Name: pretargeted radioimmunotherapy based on the inverse electron demand diels-alder reaction
Uploaded: 2019-01-29T14:30:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Pretargeted Radioimmunotherapy Based on the Inverse Electron Demand Diels-Alder Reaction at JoVE.com

Авторы благодарят д-р Джейкоб Houghton за полезные беседы. Авторы хотели бы также поблагодарить низ за их щедрое финансирование (R00CA178205 и U01CA221046).

Все в vivo животных экспериментов описанных в этой работе были выполнены согласно утвержденных протоколов и казнены под этические принципы и Мемориал Слоун Kettering Рак центр, Weill Cornell медицинский центр, Хантер колледж Институционального ухода за животными и использования комитетов (IAC...

<ol>
	<li>Goldenberg, D. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Targeted+Therapy+of+Cancer+with+Radiolabeled+Antibodies.">Targeted Therapy of Cancer with Radiolabeled Antibodies.</a> Journal of Nuclear Medicine. 43 (5), 693-713 (2002).</li><li>Goldenberg, D. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Radioimmunotherapy+of+B-cell+Lymphomas+with+Iodine-131-labeled+LL2+Monoclonal+Antibody.">Radioimmunotherapy of B-cell Lymphomas with Iodine-131-labeled LL2 Monoclonal Antibody.</a> Journal of Clinical Oncology. 9 (4), 548-564 (1991).</li><li>Kaminski, M. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Radioimmunotherapy+with+131I-Tositumomab+for+Relapsed+or+Refractory+B-cell+non-Hodgkin+Lymphoma:+Updated+Results+and+Long-Term+Follow-Up+of+the+University+of+Michigan+Experience.">Radioimmunotherapy with 131I-Tositumomab for Relapsed or Refractory B-cell non-Hodgkin Lymphoma: Updated Results and Long-Term Follow-Up of the University of Michigan Experience.</a> Blood. 96 (4), 1259-1266 (2000).</li><li>Davies, A. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Radioimmunotherapy+for+B-cell+Lymphoma:+Y90+Ibritumomab+Tiuxetan+and+I131+Tositumomab.">Radioimmunotherapy for B-cell Lymphoma: Y90 Ibritumomab Tiuxetan and I131 Tositumomab.</a> Oncogene. 26, 3614 (2007).</li><li>Rajendran, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Comparison+of+Radiation+Dose+Estimation+for+Myeloablative+Radioimmunotherapy+for+Relapsed+or+Recurrent+Mantle+Cell+Lymphoma+Using+131I+Tositumomab+to+That+of+Other+Types+of+Non-Hodgkin's+Lymphoma.">Comparison of Radiation Dose Estimation for Myeloablative Radioimmunotherapy for Relapsed or Recurrent Mantle Cell Lymphoma Using 131I Tositumomab to That of Other Types of Non-Hodgkin's Lymphoma.</a> Cancer Biotherapy and Radiopharmaceuticals. 19 (6), 738-745 (2004).</li><li>Rajendran, J. G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=High-Dose+131I-Tositumomab+(Anti-CD20)+Radioimmunotherapy+for+Non-Hodgkin's+Lymphoma:+Adjusting+Radiation+Absorbed+Dose+to+Actual+Organ+Volumes.">High-Dose 131I-Tositumomab (Anti-CD20) Radioimmunotherapy for Non-Hodgkin's Lymphoma: Adjusting Radiation Absorbed Dose to Actual Organ Volumes.</a> Journal of Nuclear Medicine. 45 (6), 1059-1064 (2004).</li><li>Larson, S. M., Carrasquillo, J. A., Cheung, N. -. K. V., Press, O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Radioimmunotherapy+of+Human+tumours.">Radioimmunotherapy of Human tumours.</a> Nature Reviews Cancer. 15 (6), 347-360 (2015).</li><li>Kelly, M. P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Tumor+Targeting+by+a+Multivalent+Single-Chain+Fv+(scFv)+Anti-Lewis+Y+Antibody+Construct.">Tumor Targeting by a Multivalent Single-Chain Fv (scFv) Anti-Lewis Y Antibody Construct.</a> Cancer Biotherapy &#38; Radiopharmaceuticals. 23 (4), 411-423 (2008).</li><li>Yazaki, P. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Tumor+Targeting+of+Radiometal+Labeled+Anti-CEA+Recombinant+T84.66+Diabody+and+T84.66+Minibody:+Comparison+to+Radioiodinated+Fragments.">Tumor Targeting of Radiometal Labeled Anti-CEA Recombinant T84.66 Diabody and T84.66 Minibody: Comparison to Radioiodinated Fragments.</a> Bioconjugate Chemistry. 12 (2), 220-228 (2001).</li><li>van Duijnhoven, S. M. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Diabody+Pretargeting+with+Click+Chemistry+In+Vivo.">Diabody Pretargeting with Click Chemistry In Vivo.</a> Journal of Nuclear Medicine. 56 (9), 1422-1428 (2015).</li><li>Altai, M., Membreno, R., Cook, B., Tolmachev, V., Zeglis, B. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pretargeted+Imaging+and+Therapy.">Pretargeted Imaging and Therapy.</a> Journal of Nuclear Medicine. 58 (10), 1553-1559 (2017).</li><li>Goldenberg, D. M., Chatal, J. -. F., Barbet, J., Boerman, O., Sharkey, R. