على مدى السنوات الثلاثين الماضية، أصبح التصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني (PET) أداة لا غنى عنها السريرية في تشخيص وإدارة من السرطان. لطالما اعتبرت الأجسام المضادة ناقلات واعدة لتسليم النظائر المشعة الباعثة للبوزيترون لأورام بسبب تقارب رائعة وخصوصية لالمؤشرات الحيوية للسرطان. 1،2 ومع ذلك، فإن بطيئة نسبيا الدوائية في الجسم الحي من الأجسام المضادة ولايات استخدام النظائر المشعة مع عدة أيام المادية نصف حياة. وهذا يمكن الجمع تسفر الجرعات الإشعاعية العالية إلى الأجهزة غير المستهدفة من المرضى، وهي المضاعفات المهمة التي هي ذات الأهمية السريرية منذ يتم حقن radioimmunoconjugates عن طريق الوريد، وبالتالي - على عكس جزئية بمسح الجسم CT - نتيجة في جرعات استيعابها في كل جزء من أجزاء الجسم، بغض النظر عن الأنسجة للاستجواب.
من أجل تجاوز هذه المسألة، فقد تم تخصيص جهد كبير لdevelopment استراتيجيات التصوير PET أن فصل النظائر المشعة وشاردة الاستهداف، وبالتالي الاستفادة من خصائص مفيدة من الأجسام المضادة في حين التفاف على القيود في وقت واحد الدوائية الذاتية الخاصة بهم. هذه الاستراتيجيات - يطلق في معظم الأحيان pretargeting أو استهداف متعددة الخطوات - وعادة ما تستخدم أربع خطوات: (1) ادارة جسم مضاد قادر على حد سواء المستضد وجين مشع ملزمة؛ (2) تراكم الأجسام المضادة في الأنسجة المستهدفة وإزالة لها من الدم. (3) إدارة لجين مشع جزيء صغير. و (4) ربط في الجسم الحي من جين مشع إلى الأجسام المضادة التي تتبعها التخليص السريع للجين مشع الزائد. 3-8 وفي بعض الحالات، يتم حقن عامل المقاصة إضافية بين الخطوتين 2 و 3 من أجل الإسراع في إفراز الأجسام المضادة أي التي لم لربط الورم ويبقى في الدم. 5
وبشكل عام، TWأنواع س استراتيجيات pretargeting هي الأكثر انتشارا في الأدب. في حين أثبتت كلا ناجحة في النماذج قبل السريرية، كما أنها تمتلك القيود الرئيسية التي أعاقت تطبيق السريرية الخاصة بهم. وتعتمد الاستراتيجية الأولى على تقارب عالية بين الأجسام المضادة streptavidin مترافق وradiolabels المعدلة البيوتين. ومع ذلك، فقد أثبتت المناعية للأجسام المعدلة streptavidin وجود مشكلة مقلقة فيما يتعلق الترجمة. 5،6،9،10 الاستراتيجية الثانية، في المقابل، توظف الأجسام المضادة bispecific التي تم هندستها وراثيا لربط كل من السرطان مستضد العلامات البيولوجية وناشبة رديولبلد جزيء صغير. 3،11-14 في حين أن هذا الطريق الأخير هو بالتأكيد الإبداعي وانطباقها اسع محدودة بسبب التعقيد، وحساب، وعدم وجود نمطية للنظام.
مؤخرا، قمنا بتطوير ونشر منهجية التصوير PET pretargeted بناء على الطلب معكوس الإلكترون ديلز-ألدر (IEDDA) رد فعل الإضافة الحلقية بين -cyclooctene العابرة (TCO) وtetrazine (TZ؛ الشكل 1) 11 في حين أن رد الفعل نفسه كان معروفا منذ عقود، شهدت IEDDA الكيمياء نهضة في السنوات الأخيرة كأسلوب bioconjugation بنقرة والكيمياء، وكما يتضح من عمل رائع من مجموعات من رالف Weissleder، جوزيف فوكس، وبيتر كونتي وغيرها. وقد تم تطبيق 12-15 وIEDDA الإضافة الحلقية في مجموعة واسعة من الإعدادات، بما في ذلك التصوير مضان مع الببتيدات، والأجسام المضادة، والجسيمات النانوية وكذلك التصوير النووي . مع كل radiohalogens وradiometals 16-26 وربط عالية الغلة ونظيفة وسريعة (ك 1> 30،000 M -1 ثانية -1)، انتقائي، و- خطيرة -. bioorthogonal 27 وعلى الرغم من عدد من أنواع نقرة الكيمياء - بما في ذلك أزيد آلكاين cycloadditions المحفز النحاس،-أزيد آلكاين cycloadditions-روجت سلالة، وشتاودينغر LIGations - هم bioorthogonal كذلك، هو مزيج فريد من حركية التفاعل بسرعة وbioorthogonality أن يجعل IEDDA الكيمياء ذلك مناسبة تماما لpretargeting التطبيقات في الكائنات كلها 28،29 على طول هذه الخطوط، فمن المهم أن نلاحظ أن التقرير الأخير من وجهة نظرنا وكانت مختبرات يست الأولى لتطبيق IEDDA الكيمياء لpretargeting: نشأ التقرير الأول للتصوير pretargeted مع IEDDA من عمل روسين، وآخرون وظهرت منهجية SPECT بتوظيف 111 tetrazine في المسمى 30.
كما ناقشنا أعلاه، فإن منهجية pretargeting أربعة خطوات بسيطة إلى حد ما (الشكل 2). في البروتوكول في متناول اليد، ويمكن وصفها استراتيجية pretargeted للتصوير PET من سرطان القولون والمستقيم التي توظف 64 النحاس وNOTA المسمى جين مشع tetrazine والمكورات تعديل TCO للأجسام المضادة huA33. ومع ذلك، في نهاية المطاف نمطية من هذه المنهجية هو واحد من غرام لهاتأكل الأصول، كما شاردة -cyclooctene المتحولة يمكن إلحاق أي الأجسام المضادة غير استيعاب، ويمكن أن تعلق tetrazine لمجموعة واسعة من المراسلين الإشعاعي.