乳腺癌放射免疫显像的研究进展

　　国外医学肿瘤学分册1999年2月第26卷第1期

　　湖北医科大学第二附属医院肿瘤研究所（武汉430071）

　　白德骄综述　杨国梁　袁宏银审校

　　摘要　放射免疫显像（RIS）是一种新的无创性乳腺癌检查方法，是核医学和免疫学结合的产物。随着基础研究的进一步深入和基因工程技术的进一步提高，放射免疫显像越来越受到人们的重视。

　　关键词：乳腺癌　放射免疫显像

　　射免疫显像（RIS）是近年来出现的一种新的无创性乳腺癌检查方法，是核医学和免疫学结合的产物，属于功能和代谢显像，对于鉴别肿瘤的良恶性和淋巴结的转移具有优势，在肿瘤手术治疗中还具有导向作用，因此RIS的研究越来越受到人们的重视。本文就RIS在乳腺癌中的应用综述如下。

　　一、RIS的基本原理

　　rIS就是将放射性核素标记的抗体通过静脉或其它途径注入体内，这种特异性抗体与肿瘤相关抗原进行特异性结合，通过体外显像技术检测肿瘤部位增加的放射性活度，从而探明肿瘤的部位、大小以及有无转移。RIS的基础是标记抗体能选择性地浓聚于肿瘤部位，并以肿瘤与非肿瘤比值（T／NT）定量地衡量这种亲肿瘤的特异性分布。T／NT比值越高，表明肿瘤组织比周围正常组织摄取了越多的抗体，并由此得到清晰的肿瘤图像。T／NT比值的高低取决于很多因素，其中主要的是：①肿瘤抗原的特异性程度；②相应抗体的特性，即抗体与肿瘤抗原结合的特异性和亲和力以及抗体在体内的分布、非特异性结合、代谢等；③所要标记同位素的性质和标记技术，要求标记方法简单，标记率高，性质稳定，对患者无毒副作用；④显像设备的灵敏性和清晰程度。

　　二、RIS在乳腺癌中的应用

　　（一）乳腺癌相关抗原及相应的完全抗体

　　理想的肿瘤抗原应该是肿瘤组织所特有，在肿瘤组织中高密度分布并且很容易与相应抗体结合，但到目前为止还未见有关乳腺癌特异性抗原的报道。不过发现了大量乳腺癌相关抗原，其中研究比较多的是癌胚抗原（CEA）。CEA是消化系统肿瘤的相关抗原，有人发现乳腺癌患者血清中CEA水平增高。1979年，Deland首次用RIS技术对9例乳腺癌患者进行了检测，他用¹³¹I标记抗CEA山羊IgG，经患侧手指皮下注入，8例腋窝放射性活度增加，经外科手术后确诊有转移；1例阴性，手术后确诊为良性病变。1989年，一种新型的抗CEA单抗BW431／26问世，在结直肠癌的诊断中取得了较好的疗效。Kairemo用半衰期短、能量高、能获得清晰显像效果的^99mTc作为标记同位素，标记BW431／26，对18例乳腺癌转移淋巴结进行检测，其灵敏度和特异度分别为90％和88％。Lind改用先进的成像设备SPECT（singlephotonemissioncomputertomography）用^99mTc-BW431／26对45例怀疑为原发性、复发性、转移性乳腺癌患者进行了RIS，灵敏度为83％，探测出的肿瘤最小直径为0.7cm。经过不断的临床研究，^99mTc标记的抗CEA单抗BW431／26试剂盒问世，在欧洲许多国家得到广泛应用。Steinstrasser对730例患者进行研究，该试剂盒对原发病灶的诊断率为80％，对复发病灶的诊断率为90％，结果显示15％的患者发生HAMA，17％的病人为其它检测阴性者。