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cancer+Imaging+and+Therapy+with+Bispecific+Antibody+Pretargeting.">Cancer Imaging and Therapy with Bispecific Antibody Pretargeting.</a> Update on cancer therapeutics. 2 (1), 19-31 (2007).</li><li>Rossin, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=In-Vivo+Chemistry+for+Pretargeted+Tumor+Imaging+in+Live+Mice.">In-Vivo Chemistry for Pretargeted Tumor Imaging in Live Mice.</a> Angewandte Chemie International Edition. 49 (19), 3375-3378 (2010).</li><li>Gestin, J. F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Two-Step+Targeting+of+Xenografted+Colon+Carcinoma+Using+a+Bispecific+Antibody+and+188Re-Labeled+Bivalent+Hapten:+Biodistribution+and+Dosimetry+Studies.">Two-Step Targeting of Xenografted Colon Carcinoma Using a Bispecific Antibody and 188Re-Labeled Bivalent Hapten: Biodistribution and Dosimetry Studies.</a> Journal of Nuclear Medicine. 42 (1), 146-153 (2001).</li><li>Green, D. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Comparative+Analysis+of+Bispecific+Antibody+and+Streptavidin-Targeted+Radioimmunotherapy+for+B-cell+Cancers.">Comparative Analysis of Bispecific Antibody and Streptavidin-Targeted Radioimmunotherapy for B-cell Cancers.</a> Cancer Research. 76 (22), 6669 (2016).</li><li>Sharkey, R. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Development+of+a+Streptavidin&#8722;Anti-Carcinoembryonic+Antigen+Antibody,+Radiolabeled+Biotin+Pretargeting+Method+for+Radioimmunotherapy+of+Colorectal+Cancer.+Studies+in+a+Human+Colon+Cancer+Xenograft+Model.">Development of a Streptavidin&#8722;Anti-Carcinoembryonic Antigen Antibody, Radiolabeled Biotin Pretargeting Method for Radioimmunotherapy of Colorectal Cancer. Studies in a Human Colon Cancer Xenograft Model.</a> Bioconjugate Chemistry. 8 (4), 595-604 (1997).</li><li>Knox, S. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Phase+II+Trial+of+Yttrium-90-DOTA-Biotin+Pretargeted+by+NR-LU-10+Antibody/Streptavidin+in+Patients+with+Metastatic+Colon+Cancer.">Phase II Trial of Yttrium-90-DOTA-Biotin Pretargeted by NR-LU-10 Antibody/Streptavidin in Patients with Metastatic Colon Cancer.</a> Clinical Cancer Research. 6 (2), 406 (2000).</li><li>Schubert, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Novel+Tumor+Pretargeting+System+Based+on+Complementary+L-Configured+Oligonucleotides.">Novel Tumor Pretargeting System Based on Complementary L-Configured Oligonucleotides.</a> Bioconjugate Chemistry. 28 (4), 1176-1188 (2017).</li><li>Forero, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Phase+1+Trial+of+a+Novel+Anti-CD20+Fusion+Protein+in+Pretargeted+Radioimmunotherapy+for+B-cell+Non-Hodgkin+Lymphoma.">Phase 1 Trial of a Novel Anti-CD20 Fusion Protein in Pretargeted Radioimmunotherapy for B-cell Non-Hodgkin Lymphoma.</a> Blood. 104 (1), 227 (2004).</li><li>Kalofonos, H. P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Imaging+of+Tumor+in+Patients+with+Indium-111-Labeled+Biotin+and+Streptavidin-Conjugated+Antibodies:+Preliminary+Communication.">Imaging of Tumor in Patients with Indium-111-Labeled Biotin and Streptavidin-Conjugated Antibodies: Preliminary Communication.</a> Journal of Nuclear Medicine. 31 (11), 1791-1796 (1990).</li><li>Zeglis, B. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+Pretargeted+PET+Imaging+Strategy+Based+on+Bioorthogonal+Diels-Alder+Click+Chemistry.">A Pretargeted PET Imaging Strategy Based on Bioorthogonal Diels-Alder Click Chemistry.</a> Journal of Nuclear Medicine. 54 (8), 1389-1396 (2013).</li><li>Meyer, J. -. P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=18F-Based+Pretargeted+PET+Imaging+Based+on+Bioorthogonal+Diels-Alder+Click+Chemistry.">18F-Based Pretargeted PET Imaging Based on Bioorthogonal Diels-Alder Click Chemistry.</a> Bioconjugate Chemistry. 27 (2), 298-301 (2016).</li><li>Rossin, R., L&#228;ppchen, T., vanden Bosch, S. M., Laforest, R., Robillard, M. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Diels-Alder+Reaction+for+Tumor+Pretargeting:+In+Vivo+Chemistry+Can+Boost+Tumor+Radiation+Dose+Compared+with+Directly+Labeled+Antibody.">Diels-Alder Reaction for Tumor Pretargeting: In Vivo Chemistry Can Boost Tumor Radiation Dose Compared with Directly Labeled Antibody.</a> Journal of Nuclear Medicine. 54 (11), 1989-1995 (2013).</li><li>Zeglis, B. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Optimization+of+a+Pretargeted+Strategy+for+the+PET+Imaging+of+Colorectal+Carcinoma+via+the+Modulation+of+Radioligand+Pharmacokinetics.">Optimization of a Pretargeted Strategy for the PET Imaging of Colorectal Carcinoma via the Modulation of Radioligand Pharmacokinetics.