188Re标记抗胃癌单克隆抗体3Hll的研究
中华核医学杂志 1999年第3期第19卷 临床与实验研究
单位:100036 北京医科大学临床肿瘤学院,北京市肿瘤防治研究所
目前,用于放射免疫治疗的核素主要有131I和发射纯β射线的90Y。由于131I体内脱碘和对周围有较大辐射量及90Y对骨髓有较大毒副作用等,限制了其使用[1,2]。目前人们更多的进行与99Tcm同副族Re的同位素186Re和188Re的研究。
186Re系反应堆生产的有载体核素,抗体消耗量大,成本高,标记过程复杂,且受供货时间限制。近年来,188W/188Re发生器的研制成功,解决了无载体188Re核素来源。188Re物理半衰期为17 h,能发射β射线和155 keV的γ射线,是目前较为理想的具有治疗和诊断双重功能的核素[3,4]。188W的半衰期69 d,使子体188Re来源方便和充足,进行188Re标记单克隆抗体放射免疫治疗研究具有重要意义。
材料与方法
1. 试剂和仪器。SnCl2,2-巯基乙醇(2-ME)分析纯,Sigma公司,188W/188Re发生器(上海科兴药业公司),快速薄层层析硅胶纸(ITLC-SG,美国),GENESYS-2紫外分光光度计(美国),FA1004电子天平(上海), FH-408定标器(北京261厂),PROTEAN Ⅱ电泳仪(美国),γ相机(Sopha)。
2. 抗体的制备和还原。将抗胃癌的杂交瘤细胞株0.2 mL(106/mL)注射到SPF级的BABL/c小鼠(18~20 g)腹腔内,标准饲养,7~10 d后处死,取腹水。纯化分离腹水,用饱和硫酸铵沉淀、离心透析除盐,过离子交换柱和凝胶分离柱分离纯化,定氮,分装低温保存,备用。取纯化分离的抗体l mg (0.2 mL),加入2-ME进行预处理[5,6],纯化后保存待用。
3. 抗体的标记。将从188W/188Re发生器淋洗下来的188Re溶液0.1~2.0 mL(约185~1 110 MBq),加到含有亚锡保护剂的SnCl2溶液中,摇匀后用醋酸缓冲液调pH值至5.0左右,然后将此溶液加至已还原的抗体中,室温反应0.5~6 h,用ITLC-SG或柱层析监测标记率,并进行纯化分离。柱纯化用0.05 mmol/L醋酸缓冲液做淋洗液,用ELlSA测定标记抗体的免疫活性。
4. 标记率测定。柱层析:采用Se-phadex G-50柱(100 mm×8 mm),用0.05 mmol/L醋酸缓冲液淋洗,上柱体积0.2 mL,收集各淋洗液于0.5 mL的试管中,共20管,分别测定各管中放射性和280 nm处紫外吸收值。将ITLC-SG纸剪成10 cm×1.0 cm的小条,于110 ℃的烘箱中烘烤30 min,置于干燥器中密封保存待用。将标记溶液1~2 μL点于活化的ITLC-SG距底端l cm处,2 min后分别置于2种体系中上行展开。第1个在生理盐水体系中,游离188Re迁移到前沿,标记抗体在原点;第2个为水∶乙醇∶氨水=5∶2∶1体系,在点样纸条点上质量分数5%的白蛋白(HSA)后点样。胶体在原点,其余展开到前沿。当展开到10 cm左右,吹干,剪成10条,于定标器中测定放射性。
5. 标记物电泳分析。配电泳胶,加入Marker、原始抗体、还原后的抗体和标记后抗体各2~5 μL,然后置于电解槽中,在110 V电压下电解30 min左右。将含放射性部分的胶带剪下,抽干,用富士感光胶片压片进行放射自显影,约10 min后取出,冲洗。另将剩余部分进行染色后再脱色,烘干即可获得清晰的不同相对分子质量的蛋白带。
6. 标记物的体外稳定性。将标记物188Re-3Hll加到质量分数为0.9%的生理盐水或5%的HSA的密封管中,在37℃的恒温水浴中孵化1~24 h,用ITLC-SG测定标记化合物中188Re的脱落情况。为了观察过量还原剂对稳定性的影响,观察用柱层析分离后的标记物在前述相同条件下的稳定性。
