当前位置: 首页 > 期刊 > 《中华医学杂志》 > 1998年第7期
编号:10226983
131碘-肝癌单克隆抗体Fab片段偶合物体内放射免疫显像研究
http://www.100md.com 《中国医学杂志》 1998年第7期
     作者:隋延仿 何凤昌 陈志南

    单位:710032 西安,第四军医大学病理学教研室

    关键词:肝肿瘤;抗体,单克隆;放射性核素显像

    中华医学杂志980725 【摘要】 目的 研究131Ⅰ标记肝癌单克隆抗体HAb18 Fab片段体内放射免疫显像效果。方法 以木瓜蛋白酶切割肝癌单克隆抗体HAb18制备HAb18 Fab,应用高效碘标记法将131Ⅰ标记于HAb18 Fab,再以131Ⅰ-HAb18 Fab偶合物进行荷肝癌裸鼠及肝癌病人体内放射免疫显像。结果 10只荷肝癌裸鼠全部明确显像,其中2只鼠4.5小时即出现瘤区放射性浓聚,8只鼠在8~12小时清晰显像,对照组鼠瘤区未出现放射性浓聚。131Ⅰ-HAb18 Fab的瘤/肝比值24小时为21.07±0.05,明显高于131Ⅰ-HAb18组最佳显像168小时的5.83±0.05。肝癌病人131Ⅰ-HAb18 Fab的最佳显像时间为16~24小时。结论 131Ⅰ-HAb18 Fab放免显像集中肝癌定位诊断、定性诊断和及时诊断三方面优点于一体,可能成为肝癌诊断的一项重要技术。
, 百拇医药
    Radioimmunoimaging of hepatocellular carcinoma with 131 Ⅰ labeled antihepatoma monoclonal antibody Fab fragment Sui Yangfang, He Fengchang, Chen Zhinan. Department of Pathology, Fourth Military Medical University, Xian 710032

    【Abstract】 Objective To study the effects of radioimmunoimaging (R11) of hepatocellular carcinoma with 131Ⅰ labeled antihepatoma monoclonal antibody (HAb18) Fab fragment. Methods HAb18Fab was prepared by papain digesting HAb18, and it was radioiodinated with iodine-131 using high efficiency iodination method. The experiment consisted of two parts: ten nud mice bearing human hepatocellular carcinoma xenograft were injected intravenously with 131Ⅰ-HAb18Fab 3 700kBq/mouse, and six patients with hepatocellular carcinoma were injected intravenously with 131Ⅰ-HAb18Fab 111~166.5 mBq/body. Results Ten nud mice bearing hepatocellular carcinoma. showed positive image.The optimum imaging time was 4.5~12h after injection, and was 21.07±0.05 for tumor/liver higher than 5.83±0.05 of intact HAb18, and the reported 3.03. No tumor image was found in the control group of mice. Six patients with hepatocellular carcinoma, after injecting 131Ⅰ-HAb18Fab 16h,showed positive image. The optimum imaging time was 16~24h earlier than 96h of the reported 131 I Conclusion R11 with 131Ⅰ-HAb18Fab possesses the advantages of the location, qualitative analysis and earlier diagnosis. It is prospective in clinical application.
, http://www.100md.com
    【Key words】 Hepatoma Monoclonal antibody Radionuclide imaging

    (Natl Med J China, 1998, 78:537-539)

    目前,原发性肝细胞癌(简称肝癌)主要治疗手段仍是手术切除。但是,当病人确诊为肝癌时,多已失去手术切除的机会,因此,肝癌的诊断,特别是定性诊断和早期诊断,至为重要。近几年,我们在肝癌免疫导向研究中发现肝癌单克隆抗体片段放射免疫显像(RII)具有定位诊断,定性诊断和及时诊断的良好效果,现报道如下。

    材料和方法

    一、肝癌单克隆抗体HAb18 Fab的制备及纯化

    HAb18及无关抗体3D8(抗出血热病毒单克隆抗体)经木瓜蛋白酶消化,透析,上快速蛋白质液相层析(FPLC)二乙氨乙基(DEAE)-40HR层析柱纯化,收集第一洗脱峰,经浓缩、过滤、除菌及分装,于-20℃保存备用。
, http://www.100md.com
    二、HAb18 Fab免疫活性测定

    以肝癌HHCC活细胞,应用流式细胞术测定HAb18 Fab活性,以3D8 Fab为对照[1]

    三、131Ⅰ标记HAb18 Fab及蛋白标记率测定

    采用高效碘标记法进行核素标记[2],按下述公式计算蛋白标记率:

    四、标记物的质控

    1.免疫活性测定:制备HHCC细胞每管5×106/0.1ml,将50 μl稀释后的131Ⅰ-HAb18 Fab加入HHCC悬液,孵育,离心,分别测细胞和上清液中放射性计数,按下述公式计算免疫结合率:
, 百拇医药
    2.热原测定:取家兔3只,按文献[3]方法测定热原。