</a> Molecular Pharmaceutics. 12 (10), 3575-3587 (2015).</li><li>Agard, N. J., Prescher, J. A., Bertozzi, C. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+Strain-Promoted+[3+++2]+Azide&#8722;Alkyne+Cycloaddition+for+Covalent+Modification+of+Biomolecules+in+Living+Systems.">A Strain-Promoted [3 + 2] Azide&#8722;Alkyne Cycloaddition for Covalent Modification of Biomolecules in Living Systems.</a> Journal of the American Chemical Society. 126 (46), 15046-15047 (2004).</li><li>Blackman, M. L., Royzen, M., Fox, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Tetrazine+Ligation:+Fast+Bioconjugation+Based+on+Inverse-Electron-Demand+Diels&#8722;Alder+Reactivity.">Tetrazine Ligation: Fast Bioconjugation Based on Inverse-Electron-Demand Diels&#8722;Alder Reactivity.</a> Journal of the American Chemical Society. 130 (41), 13518-13519 (2008).</li><li>Houghton, J. L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Establishment+of+the+In+Vivo+Efficacy+of+Pretargeted+Radioimmunotherapy+Utilizing+Inverse+Electron+Demand+Diels-Alder+Click+Chemistry.">Establishment of the In Vivo Efficacy of Pretargeted Radioimmunotherapy Utilizing Inverse Electron Demand Diels-Alder Click Chemistry.</a> Molecular Cancer Therapeutics. 16 (1), 124-133 (2017).</li><li>Membreno, R., Cook, B. E., Fung, K., Lewis, J. S., Zeglis, B. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Click-Mediated+Pretargeted+Radioimmunotherapy+of+Colorectal+Carcinoma.">Click-Mediated Pretargeted Radioimmunotherapy of Colorectal Carcinoma.</a> Molecular Pharmaceutics. 15 (4), 1729-1734 (2018).</li><li>Reiner, T., Lewis, J. S., Zeglis, B. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Harnessing+the+Bioorthogonal+Inverse+Electron+Demand+Diels-Alder+Cycloaddition+for+Pretargeted+PET+Imaging.">Harnessing the Bioorthogonal Inverse Electron Demand Diels-Alder Cycloaddition for Pretargeted PET Imaging.</a> Journal of Visualized Experiments. (96), e52335 (2015).</li><li>Cook, B. E., Membreno, R., Zeglis, B. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dendrimer+Scaffold+for+the+Amplification+of+In+Vivo+Pretargeting+Ligations.">Dendrimer Scaffold for the Amplification of In Vivo Pretargeting Ligations.</a> Bioconjugate Chemistry. 29 (8), 2734-2740 (2018).</li><li>Cheal, S. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Theranostic+Pretargeted+Radioimmunotherapy+of+Colorectal+Cancer+Xenografts+in+Mice+Using+Picomolar+Affinity+Y-86-+or+Lu-177-DOTA-Bn+Binding+scFv+C825/GPA33+IgG+Bispecific+Immunoconjugates.">Theranostic Pretargeted Radioimmunotherapy of Colorectal Cancer Xenografts in Mice Using Picomolar Affinity Y-86- or Lu-177-DOTA-Bn Binding scFv C825/GPA33 IgG Bispecific Immunoconjugates.</a> European journal of nuclear medicine and molecular imaging. 43 (5), 925-937 (2016).</li><li>Meyer, J. -. P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Bioorthogonal+Masking+of+Circulating+Antibody-TCO+Groups+Using+Tetrazine-Functionalized+Dextran+Polymers.">Bioorthogonal Masking of Circulating Antibody-TCO Groups Using Tetrazine-Functionalized Dextran Polymers.</a> Bioconjugate Chemistry. 29 (2), 538-545 (2018).</li><li>Houghton, J. L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pretargeted+Immuno-PET+of+Pancreatic+Cancer:+Overcoming+Circulating+Antigen+and+Internalized+Antibody+to+Reduce+Radiation+Doses.">Pretargeted Immuno-PET of Pancreatic Cancer: Overcoming Circulating Antigen and Internalized Antibody to Reduce Radiation Doses.</a> Journal of Nuclear Medicine. 57 (3), 453-459 (2016).</li><li>Kein&#228;nen, O., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pretargeting+of+Internalizing+Trastuzumab+and+Cetuximab+with+a+(18)F-Tetrazine+Tracer+in+Xenograft+Models.">Pretargeting of Internalizing Trastuzumab and Cetuximab with a (18)F-Tetrazine Tracer in Xenograft Models.</a> European Journal of Nuclear Medicine and Molecular Imaging Research. 7, 95 (2017).</li><li>Billaud, E. M. F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Micro-flow+Photosynthesis+of+New+Dienophiles+for+Inverse-Electron-Demand+Diels-Alder+Reactions.+Potential+Applications+for+Pretargeted+In+Vivo+PET+Imaging.">Micro-flow Photosynthesis of New Dienophiles for Inverse-Electron-Demand Diels-Alder Reactions. Potential Applications for Pretargeted In Vivo PET Imaging.</a> Chemical Science. 8 (2), 1251-1258 (2017).</li></ol>

