearchNumero 192Espressione programmata del ligando di morte 1Terapia di blocco del checkpoint immunitarioPD 1Inibitori di PD L1Cellule tumoraliImmunoistochimica IHCTomografia a emissione di positroni PETTraccianti radiomarcatiPeptidi destrorotatori DResistenza proteoliticaEmivite metabolicheD peptide mirato a PD L1 marcato con 68GaAntagonista del D dodecapeptide DPATopi portatori di tumoreStabilitCapacit di imaging

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