　　人类c-erbB-2癌基因产物是一种分子量为185kD～190kD的膜转运糖蛋白，与表皮生长因子受体（EGFR）具有同源性。该基因产物的过度表达是乳腺癌预后不良的因素之一，并且与乳腺癌的激素治疗和化疗敏感性降低有关，寻找针对该基因产物的单抗用于乳腺癌及其亚群的诊断和治疗具有很重要的现实意义。Bakir^［2］用人类乳腺癌细胞株BT474作为免疫原培养出了抗c-erbB-2蛋白的外部区域，命名为ICR12。用¹²⁴I作为标记同位素，标记率为96％，免疫反应性为80％～90％，稳定性高，将标记物置于37℃血浆中6天，只有5％的衰变。他将¹²⁴I-ICR12用于动物实验研究，结果发现c-erbB-2过度表达的肿瘤小鼠具有很高的¹²⁴I-ICR12摄取率，每克肿瘤组织中有12％的ICR12注入剂量，是普通对照组的3～4倍，通过PET显像，能发现6mm大小的肿瘤。Allan^［3］用^99mTc标记ICR12，动物实验证实肿瘤组织中ICR12的聚积是正常组织的4倍，约为注入剂量的20％。他同时做了临床研究，选择8例疑为乳腺癌患者作为受试对象，静脉注入^99mTc-ICR12，24小时后用ECT显像所得结果与标本的组织病理学检查结果进行比较，两种检查均阴性有3例；2例膜染色强阳性，ECT显像很清晰；2例膜染色中等，ECT定位不太清晰；1例ECT显像，但活检阴性，后证实为取材部位不当所致。该抗体具有高特异性，易于标记，在肿瘤组织中有相当的聚积量等优点，有可能作为一种运输工具，携带特殊的物质对肿瘤细胞进行特异性杀伤，因此ICR12在乳腺癌的诊断和治疗中具有很好的应用前景。

　　转移因子（TF）抗原是乳腺癌的相关抗原，针对TF抗原的单抗，命名为170H.82，是一种鼠源性单抗，体外研究证实它对腺癌具有很好的免疫反应性。McEwan^［4］用^99mTc和¹¹¹In对170H.82进行标记，对48例腺癌患者做了临床实验，总的准确率为92％，对妇科肿瘤和乳腺癌的诊断尤为准确，显示了比较好的应用前景。Lind^［5］做了更加深入的研究，用^99mTc作为标记核素，对27例疑为原发性、复发性或转移性乳腺癌患者进行了RIS，用双头高分辨率γ相机照像，经RIS诊断的病变组织同时做组织病理学检查，用CT、MRI、骨扫描对转移性病变进行检测，结果发现：23例真阳性，3例假阴性，9例真阴性，3例假阳性，灵敏度为88％，特异度为75％，其优点是病人很少出现HAMA，2mg的抗体量使用6周，仅有2例出现HAMA。McQuarrie^［6］对53例乳腺癌妇女作了Ⅱ期临床研究，总的灵敏度为83.5％，阳性预测值为97.7％，发现病变局限于乳腺或区域淋巴结者有效率明显高于远处转移者。

　　乳腺癌相关抗原还有很多如粘蛋白抗原（TAG）、雌激素代谢物等，针对TAG的单抗有12H12和BM-7，乳腺癌动物模型研究结果显示具有很高的T／NT比值^［7］，针对雌三醇的抗体为抗E33-S抗体^［8］，对于鉴别激素依赖型和激素非依赖型乳腺癌具有特殊意义，但目前均处于基础研究阶段，临床上有待于进一步证实。

　　上述抗体都是鼠源性完全抗体IgG或IgM，分子量都很大，并且存在异源性问题，在动物实验中结果比较理想，一旦用于临床就会出现一些相应的问题，主要有两点：①分子量大，代谢缓慢，抗体不易进入肿瘤组织，T／NT比值低，显像不清晰；②产生HAMA，即给人体注入鼠源性抗体，可以导致人体产生抗鼠抗体，可以干扰肿瘤显像并可能对病人造成不良作用。体内一旦产生HAMA，在随后的显像中将会引起标记抗体内生物学分布的改变，抗体进入人体后，迅速被HAMA结合而形成循环免疫复合物（CIC），随后被机体清除，CIC被单核巨噬细胞吞噬后又引起肝、脾本底增加，不利于肿瘤检出。