Одним из преимуществ этого подхода в vivo pretargeting — особенно в отношении стратегии основывается на bispecific антител и radiolabeled гаптенами — это ее модульность: транс- cyclooctene постановление может быть присоединен к любой антитела, и тетразина radioligands можно radiolabeled с чрезвычайным разнообр...

Радиоиммунотерапия (RIT) — использование антител для доставки терапевтических радионуклидов опухоли — уже давно заманчивые подход к лечению рака1,2. Действительно, это обещание было подчеркнуто Соединенных Штатов еда и администрация снадобья утверждение двух radioimmunoconjugates для лечения неходжкинская лимфома: 90Y-ibritumomab tiuxetan и 131-Тозитумомаб3 , 4. пока даже с первых дней своего существования, клинические перспективы RIT сдерживаются критического осложнение: высоких радиационных доз до здоровых тканей5,6. Вообще говоря, radioimmunoconjugates для RIT помечены долгоживущих радионуклидов (например, 131я [t½ = 8.0 дней] и 90Y [t½ = 2,7 дней]) с физическим полураспада, которые согласуются также с долго фармакокинетические полураспада иммуноглобулинов. Это важно, поскольку это гарантирует, что это достаточно радиоактивности остается после антитела достиг своей оптимальной накопление после нескольких дней циркуляции. Однако эта комбинация длительного проживания раз в крови и долгосрочной физической полураспада неизбежно приводит к облучения здоровых тканей, тем самым снижения терапевтические отношения и ограничения эффективности терапии7. Были изучены несколько стратегий для обхода этой проблемы, включая использование усеченного антитела фрагментов таких Fab, Fab', F(ab')2, minibodies и nanobodies8,9,10. Один из самых перспективных и увлекательный, но несомненно комплекс, альтернативные подходы — в естественных условиях pretargeting11.
В естественных условиях pretargeting является подход к ядерной изображений и терапии, которая стремится использовать изысканный аффинити и избирательности антител при плинтуса их фармакокинетические недостатки по11,12,13. С этой целью radiolabeled антитела, используемые в традиционных радиоиммунотерапия деконструкции на две составляющие: лиганд малые молекулы и immunoconjugate, который можно привязать как опухолевого антигена и вышеупомянутые лиганд. Immunoconjugate вводят сначала и учитывая «старт», часто несколько дней, в течение которых он накапливается в ткани-мишени и очищает от крови. Впоследствии малые молекулы лиганд администрируется и сочетает в себе immunoconjugate на опухоль или быстро очищает от тела. По сути в естественных условиях pretargeting полагается на выполнение радиохимии в пределах самого тела. Путем уменьшения распространения радиоактивности, этот подход одновременно снижает дозы облучения до здоровых тканей и облегчает использование радионуклидов (например, 68Ga,½ t = 68 мин211; Как,½ t = 7.2 h) с периодом полураспада, которые обычно считаются несовместимыми с векторов на основе антител.
Начиная с конца 80-х годов, были разработаны несколько различных подходов к в vivo pretargeting, включая стратегии, основанные на bispecific антител, взаимодействие между стрептавидина и биотин и гибридизации дополнительных олигонуклеотиды14,,1516,17,18. Тем не менее каждый прошла обратно в различной степени осложнений, наиболее лихо сильнодействующих иммуногенность стрептавидина модифицированные антитела19,20. За последние пять лет наша группа и другие разработали подход к в vivo pretargeting на основе быстрого и bioorthogonal обратная электрон спроса Дильса-Альдера перевязка между транс- cyclooctene (TCO) и тетразина (Tz) 21,,2223,24. Самым успешным из этих стратегий использовали TCO-модифицированные антитела и Tz подшипник лиганд, как TCO обычно более стабильной в естественных условиях чем ее Tz партнера (рис. 1)25,26. Как и другие pretargeting методики МАБ TCO immunoconjugate осуществляется впервые и дано время, чтобы очистить от обращения и накапливаются в опухолевой ткани. Впоследствии малые молекулы Tz лиганд вводят, после чего он либо клики с immunoconjugate в ткани-мишени или быстро очищает от тела. Это в vivo pretargeting стратегия оказался весьма эффективным для ПЭТ и ОФЭКТ изображений с несколькими системами различных антитела/antigen, последовательно производит изображения с высоким контрастом и позволяет использовать короткоживущих радионуклидов, такие как 18 F (t½ = 109 мин) и 64Cu (t1/2 = 12,7 h)21,22,24. Совсем недавно была продемонстрирована эффективность на основе нажмите pretargeted радиоиммунотерапия (ГПРЗ) в мышиных моделях протоковой аденокарциномы поджелудочной железы (PDAC) и колоректальные карциномы27,28. С этой целью, терапевтические радионуклидов 177Лу (βМакс = 498 кэВ, т1/2 = 6,7 дней) работал в сочетании с двух различных антител: 5B1, которая ориентирована на углеводный антиген 19.9 (CA19.9) повсеместно выражена в PDAC , и huA33, которое пристреливает A33, трансмембранный гликопротеин выражается в > 95% случаев колоректального рака. В обоих случаях такой подход к 177Лу-ГПРЗ принесли концентрации высокой активности в опухолевой ткани, создали терапевтический эффект зависит от дозы и одновременно снижение концентрации деятельности в здоровых тканях, по сравнению с традиционными непосредственно под названием radioimmunoconjugates.
В этой статье мы опишем протоколы для использования Lu-DOTA-меченых тетразина лиганд 177ГПРЗ ([177Лу] Лу-DOTA-PEG7- Tz) и TCO-модифицированные вариант huA33 антител (huA33-TCO). Говоря более конкретно, мы описываем строительство huA33-TCO (рис. 2), синтез и radiolabeling [177Лу] Лу-DOTA-PEG7- Tz (рис. 3 и рис. 4) и производительность в vivo накопление и исследования продольной терапии в мышиных моделях колоректального рака. Кроме того представитель результаты и обсуждения, мы представим образец набора данных, адрес возможных стратегий для оптимизации этого подхода и рассматривать эту стратегию в более широком контексте в vivo pretargeting и ГПРЗ. Наконец, важно отметить, что хотя мы решили сосредоточиться на pretargeting с помощью huA33-TCO и [177Лу] Лу-DOTA-PEG7- Tz в настоящем Протоколе, эта стратегия является весьма модульной и могут быть адаптированы с учетом широкий спектр антител и радионуклидов.