    3.无菌试验:按文献[3]方法试验。

    4.急性毒性试验:昆明鼠5只,尾静脉给药,每鼠14.8 MBq/0.4 ml。给对照组鼠注射生理盐水0.4 ml/只。

    五、放射免疫显像

    1.荷人肝癌裸鼠:实验前72小时饮用0.25%的NaI水,封闭甲状腺。实验具体步骤如下:(1) 实验分组及给药方法:将裸鼠分为A、B、C及D组,每组分别为10、3、3及2只裸鼠,A、B及C组均在尾静脉分别注射3 700kBq的131Ⅰ-HAb18Fab、131Ⅰ-HAb18及131Ⅰ-3D8 Fab,D组为空白对照。(2) 131 Ⅰ-HAb18 Fab生物学分布及其显像:在注入偶合物后4、8、12、24、36及48小时分别进行ECT扫描。后处死鼠,取肿瘤,全血及主要组织器官,称重,测放射性cpm,计算瘤(T)/非瘤(NT)比值及每克组织占注射剂量的百分数。
, http://www.100md.com
    2.肝癌病人:(1) 一般情况:临床诊断为肝癌者,共6例,均为肝癌Ⅱ期。(2) 偶合物及其质控:各项指标同前述。(3) 给药途径与方法:给药前3天起,口服卢戈碘液,3次/日,以封闭甲状腺。首先,静脉滴入地塞米松5 mg,30分钟后缓慢注入

    131Ⅰ-HAb18 Fab,111~166.5MBq/1.8~2.0 ml。(4) 显像:采用GE staream 3000 SPECT,在进行碘扫描前15分钟,每人注入99mTc-植酸钠18500KBq。于5分钟、1、4、12、24、48及72小时根据肿瘤所在部位,行前位、后位、侧位及全身扫描。

    结 果

    一、HAb18 Fab的纯化与鉴定

    HAb18 Fab纯化见图1。SDS-PAGE鉴定纯度达95%。
, 百拇医药
    二、HAb18 Fab免疫活性

    图1 HAb18 Fab DEAE-40HR FPLC纯化色谱图

    经流式细胞仪检测,HAb18 Fab血在荧光波长范围内有荧光染色细胞的吸收峰,而3D8 Fab组则无荧光染色细胞的吸收峰,显示HAb18Fab较好的保持了抗体的免疫活性。

    三、蛋白标记率

    131 Ⅰ标记蛋白峰各管实测放射性总计数19 665 cpm,投用131Ⅰ总计数为21 865 cpm,蛋白结合率为90.40%。

    四、131Ⅰ-HAb18 Fab免疫结合率
, 百拇医药
    131 Ⅰ-HAb18 Fab沉淀细胞cpm值128 601,上清液cpm值159 146,免疫结合率为44.69%。

    五、131I-HAb18 Fab的质量控制

    无菌试验均无细菌和霉菌生长;热原测定,3只家兔体温升高均低于0.6℃,符合要求;急性毒性试验,给药1周后,小鼠行为、饮食正常,两组鼠体重均有所增加。

    六、碘标记抗体生物学分布及显像

    1.荷人肝癌裸鼠:(1)生物学分布:A组:注射抗体后8~12小时,鼠瘤组织中出现较高的特异性放射性浓聚,至24小时达高峰,每克瘤组织对标记抗体的摄取占注入剂量的6.23%;B组:最佳显像时间168小时,每克瘤组织对标记抗体的摄取占注入剂量的2.56%;C组:无特异性放射性浓聚,168小时为0.42%,显示131Ⅰ-HAb18 Fab注入荷人肝癌裸鼠体内后在瘤组织中呈稳定上升,而在血和其它组织器官内则呈逐渐降低的趋势。T/NT:A组鼠在24小时最高,达21.07±0.05;B组鼠为5.83±0.05,C组无标记抗体集中趋势。(2)显像:在注入碘标记抗体后,A组在8~12小时全部裸鼠瘤区明确显像,其中2只鼠4.5小时即出现瘤区放射性浓聚,显像率100%。12小时后,仍可见瘤内有较高核素浓聚,肿瘤轮廓清晰,血本底及其它脏器检查核素分布明显减低,与体内生物学分布测定结果一致。B、C及D组在48小时内瘤区始终无核素特异性浓聚。
, 百拇医药
    2.肝癌病人:动态显像发现,注入131Ⅰ-HAb18 Fab后,早期呈血池分布,癌块与周围组织器官不易区分,在16小时后,肝癌区显像清晰,出现明确的放射性浓聚,而血本底及其它脏器核素分布明显减低。此后,总放射性降低,但癌区的放射性浓聚无明显变化,至72小时随着碘标记抗体在尿中的清除和核素的衰变,全身已达本底水平,但癌区仍有放射性积聚。放射免疫显像结果显示,最佳显像时间为16~24小时。显像:注入131I-HAb18 Fab后,6例病人癌区均明确显像。99mTc植酸钠胶体扫描缺损区被

