¹⁸⁸Re在膀胱癌诊断和治疗中的应用前景

中华泌尿外科杂志 2000年第1期第21卷 综述

作者：郭义峰　俞莉章　潘柏年

单位：郭义峰（北京医科大学第一医院泌尿外科，北京医科大学泌尿外科研究所 100034）；俞莉章（北京医科大学第一医院泌尿外科，北京医科大学泌尿外科研究所 100034）；潘柏年（北京医科大学第一医院泌尿外科，北京医科大学泌尿外科研究所 100034）

　　用于临床肿瘤放免治疗的放射性核素应具备适当的射程和一定能量的β射线，¹⁸⁸Re(铼¹⁸⁸) 正是符合上述条件的理想核素，在导向诊断上是利用其发射的γ射线，而应用于导向治疗时是利用其发射的β射线。现就¹⁸⁸Re的特性、¹⁸⁸　Re标记抗体的方法、¹⁸⁸Re-单克隆抗体(¹⁸⁸　Re-MAb)在膀胱癌的放射免疫显象和放射免疫治疗中的应用前景综述如下。

　　一、¹⁸⁸Re的特性

　　¹⁸⁸　Re的半衰期16.9h，发射适用于治疗的β射线，其最大能量为2.12meV；发射适于显像的γ射线，其最大能量为155keV。¹⁸⁸Re的制备简易可行，只需通过一根¹⁸⁸W/¹⁸⁸Re(钨¹⁸⁸/铼¹⁸⁸)柱子，用生理盐水淋洗，就可以方便地得到无载体的¹⁸⁸Re溶液，并能达到高水平的放化纯度。

　　¹⁸⁸　Re与长期普遍使用的¹³¹I相比，虽然¹³¹I能发射γ射线和β射线，可用于诊断和治疗，但是 ¹³¹I释放高能γ射线(364keV) 对医务人员和患者正常组织可带来一定的伤害。此外，¹³¹I的制备需要通过核反应堆处理，比较麻烦。¹⁸⁸　Re与^99m　Tc相比，^99m　Tc只能发射γ射线，仅仅用于肿瘤的显像而无法进行治疗。⁹⁰Y是一种发射纯β射线的核素，用于治疗时，⁹⁰Y-抗体偶联物进入血流后，⁹⁰Y与抗体分离脱落下来，引起对骨髓的较大毒性，并且因其不能准确估算和监测各部位的辐射剂量而受到限制。

　　二、¹⁸⁸Re标记抗体的方法

　　¹⁸⁸　Re作为亲肿瘤药物，近10余年来对其药物化学，标记技巧和医疗应用方面的研究已比较充分，一般分为两种：直接标记法和间接标记法。

　　1.直接标记法：¹⁸⁸Re的氧化态为正7价，需经还原剂还原成低价态才能与抗体分子结合。直接标记法系指还原后的¹⁸⁸Re直接络合到抗体或其片段上的供电子基团，如氨基、酯基、酰基、酰氨基或巯基。方法操作简便、快速，标记率较高，适合于制成临床应用的药盒。具体方法如下：(1)室温下，2-巯基乙醇（2-ME）还原单克隆抗体；(2)缓冲液配制（内含氯化亚锡，柠檬酸，），(3)将¹⁸⁸Re还原后的抗体和缓冲液混合，摇匀。

　　Griffiths等^［1］采用直接标记法标记了6种抗体，标记率大于90%,而且标记时间多在1.5～3.0h之间。Hamby等^［2］标记了抗独特型单克隆抗体，其标记率为(65±32)%。杨志等^［3］标记了抗胃癌抗体3H11，1mg还原的抗体能结合550mBq¹⁸⁸Re，其标记率为90%～95%。俎建华等^［4］制备了抗人脑胶质瘤单克隆抗体的¹⁸⁸Re标记物，为脑胶质瘤的导向治疗奠定了基础。

　　直接标记法的缺点是¹⁸⁸Re与抗体分子上不同亲和力的结合位点均可键合（非特异结合），故标记抗体进入人体后低亲和力位点上的¹⁸⁸Re极易与抗体分离，从而脱落。此外，用于还原¹⁸⁸Re的氯化亚锡亦可还原抗体分子中链内及链外的二硫键，从而导致抗体分子裂解，丧失免疫活性。因此在制备抗体的¹⁸⁸Re标记物时，选择和控制反应条件极为重要。

　　2.间接标记法：系指通过一双功能螯合剂将¹⁸⁸Re与抗体分子连接在一起。这种螯合剂的分子结构中既存在能与

　　¹⁸⁸　Re螯合的配位基团，又具有能与抗体分子中某些功能基（如氨基、脒唑基、羧基等）形成稳定共价键的活性基团。方法如下：(1)室温下，DTPA(二乙烯三胺五醋酸）和单克隆抗体混合，形成螯合物；(2)制备还原缓冲液，内含氯化亚锡，柠檬酸；(3)¹⁸⁸Re、螯合物和还原缓冲液混合。

　　Hamby等^［2］采用双功能螯合剂DTPA使¹⁸⁸Re成功地与单克隆抗体相结合。Fritzbery小组用络合能力更强的N₂S₂类螯合剂制备^99mTc-N₂S₂-MAb（抗黑色素瘤单抗），其体内稳定性极佳，荷瘤裸鼠放射免疫显像显示，给药16h可获得清晰图像，除双肾外，体内非瘤组织几乎无放射性分布。也有这类螯合剂用于铼标记的报告^［5］。