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>(E)-Cyclooct-4-enyl 2,5-dioxo-1-pyrrolidinyl carbonate (TCO-NHS)</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>764523</td>
			<td>Store at -80 &#176;C</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>2,5-Dioxo-1-pyrrolidinyl 5-[4-(1,2,4,5-tetrazin-3-yl)benzylamino]-5-oxopentanoate (Tz-NHS)</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>764701</td>
			<td>Store at -80 &#176;C</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Acetonitrile (MeCN)</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>A998-4</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ammonium Acetate (NH4OAc)</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>A639-500</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Boc-PEG7-amine (O-(2-Aminoethyl)-O&#8242;-[2-(Boc-amino)ethyl]hexaethylene glycol)</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>70023</td>
			<td>Store at -20 &#176;C</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dichloromethane (DCM)</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>D143-1</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dimethyl sulfoxide (DMSO), anhydrous</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>D12345</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>EMD Millipore Amicon Ultra-2 Centrifugal Filter Unit</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>UFC205024</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>GE Healthcare Disposable PD-10 Desalting Columns</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>45-000-148</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>N,N-Dimethylformamide (DMF), anhydrous</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>AC610941000</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Phosphate Buffered Saline (PBS)</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>70-011-044</td>
			<td>10x Concentrated</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>p-SCN-Bn-DOTA</td>
			<td>Macrocyclics</td>
			<td>B-205</td>
			<td>Store at -20 &#176;C</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Triethylamine (TEA)</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>AC157911000</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Trifluoroacetic Acid (TFA)</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>A116-50</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tumor measuring device</td>
			<td>Peira TM900</td>
			<td>Peira TM900</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

pretargeted radioimmunotherapy based on the inverse electron demand diels-alder reaction

