$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
גילוי חלבוני נקודות הביקורת החיסונית היווה פריצת דרך בטיפול בגידולים, והוביל להתקדמות משמעותית בפיתוח טיפול בחסימת נקודות בקרה חיסוניות1. חלבון מוות תאי מתוכנת 1 (PD-1) וליגנד מוות מתוכנת 1 (PD-L1) הם מטרות פוטנציאליות לתרופות עם מספר נוגדנים שאושרו על ידי מנהל המזון והתרופות האמריקאי (FDA). PD-1 מבוטא על ידי תאי חיסון חודרי גידול, כגון CD4+, תאי T CD8+ ותאי T רגולטוריים. PD-L1 היא אחת מהליגנדות PD-1, אשר באה לידי ביטוי יתר במגוון תאי גידול 2,3. האינטראקציה בין PD-1 ו-PD-L1 משביתה את PD-1, ובכך מדכאת את התגובה החיסונית האנטי-סרטנית4. ממצאים אלה מציעים כי עיכוב PD-L1 יכול לשפר את אפקט ההרג של תאי מערכת החיסון ולחסל תאים סרטניים5. נכון לעכשיו, אימונוהיסטוכימיה כרומוגנית (IHC) היא הגישה הנפוצה ביותר לזיהוי חולים בעלי הסבירות הגבוהה ביותר להגיב לטיפול בנקודות בקרה חיסוניות 6,7. עם זאת, בשל הביטוי ההטרוגני של PD-L1 בתאי גידול, תוצאות IHC מביופסיות אינן יכולות לספק מידע מדויק על ביטוי PD-L1 בחולים8. מחקרים קודמים דיווחו כי רק 20%-40% מהמטופלים משיגים יתרונות ארוכי טווח מטיפול בחסימת נקודות בקרה חיסוניות 1,9,10. לכן, יש צורך דחוף לפתח שיטה חדשה כדי לעקוף את התוצאות השליליות הכוזבות הנגרמות על ידי ביטוי הטרוגני של חלבוני בקרה חיסונית אלה.
טכנולוגיית הדמיה מולקולרית, כגון טומוגרפיה של פליטת פוזיטרונים (PET), מאפשרת הדמיה בזמן אמת של כל הגוף באופן לא פולשני, ובכך יכולה לעלות בביצועיה על שיטת IHC הקונבנציונלית 11,12,13. נוגדנים, פפטידים ומולקולות קטנות בעלי תווית רדיואקטיבית הם נותבים מבטיחים לניטור ביטוי PD-L1 בחולי סרטן 14,15,16,17,18,19,20,21,22,23,24,25. ה-FDA אישר שלושה נוגדנים חד-שבטיים טיפוליים PD-L1: avelumab, atezolizumab ו-durvalumab26. נותבי PET חיסוניים המבוססים על נוגדנים אלה תועדו היטב 27,28,29,30,31,32. ניסויים קליניים בשלב מוקדם גילו ערך מוגבל ליישום קליני, בגלל הפרמקוקינטיקה30 השלילית. בהשוואה לנוגדנים, פפטידים מפגינים פינוי מהיר יותר של דם ואיברים מאיברים בריאים, וניתן לשנות אותם כימית בקלות33. מספר פפטידים בעלי זיקה גבוהה ל-PD-1/PD-L1 דווחו2; WL12 הוא פפטיד מדווח המראה קשירה ספציפית ל-PD-L134. דווח כי עוקבים עם תווית רדיו, [64Cu]WL12, [68Ga]WL12 ו-[18F]FPyWL12, הראו יכולת מיקוד גידול ספציפית גבוהה in vivo, המאפשרת קציר של תמונות באיכות גבוהה של ביטוי PD-L1 בגידולים 26,35,36,37. יתר על כן, ההערכה הראשונה בבני אדם של WL12 עם תווית רדיו הראתה כי [68Ga]WL12 (כלאט על ידי NOTA) יש פוטנציאל בטוח ויעיל להדמיית גידול קליני38. בשל הידרופוביות גבוהה וספיגה גבוהה בכבד בריא, WL12 יש שימוש קליני מוגבל. פפטידים אחרים של תיוג רדיו, כגון TPP1 ו-SETSKSF, שנקשרים באופן ספציפי ל-PD-L1, הראו גם הם יציבות וספציפיות פוטנציאליות כדי להמחיש ביטוי PD-L1 של כל הגוף39,40. עם זאת, פפטידים שלא שונו מתפרקים בקלות על ידי פרוטאזות, והם מטבוליזם במהירות על ידי הכליה. Dextrorotary(D)-peptides נמצאים בשימוש נרחב כמתווכים יעילים, בשל יציבות ירודה של פפטידים שמאליים (L) 41,42,43. D-פפטידים עמידים במיוחד בפני פירוק פרוטאוליטי ויש להם זמן מחצית חיים מטבולי ממושך להפליא. בהשוואה לעמיתיהם L, D-peptides מראים בעיקר יכולות קישור ספציפיות 44,45,46.
מחקר זה תכנן שיטה חדשה לזיהוי ביטוי PD-L1, המבוססת על הדמיית PET של 68Ga-labeled PD-L1-targeted D-peptide, D-dodecapeptide antagonist (DPA), בעכבר נושא גידול מודל47. היציבות של [68Ga]DPA נחקרה לראשונה במי מלח חוצצי פוספט (PBS) ובסרום עכברים, ולאחר מכן נבדקה זיקה קושרת של [68Ga]DPA בגידולים בעלי ביטוי יתר PD-L1. לאחר מכן, הדמיית PET בוצעה במודלים של גליובלסטומה קסנוגרפט כדי לאשר אם [68Ga]DPA היה עוקב PET אידיאלי לניטור ביטוי PD-L1 בגידולים. השילוב של דימות PET ו- DPA לא רק מספק גישה חדשה להתגבר על אתגרים הקשורים לביטוי ההטרוגני של PD-L1, אלא גם מניח את הבסיס לפיתוח רדיוטרייסרים מבוססי D-פפטידים.