　　三、¹⁸⁸Re-MAb在肿瘤诊断和治疗中的应用

　　肿瘤的放射免疫显像是以放射性核素标记抗肿瘤抗体作为阳性显像剂的肿瘤定位技术，用γ照相显示其转移灶的部位和范围。放射免疫治疗则以特异性运载工具——单克隆抗体(MAb)和粒子辐射型放射性核素结合形成交联剂，经过一定途径进入人体，前者通过识别和结合肿瘤细胞的相应抗原定位于肿瘤，后者则通过射线破坏、干扰靶细胞的结构和功能，从而杀伤或杀死靶细胞。

　　¹⁸⁸　Re-MAb已开始用于动物实验和临床的研究。1991年Griffiths等^［1］制备了¹⁸⁸Re-Mu-9-IgG（抗直肠癌相关抗原单克隆抗体），对荷瘤裸鼠进行肿瘤定位研究和放射标记物体内分布测定，结果表明，¹⁸⁸Re-Mu-9-IgG能快速从血中清除，静脉给药后24～96h能获得较好的T/NT比值（肿瘤组织与非肿瘤组织放射性计数的比值）。ChiBR96是一种抗肿瘤相关抗原的嵌合型抗体，能与人类大部分肿瘤相结合，如结肠癌、肺癌、乳腺癌等，Chen等^［6］将¹⁸⁸Re标记了ChiBR96抗体，利用体外免疫吸附法(ECIA) 去除血中游离的¹⁸⁸Re-ChiBR96，提高了T/NT比值，并减少了肝对这种交联物的摄取。Juweid等^［7］通过¹⁸⁸Re标记抗CEA单克隆抗体MN-14，研究了胃肠癌病人¹⁸⁸Re-MN-14的体内分布，并进行药代动力学和剂量测定。结果表明：血液中的生物半衰期为4.1～8.2h，全身的生物半衰期为10.4～107.8h，最大耐受剂量为每平方米体表面积60mCi。这种高剂量应用的可行性研究，使¹⁸⁸Re-MN-14有望成为放射免疫治疗的生物制剂。国内用¹⁸⁸Re-MAb在胃癌和脑胶质瘤的研究方面也有报道^［3，4］。全身静脉用药存在问题较多，如肝内放射性潴留，骨髓抑制，反复应用后抗鼠抗体产生并影响疗效等；但有报道经动脉注射，经体腔（胸腔，腹腔）灌注，肿瘤局部注射等收到良好效果^［8-11］。

　　四、¹⁸⁸Re在膀胱癌诊断和治疗中的应用前景

　　膀胱癌中70%～80%为表浅性，膀胱是一个与外界相通的腔形器官，也可比作为肉型试管，将抗膀胱癌单克隆抗体与放射性核素偶联后膀胱灌注可以进行放射免疫显像和治疗。以往临床实验研究表明，标记^99mTc的抗体经膀胱灌注不会进入血流，反复灌注也不会产生抗抗体。膀胱肿瘤显像阳性率为88.5%，显像肿瘤直径最小为0.5cm^［12］。¹⁸⁸Re与^99mTc同族，标记方法相似，¹⁸⁸Re标记抗膀胱癌单抗后，除了定位还可同时进行治疗，早期诊断肿瘤的潜力超过B超、CT及MRI。

　　目前，膀胱癌的治疗多采用经尿道电切术和开放性手术。若将抗膀胱癌单克隆抗体偶联生物毒素、化疗药物和放射性核素，进行膀胱灌注导向治疗，将使病人免受多次复发后的手术之苦^［13-15］。我所曾进行¹³¹I标记单克隆抗体对荷膀胱癌裸鼠的导向治疗研究，其肿瘤抑制率为95%^［16］。孙世平等^［17］对18例膀胱癌患者施行膀胱灌注免疫毒素的导向治疗，对清除膀胱内小瘤灶及防止术后复发具有明显效果。¹⁸⁸Re的高能β射线在组织中的最大射程为0.97cm，非常适合膀胱灌注治疗。经膀胱灌注¹⁸⁸Re-MAb有如下优点：(1)保持肿瘤接受高放射性铼(若经血循环，每克肿瘤的吸收剂量仅为注射剂量0.001～0.01%)；(2)既能杀伤抗原表达阳性的肿瘤细胞，又能破坏邻近的抗原表达阴性的肿瘤细胞^［18］；(3)抗原抗体复合物在肿瘤内吞的过程中仍可以杀伤或杀死肿瘤细胞；(4)通过其发射的γ射线进行肿瘤显像来监测肿瘤变化和放射治疗剂量。

　　¹⁸⁸　Re所具有的高能量的β射线适合膀胱癌的放射免疫治疗；低能的γ射线适合膀胱癌的放射免疫显像，既可以定位，又可以定性；既能监测治疗过程中肿瘤的变化，又能测定放射剂量。¹⁸⁸Re用于膀胱癌的放射免疫显像和放射免疫治疗有非常乐观的前景。■

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收稿日期：1998-12-29