В то время как радиоиммунотерапия (RIT) представляет собой перспективный подход для лечения рака, долго фармакокинетические half-life radiolabeled антител может привести к высокие дозы излучения на здоровые ткани. Возможно не удивительно, несколько различные стратегии были разработаны чтобы обойти это ограничение тревожным. Одним из наиболее перспективных подходов является pretargeted радиоиммунотерапия (ГПРЗ). ГПРЗ основывается на развязки радионуклидов от иммуноглобулинов, инъекционных их отдельно и затем позволяет им сочетать в естественных условиях в ткани-мишени. Этот подход использует исключительные свойства Ориентация опухоли антител плинтуса их фармакокинетические недостатки, тем самым снижение дозы облучения непромысловых тканей и облегчения использования радионуклидов с периодом полураспада, которые считается слишком коротким для использования в традиционной radioimmunoconjugates. За последние пять лет наша лаборатория и другие разработали подход к в vivo pretargeting, основанный на реакции Дильса-Альдера (IEDDA) обратная электрон спроса между транс- cyclooctene (TCO) и тетразина (Tz). Эта стратегия успешно применяется для pretargeted позитронно-эмиссионная томография (ПЭТ) и Однофотонная эмиссионная компьютерная томография (ОФЭКТ) изображений с различных систем антител антигена. В пару последних публикаций мы продемонстрировали эффективность на основе IEDDA ГПРЗ в мышиных моделях протоковой аденокарциномы поджелудочной железы и рака толстой кишки. В этом протоколе, мы описываем протоколы для использования Lu-DOTA-меченых тетразина лиганд 177ГПРЗ ([177Лу] Лу-DOTA-PEG7- Tz) и TCO-модифицированные вариант колоректального рака, ориентация huA33 антител (huA33-TCO). Говоря более конкретно, мы будем описывать строительство huA33-ТКО, синтеза и radiolabeling [177Лу] Лу-DOTA-PEG7- Tz и производительность в vivo накопление и продольных терапия исследований в мышиных моделях колоректального рака.

Спряжение TCO для huA33 основывается на сцепное устройство между Амин реактивной TCO-NHS и остатков лизина на поверхности иммуноглобулина. Этот метод является весьма надежной и воспроизводимость и надежно дает степени из маркировки 2-4 TCO/МАБ. В этом случае MALDI-ToF масс-спектром...

Watch this Scientific Journal Video about Pretargeted Radioimmunotherapy Based on the Inverse Electron Demand Diels-Alder Reaction at JoVE.com

Pretargeted Radioimmunotherapy Based on the Inverse Electron Demand Diels-Alder Reaction

Этот протокол описывает синтеза и характеристика транс- cyclooctene (TCO)-изменение антитела и 177Лу меченых тетразина (Tz) лиганд для pretargeted радиоиммунотерапия (ГПРЗ). Кроме того он подробно использование этих двух конструкций в vivo накопление и продольных терапия исследований в мышиных модели развития колоректального рака.

Pretargeted радиоиммунотерапия, основанный на реакции Дильса Альдера спроса обратной электрона

While radioimmunotherapy (RIT) is a promising approach for the treatment of cancer, the long pharmacokinetic half-life of radiolabeled antibodies can ...