　　（二）抗体片段的应用

　　自Mach等首次报道将抗体用酶消化成抗体片段应用于RIS以来，越来越多的研究者都采用了抗体片段的形式。大量的实验比较表明，抗体片段在体内的T／NT比值除肾脏外均明显高于完全抗体，双价的F（ab′）₂尤为显著。片段特异性高及分布代谢快的特点，使得T／NT比值升高，片段去掉了完整抗体的Fc段，减少了与正常组织Fc受体的结合，抗肿瘤特异性升高，分子较小而分布快于完整抗体。Yemul^［9］用预定位技术，将抗乳腺癌单抗EBA-1与其F（ab′）₂片段作了比较，其T／B值在72小时分别为4.65±1.60和28.86±6.90（P＜0.01），F（ab′）₂片段的应用大大提高了肿瘤部位抗原抗体结合的效应，为RIS和RIT提供了新的思路。

　　（三）嵌合抗体的应用

　　嵌合抗体的基本方法是用DNA重组技术把克隆小鼠重、轻链Ⅴ区基因与人的C区基因重组，再把此重组基因以各种方式引入小鼠骨髓瘤细胞，使其表达分泌所需的Mab。Christain等^［10］对抗乳腺表皮粘蛋白（BEM）的鼠源性单抗MC5进行了重构，克隆出编码MC5可变区（VL和VH）的cDNA，将其注入人DNA恒定区，重构出人或鼠嵌合抗体基因，在SP2／O-Ag14鼠杂交瘤细胞中表达出这种嵌合抗体（chMCF）。经测定，chMCF对BEM的亲和力是MC5的2倍，分别用¹²⁵I标记，进行RIS，初步效果良好，但需要进一步的深入研究和资料积累。

　　（四）人工合成抗体的补体决定区片段的应用

　　嵌合抗体仍然是大分子，抗体片段对肿瘤的诊断效果并不明显优于完全抗体，更小的片段如单链抗体还处在临床前研究。众所周知，抗体可以通过其可变区的补体决定区（CDR3）的氨基酸序列与肿瘤相关抗原特异性结合，在大多数情况下抗体的第三级结构是抗原结合所必需的，因此有人想到了合成出抗体的补体决定区用于RIS，它的优点是分子量可以进一步减少，而且还保存其与抗原结合的特异性。Sivolapenko^［11］合成出鼠源性抗多形性表皮粘蛋白的单抗（ASM₂）的补体决定区，命名为aM₂，是一种合成五肽，用^99mTc标记，对26例原发性、复发性或转移性乳腺癌者进行了RIS，3小时后观察结果，74处病灶中57处显像（77％），其中原发病灶为14／15，复发病灶8／8，对侧乳腺转移灶5／6，淋巴结转移灶8／15，锁骨上转移灶6／6，肺、肝、纵隔、胸壁转移灶显像不清，乃心血池背景所致。aM2能检出小于2cm的病变，其优点是血中清除快，没有副反应。其灵敏性、特异性、生物分布以及毒性作用有待更深一步研究。