    131 Ⅰ-HAb18 Fab充填,其部位、形态、范围与B超、CT及MRI均一致,见图2,3。此6例肝癌病人术中及术后未见不良反应。

    图2 肝癌病人99mTc-植酸钠SPECT显像,示肝上方充盈缺损
, 百拇医药
    图3 肝癌病人注射131I-HAb18 Fab 16小时SPECT显像,箭头

    示缺损区肝癌显像(减除血池放射干扰)

    讨 论

    当前,RII在肝癌诊断中存在的主要问题是:(1) T/NT比值低,肿瘤局部特异性放射性浓聚不够;(2) 核素标记抗体在肿瘤中的浓聚速度过慢,RII时间长,因此RII尚未能在临床上广泛应用[4]。本研究较好地解决了上述问题,为RII肝癌诊断应用展示了新的前景。

    一、T/NT比值明显提高,肝癌诊断效果良好

    肝脏是一个血供极丰富的器官,RII时放射性本底高,再加上肝枯否氏细胞大量摄取碘标记抗体,非特异性放射高,因此,很难达到理想的瘤/肝比值。本研究中在注入131Ⅰ-HAb18 Fab后24小时瘤/肝即达21.07±0.05,明显高于131Ⅰ-HAb18的5.83±0.05,也明显高于近年文献报道数值[5~7]。因肝癌局部特异性放射性浓聚明显提高,为体外显像探查(SPECT)提供了足够的信息量,使肝癌能全部明确显像。产生上述效果的主要原因是:(1)肝癌单抗HAb18经木瓜蛋白酶切割后,HAb18 Fab分子量小,能更有效的透入肿瘤,同时,也有利于核素的清除,使血放射性本底迅速下降。(2) 131 Ⅰ-HAb18 Fab不含FC段,它不与非癌细胞上FC受体结合,消除了非特异性干扰,瘤/肝比值增高。
, 百拇医药
    二、RII时间明显缩短,肝癌诊断明显提前

    过去,肝癌RII通常约需168小时以上,显像时间过长,诊断不及时。虽然近年肝癌RII时间提前到96小时[8,9],但仍不适应于临床要求。本研究,注入131Ⅰ-HAb18 Fab后,鼠4.5~12小时清晰显像,肝癌病人最佳显像时间为16~24小时,RII时间明显缩短,为肝癌早诊断、早治疗提供了条件。

    三、改进显像技术,提高RII质量

    肝癌RII,r照相不及SPECT。本研究除采用SPECT扫描外,还对已注射131Ⅰ-HAb18 Fab病人显像前15分钟注射99mTc-植酸钠,以使血池显像,然后应用计算机处理本底相减技术,减除存在于血池中的放射干扰,从而明显的增加了图像清晰度,获得了良好的肝癌显像。
, 百拇医药
    参考文献

    1 蔡文琴,王伯云,主编.实用免疫细胞化学.成都;四川科技出版社.1988.194-214.

    2 Mather SJ, High efficiency iodination of monoclonal antibodies for radiotherapy. J Nucl Med, 1987, 28:1034-1036.

    3 中华人民共和国卫生部药典委员会编.中华人民共和国药典.1995年版.北京:化学工业出版社,1995.76(附录).

    4 杨秉辉.肝癌临床诊疗的发展与现状.中华消化杂志,1996,16:3-5.

    5 隋延仿,何志龙,刘彦仿,等.免疫导向治疗肝癌的实验研究.中华医学杂志,1992,72:397-400.
, 百拇医药
    6 施乐华,吴孟超,陈汉,等.抗人肝癌单克隆抗体对荷瘤裸鼠的放射免疫定位及治疗.中华肿瘤杂志,1995,17:20-23.

    7 Aoyagi Y, Saitoh A, Suzaki Y, et al. Fucosylation index of alpha fetoprotion a possible aid in the early recognition of hepatocellular carcinoma in patients with cirrhosis. Hepatology, 1993, 17:50-58.

    8 Ikada K, Saitoh S, Koida I, et al. Imaging diagnosis of small hepatocellular carcinoma. Hepatology, 1994, 20:82-88.

    9 施乐华,吴孟超,陈汉,等.抗人肝癌单克隆抗体的人体放射免疫定位及治疗.中华肿瘤杂志,1997,19:146-149.

    本课题为国家“八六三”及国家自然科学基金资助项目

    (收稿:1997-08-13 修回:1998-04-12), http://www.100md.com