Этот протокол описывает, как применить предцеленую методологию к целевой лучевой терапии раковых ксенографов в модели мыши. Претаргетированная радиоиммунотерапия или PRIT позволяет вводить антитела и радиолиганд отдельно, и пусть два объединить in vivo с помощью нажмите химии. В то время как мы представляем PRIT с помощью ксенографной модели колоректального рака, этот метод может быть применен к любому поверхностного антигена, нацеленного на антитела.Важно выбрать антиген, который не интернализировать быстро или пролить широко, поскольку они могут снизить эффективность подхода. Для синтеза huA33-TCO сначала приготовьте 125 микролитровый раствор по 40 миллиграммов на миллилитр TCO-NHS в сухом метилформамиде в микроцентрифугной трубке 1,7 миллилитров. Это решение может быть aliquoted и заморожены при 80 градусов по Цельсию для использования в будущих экспериментах.В отдельной 1,7 миллилитровой микроцентрифуге трубки подготовить пять миллиграмм на миллилитр раствор huA33 в одном миллилитре фосфата буфера солевого раствора. Используя небольшие алициты 0,1 молярного карбоната натрия, отрегулируйте рН раствора антитела до 8,8-9,0. Используйте либо рН бумаги или рН метр с микроэлектрода для мониторинга рН, и проявлять осторожность, что рН не превышает 9,0.Добавьте объем, соответствующий 40 молярной эквивалентности TCO-NHS к раствору антител. Для предотвращения осадков гидрофобных ТШО-ГСЗ, добавить его медленно и с волнением. Разрешить реакцию инкубировать при 25 градусах по Цельсию на тепловом миксере в течение одного часа с легким возбуждением.Перед очисткой huA33-TCO иммуноконъюгации с помощью предварительно упакованных одноразовых размеров исключения опреснения колонки, уравнять столбец исключения размера, как описано поставщиком, чтобы удалить любые консерванты, присутствующие в колонке во время хранения, который обычно включает в себя мытье столбца пять раз с объемом PBS, что соответствует объему колонки. Добавьте смесь реакции в столбец исключения размера, увезрения объема реакционной смеси. После того, как смесь реакции вошла в столбец, добавьте соответствующее количество PBS, чтобы довести общий объем раствора, добавленного в столбец, до 2,5 миллилитров.Соберите продукт с помощью двух миллилитров PBS в качестве элюента. Измерьте концентрацию huA33-TCO с помощью УФ-спектрофотометра, отслеживая длину волны на 280 нанометров. Если решение с более высокой концентрацией иммуноконъюгации желательно концентрат huA33-TCO решение с использованием центробежного фильтра единицы с 50000 молекулярных отсечения веса в соответствии с инструкциями производителя.Храните завершенный иммуноконъюгнит huA33-TCO при 4 градусах цельсия в темноте. Если он будет использоваться более четырех дней в будущем хранить его при 80 градусов по Цельсию в темноте. В 1,7 миллилитров центрифуги трубки добавить 200 микролитров 0,25 ацетата аммония буфера, скорректированного на рН 5,5.Добавьте нужное количество хлорида лютеция-177 в буферный раствор. Добавленная сумма будет зависеть от количества испытуемых в эксперименте и вводимых радиоактивных доз. Добавьте Tetrazine PEG7-DOTA в DMSO в радиоактивную смесь.Добавленная сумма зависит от количества испытуемых, которые проходят тестирование. Разрешить раствор инкубировать при 37 градусах по Цельсию в течение 20 минут. Убедитесь, что радиолабелка завершена с помощью радио-мгновенно-тонко-слойной хроматографии с 50 миллимолярем EDTA pH 5.5 в качестве мобильной фазы.Помеченный Lutetium-177-DOTA-PEG7-Tetrazine останется на базовом уровне, в то время как бесплатный Lutetium-177 будет координироваться EDTA и путешествовать с растворителем фронта. Очень важно, чтобы размещение подкожных опухолей не мешало вашей технике сдерживания. Я рекомендую разместить их на фланговой стороне, которая противоположна вашей удерживаемой руке.Так как я сдерживаю левой рукой, я решил разместить опухоли на правом фланге. Сортируют самок атимических обнаженных мышей с колоректальным раком ксенографа, так что средний объем опухоли в каждой когорте примерно равен. Для этого перечислите идентификационные номера животных, узор выемки уха и объем опухоли в трех отдельных столбцах программы электронной таблицы.Сортив данные от самого маленького до самого большого объема опухоли. В четвертой колонке назначьте каждому животному номер клетки. Цикл через клетки в змеи, как картина, пока все животные назначены клетки.После того, как клетки назначены сортировать данные по номеру клетки. Для введения иммуноконъюгации нарисуйте дозы 150 микролитров раствора huA33-TCO в шприцах, предварительно обработавающих 1%бычьим альбумином сыворотки в PBS, и храните эти шприцы на льду. Чтобы ввести радиолиганд, сначала нарисуйте дозы в 150 микролитров 0,9%стерильного солевого раствора, содержащего 1,1 молярную эквивалентность радиомаркированного тетразина-PEG7-DOTA относительно количества вводимого huA33-TCO.Используйте калиперы для измерения самой длинной стороны продолговатой опухоли, а также ширины, которая перпендикулярно длине. Взвешивайте каждую мышь на балансе, чтобы отслеживать увеличение веса или потерю веса с течением времени. Наконец, вычислите объем, используя формулу для объема эллипсоида, предполагая, что высота примерно равна ширине.Здесь показана биораспределение претаргетинга in vivo с huA33-TCO и Lutetium-177-DOTA-PEG7-Tetrazine у атимических обнаженных мышей с подкожными опухолями колоректального канера SW1222 человека. Все интервалы инъекций производят высокую концентрацию активности в опухолевой ткани, а также низкие концентрации активности в здоровых органах. 24-часовой интервал инъекций обеспечивает самое высокое уровень поглощения опухоли при 120 часах после инъекции.На основе этих выводов был выбран 24-часовой интервал для последующего исследования продольной терапии. Здесь показано продольное терапевтиза исследования пяти групп мышей, несущих подкожные опухоли SW1222, изображенные в среднем объеме опухоли как функция времени, а объем опухоли нормализуется до первоначального объема в качестве функции времени. Существует резкое различие в реакции экспериментальных когорт по сравнению с контрольных групп.В то время как опухоли у мышей, получающих только один компонент стратегии претаргетной радиоиммунотерапии, продолжали расти бесконтрольно, опухоли мышей, получающих полный преднацеленый режим радиоиммунотерапии, перестали расти и в конечном счете сократились. Важно отметить, что никаких токсических побочных эффектов не наблюдалось, и все животные поддерживали вес в пределах 20% от их первоначальной массы. Поразительно, но мыши экспериментальных когорт имели идеальный послужной список выживания в конце исследования.При попытке этой процедуры крайне важно точно и воспроизводимо измерять опухоли. При работе с радиоактивностью проконсультируйтесь с сотрудником службы радиационной безопасности вашего учреждения для разработки безопасных протоколов и объектов. Наличие надлежащего контроля безопасности на месте ограничит ваше воздействие и избежать загрязнения.Претаргетирование обеспечивает более низкую дозу облучения фоновых органов, чем традиционная радиоиммунотерапия. Делясь этим протоколом, мы надеемся, что другие смогут протестировать свои собственные модели и идеи, которые приведут к новым и захватывающим достижениям в лечении пациентов.