7. 188 Re-3H11生物体内分布。给6~7周龄裸鼠于右腋下注射1×106个823胃癌细胞株0.1 mL,无菌恒温环境中饲养,约10 d后瘤子长至100 mg左右。尾静脉注射标记抗体188Re-3Hll 7.4 MBq(0.1 mL),于注射后不同时相:24、48、72和96 h从眼球取血后扭断颈椎至死,在此之前用γ相机静态观察不同时相肿瘤摄取情况,然后解剖,取心、肝、脾、肾、肺、胃、肠、肌肉、骨、肿瘤等组织,称重,测放射性。同时将同等注射剂量的放射性标记物按不同浓度稀释,于同等条件下测定其放射性计数,获得注射剂量的总放射性计数。计算%ID/g。
结果
经生物检定,本抗体符合无菌无热原要求,抗体纯度大于95%,二聚体含量小于1%,亲和常数Kd=5.68×109 L/mol。37 GBq的188W/188Re发生器用10 mL质量分数为0.9%的生理盐水淋洗,淋洗效率>80%,188W的漏穿率<1×10-6。当亚锡与抗体物质的量比<600时,标记率仅为55%左右,而游离188Re含量>20%。本研究的最佳配比为亚锡与抗体物质的量比1 100∶1(即1 mg抗体需加入1.4 mg SnCl2)。
由于加入大量亚锡,抗体易沉淀变性,因此需加入亚锡保护剂。本实验采用每1 mg SnCl2加入5 mg羟乙基二磷酸盐或10 mg葡庚糖酸钠,SnCl2与酒石酸的质量比为1∶7.2。这样在标记反应总体积<2 mL,反应2.0 h时,1 mg抗体能结合555 MBq的188Re,标记率>95%。
1 mg 3Hll抗体用370 MBq 188 Re标记,标记率随反应时间的延长而增高,1.5 h达95.0±1.8,2 h达97.0±1.1,3 h为98.0±1.8,1.5~3.0 h间变化不明显,故一般选择1.5~2.0 h即可。
Sephadex G50柱分离纯化标记抗体,淋洗体积与放射性峰以及280 nm处紫外吸收峰一致,表明188Re结合在抗体分子上,且杂质峰很少。
标记前后各抗体的电泳分析结果显示:用2-ME还原后的抗体和标记抗体与原始抗体的电泳谱带一致,未见碎裂的抗体分子。标记抗体电泳谱带的放射性自显影结果也一致。表明标记抗体能保持其完整性。用ELISA法测得标记抗体的活性>75%。
标记抗体的体外稳定性实验表明:188Re-3Hll在37 ℃水浴中放置24 h,无论在生理盐水还是在HAS中,放射性脱落率均<5%,示标记物在体外稳定。
动物体内分布结果为:注射188Re-3Hll 24 h后,肿瘤摄取较其他脏器多,24~48 h达到最高,达7.7%左右;其后随着时间的延长,肿瘤摄取逐渐降低,但T/NT比值逐渐增高。24、48、72和96 h瘤/血比值分别为1.15±0.03、2.45±0.55、2.71±0.53和2.94±0.35;瘤/肝比值分别为3.50±0.81、5.55±0.95、6.93±0.62和7.52±0.35。48 h后,所有T/NT比值均大于2.0。
应用γ相机观察不同时相肿瘤摄取188Re-3Hll的情况(图1)为:早期3 h时几乎看不到肿瘤显影,20 h时肿瘤显影比较清晰,到28 h和44 h时非常清晰。
图1 不同时相荷瘤裸鼠对188Re-3Hll的摄取
讨论
188 Re尽管和99Tcm同处一个副族,但其标记抗体的条件却有较大区别。99Tcm可以在较高pH值和微量亚锡条件下进行标记,并能获得高的标记率(>95%),而188Re则需在较低pH值和100倍甚至200倍于99Tcm还原亚锡的用量,才能充分还原188Re。其次,由于还原188Re时加大了Sn用量,因此需加入适当的络合剂和亚锡稳定剂,以防止抗体沉淀变性和亚锡的水解。
188 Re-3Hll荷瘤裸鼠肿瘤摄取在48 h后逐渐降低,表明有部分188Re从抗体上脱落,但T/NT比值随着时间延长而增高,示血液清除比131I-3H11快,这可能更有利于降低骨髓毒性和其他正常组织的吸收剂量。188Re-3Hll在胃癌细胞株的靶向定位中T/NT比值高,对导向治疗有利。
参考文献
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(收稿:1998-09-10 修回:1998-11-12)