За последние тридцать лет, позитронно-эмиссионная томография (ПЭТ) стала незаменимым клиническим инструментом в диагностике и лечении рака. Антитела уже давно считаются перспективными векторы для доставки позитронно-эмиссионной радиоизотопов к опухолям из-за своей изысканной сродством и специфичностью для биомаркеров рака. 1,2 Тем не менее, относительно медленные Фармакокинетика в естественных условиях антител обязательное использование радиоизотопов с мульти-день физические периоды полураспада. Это сочетание может дать высокие дозы радиоактивного облучения для нецелевых органов пациентов, что является важным осложнением, что имеет особое клиническое значение, так как radioimmunoconjugates вводят внутривенно и поэтому - в отличие от частичных сканирований тела КТ - результат в поглощенных доз в каждой части тела, независимо от опрошенных тканей.
Для того, чтобы обойти эту проблему, значительные усилия были посвящены развитмат ветствующую защитную эк ПЭТ стратегий изображений, что отделить радиоизотоп и целевой части, таким образом, используя благоприятные свойства антител, одновременно обходя их внутренние ограничения фармакокинетические. Эти стратегии - наиболее часто называют pretargeting или многоступенчатый таргетинг - обычно используют четыре стадии: (1) введение антител, способных связываться как антиген и меченый лиганд; (2) накопление антитела в ткани-мишени и ее выведения из крови; (3) введение радиоактивного небольшой молекулы; и (4) лигирование в естественных радиолиганда с антителом с последующим быстрым выведением избыточных радиолиганда. 3-8 В некоторых случаях, дополнительной очистки агент вводят между этапами 2 и 3, чтобы ускорить выделение любого антитела что до сих пор, чтобы связать опухоли и остается в крови. 5
Вообще говоря, TWО типы pretargeting стратегий являются наиболее распространенными в литературе. В то время как оба оказались успешными в доклинических моделей, они также обладают ключевые ограничения, которые препятствуют их клиническое применение. Первая стратегия опирается на высоким сродством между стрептавидином, конъюгированным антител и биотин-модифицированный радиоактивные метки; Однако иммуногенность стрептавидином-модифицированного антитела, оказалось, беспокойство проблема в связи с переводом. 5,6,9,10 Вторая стратегия, напротив, использует биспецифических антител, которые были генетически сконструированных для связывания как рак биомаркеров антиген и малая молекула с радиоактивной меткой Гаптен. 3,11-14 Хотя этот последний маршрут, конечно, творческий, его широкое применение ограничивается сложностью, расходы, и отсутствие модульности системы.
Недавно мы разработали и опубликовали pretargeted методологии ПЭТ на основе спроса обратная электронного Дильса-Альдера (IEDDA) реакции циклоприсоединения между транс -cyclooctene (TCO) и тетразин (TZ;. Рисунок 1) 11, а сама реакция была известна на протяжении десятилетий, IEDDA химия пережила возрождение в последние годы в качестве метода биоконъюгации нажмите химии, как показано на увлекательная работа из групп Ральф Вейследер, Джозеф Фокс, и Питер Конти среди других. 12-15 IEDDA циклоприсоединение была применена в широком диапазоне параметров, в том числе флуоресценции изображений с пептиды, антитела, и наночастиц, а также ядерные изображений . с обеих radiohalogens и radiometals 16-26 перевязка высокие урожаи, чистый, быстрый (к 1> 30000 M -1 с -1), избирательное, а также - в критическом. - bioorthogonal 27 в то время как число типов клик химии - в том числе Cu-катализируемой азида алкин cycloadditions, процедить раскрученной азида алкин cycloadditions и Штаудингер Лигations -. являются bioorthogonal как хорошо, это уникальное сочетание быстрой кинетики реакции и bioorthogonality, что делает IEDDA химию так хорошо подходит для pretargeting приложений в целых организмах 28,29 Вдоль этих линий, важно отметить, что в недавнем докладе от наших лаборатории не было первым применил IEDDA химию pretargeting: первый доклад pretargeted изображений с IEDDA возник из-за работы Россина, и др, и в нем методологии ОФЭКТ, использующей 111 В-меченого тетразин 30..
Как мы уже говорили выше, pretargeting методология имеет четыре довольно простые шаги (рисунок 2). В протоколе в стороны, pretargeted стратегия для ПЭТ колоректального рака, который использует 64-Си NOTA-меченого тетразин радиолиганда и ТСО-модифицированный конъюгат антитела huA33 будет описано. Однако, в конечном счете модульность этой методологии является одним из его грешь активы, транс -cyclooctene фрагмента может быть добавлена к любой не интернализации антитела и тетразин может быть присоединен к широкому спектру радиоактивных репортеров.