Research

JoVE Journal

Chemistry

Microwave-assisted Intramolecular Dehydrogenative Diels-Alder Reactions for the Synthesis of Functionalized Naphthalenes/Solvatochromic Dyes

Микроволновая печь при содействии Внутримолекулярная Dehydrogenative Дильса-Альдера реакций синтеза функционализированных Нафталины / сольватохромные Красители

Functionalized naphthalenes have applications in a variety of research fields ranging from the synthesis of natural or biologically active molecules to ...

Microfluidic On-chip Capture-cycloaddition Reaction to Reversibly Immobilize Small Molecules or Multi-component Structures for Biosensor Applications

Микрофлюидных На чипе Захват-циклоприсоединения Реакция на Обратимо Остановите малых молекул или многокомпонентные структуры для биосенсора приложений

Methods  for rapid surface immobilization of bioactive small molecules with control over  orientation and immobilization density are highly desirable for ...

Determining the Ice-binding Planes of Antifreeze Proteins by Fluorescence-based Ice Plane Affinity

Определение ледовязающих плоскостей антифризовых белков с помощью флуоресценции на основе аффинити ледовой плоскости

Antifreeze proteins (AFPs) are expressed in a variety of cold-hardy organisms to prevent or slow internal ice growth. AFPs bind to specific planes of ice ...

Amide Coupling Reaction for the Synthesis of Bispyridine-based Ligands and Their Complexation to Platinum as Dinuclear Anticancer Agents

Амид Реакция сочетания для синтеза биспиридина основе лигандов и их комплексообразования платины как двухъядерные противораковые агенты

Amide coupling reactions can be used to synthesize bispyridine-based ligands for use as bridging linkers in multinuclear platinum anticancer drugs. ...

An Inverse Analysis Approach to the Characterization of Chemical Transport in Paints

Обратная Анализ подход к характеризации химической транспорта в красках

The ability to directly characterize chemical transport and interactions that occur within a material (i.e., subsurface dynamics) is a vital component in ...

1,3,5-Triphenylbenzene and Corannulene as Electron Receptors for Lithium Solvated Electron Solutions

1,3,5-трифенилбензол и коранулен как электронный Рецепторы для лития сольватированного электрона Solutions

The authors report on conductivity studies carried out on lithium solvated electron solutions (LiSES) prepared using two types of polyaromatic ...

The Preparation and Properties of Thermo-reversibly Cross-linked Rubber Via Diels-Alder Chemistry

Получение и свойства Thermo-обратимо Поперечно-сшитый Резина Via Дильса-Альдера химии

A method for using Diels Alder thermo-reversible chemistry as cross-linking tool for rubber products is demonstrated. In this work, a commercial ...

A Rapid Synthesis Method for Au, Pd, and Pt Aerogels Via Direct Solution-Based Reduction

Метод быстрого синтеза для АС, Pd и Pt Аэрогели через прямое сокращение на основе решения

Here, a method to synthesize gold, palladium, and platinum aerogels via a rapid, direct solution-based reduction is presented. The combination of various ...

Quantitative Atomic-Site Analysis of Functional Dopants/Point Defects in Crystalline Materials by Electron-Channeling-Enhanced Microanalysis

Количественный атомно-сайт анализ функциональных допантов / точечных дефектов в кристаллических материалов по электрон-канализации Расширенный микроанализ

A novel elemental and chemical analysis scheme based on electron-channeling phenomena in crystalline materials is introduced, where the incident ...

Picometer-Precision Atomic Position Tracking through Electron Microscopy

Пикометрическое точное отслеживание положения атомов с помощью электронной микроскопии

The modern aberration-corrected scanning transmission electron microscopes (AC-STEM) have successfully achieved direct visualization of atomic columns ...