　　（五）单抗的混合使用

　　单抗混合使用的想法源于肿瘤异源性的认识，人体肿瘤是由抗原不尽相同的各种肿瘤细胞亚群组成，而单抗仅能结合某一亚群细胞的一个抗原决定簇，单一抗体可能因结合抗体量过低而不能显像，混合的优越性在于抗肿瘤谱增加、肿瘤摄取量增加。Schatlen^［12］用123I标记两种抗乳腺癌单抗BCD-F9和4C4，对25例疑为乳腺癌患者作了比较研究，单用BCD-F9显像，真阳性为6／11，真阴性为12／14，而联合显像真阳性为9／11，真阴性为14／14，并可检测出0.3～0.8cm大小的转移淋巴结。Mangili^［13］用抗CEA抗体F023C5、抗c-erbB-2蛋白单抗、抗TAG-72抗体B72.3对100例乳腺癌患者进行联合检测，单一检出率为15％～41％，混合后达60％。因此有人建议，单抗混合应为肿瘤显像的首选方案。

　　（六）单抗与细胞因子的联合应用

　　体外研究证实γ-干扰素（IFN-γ）能增强腺癌细胞肿瘤相关抗原TAG-72的表达，小鼠体内研究证实IFN-γ能提高单抗CC49对乳腺癌小鼠靶结合的能力。为了证实IFN-α对转移性乳腺癌患者131I-CC49的生物分布和肿瘤摄取的影响，Murray^［14］将患者随机分成IFN-α处理组和IFN-α非处理组，行全角照相及全血药代动力学检测，所有病人于IFN-α治疗前和治疗后活检，结果发现，两组间血液药代动力学无明显差异，活检样本的免疫组化证实IFN-α处理的患者TAG-72明显升高（45.7％±19.4％），非处理组为1.3％±0.95％（P＜0.05），肿瘤部位¹³¹I-CC49的摄入亦增加，但细胞因子和抗体联合应用，可能增加骨髓的毒性，今后通过基因工程技术对抗体进行改造，减低毒性，这也不失为一种新的尝试。

　　（七）预定位技术的应用

　　预定位技术的基本原理是将抗体和放射性核素分开给药，首先将载有特异性标识物的抗肿瘤抗体（第一交联物）注入体内，待其与肿瘤组织结合。血循环中未结合抗体被吞噬或代谢，正常本底降低后，再注射核素标记的小分子化合物（第二交联物），通过不同机制使已定位的抗体与标记小分子化合物结合达到肿瘤显像、治疗和降低本底的目的。预定位技术的应用优点是能迅速降低本底，获得T／NT高比值，也使短半衰期核素的应用变为现实。庞雁^［15］用该技术对21例肿瘤病人进行了RIS，其中有5例为乳腺癌患者，所用核素为In-113M，其半衰期短，仅有100分钟，结果与临床符合率为19／21，与病理符合率为10／10，取得了较满意的临床效果。该方法与常规RIS比较，除增加一次静脉注射（病人可以接受）外，在方法学上几乎均与常规方法一致，而两方法均能达到肿瘤清晰显像的目的，同时它具有病人所受辐射剂量小、放射污染少等优点。Denardo^［16］用一种新的络合物DOTA，通过一个异化的肽与乳腺癌单抗L6结合，⁹⁰Y和¹¹¹In作为标记核素，形成⁹⁰Y与¹¹¹In-DOTA-peptide-chL6的螯合物，对3例不能治愈的转移性乳腺癌作了放免显像和治疗研究，同时进行毒性测定。结果发现该螯合物在体内纯度和稳定性很高，肿瘤显像清晰，1例患者接受2个治疗剂量后肿瘤缩小，毒性甚微，没有HAMA反应，这是首次利用预定位技术进行肿瘤放射免疫治疗的尝试。

　　结语

　　rIS技术越来越多地应用于乳腺癌诊疗之中，亦取得了令人鼓舞的进展。目前仍然存在一些困难和问题，比如抗体形式的选择、注入途径、抗体在体内的药代动力学和毒理学等；人体肿瘤因素对乳腺癌的免疫显像影响也较大，如肿瘤抗原的表达和HAMA的产生等。随着基础研究的深入、基因工程技术的提高和临床资料的积累，RIS一定有很好的应用前景。

　　参考文献(略)

　　（收稿：1998-05-19）