В последние годы воздействие на микроокружение опухоли (TME) привлекло значительный интерес в диагностических и терапевтических приложениях1. Обилие типов клеток, сигнальных молекул и макромолекул внеклеточного матрикса (ВКМ) в ТМЭ предлагает широкий спектр потенциальных молекулярных мишеней2. Среди резидентных и инфильтрирующих клеток-хозяев канцеассоциированные фибробласты (CAF) образуют отдельное подмножество фибробластов в пределах TME, фенотипически отличающееся от нормальных фибробластов. CAF играют решающую роль в прогрессировании опухоли, метастазировании, уклонении от иммунитета и резистентности к терапии благодаря уникальным клеточным и молекулярным характеристикам3. Эти мезенхимальные клетки демонстрируют активированный фенотип, характеризующийся экспрессией белка активации фибробластов (FAP). Молекулярно КАФ секретируют сложный набор цитокинов, хемокинов, факторов роста (например, TGF-β, IL-6 и CXCL12) и белков ВКМ (например, коллагена, фибронектина), которые ремоделируют ВКМ и способствуют созданию проопухолевой среды4.
Будучи высокоспецифичным белком, который сверхэкспрессируется и локализован на внеклеточной поверхности мембраны CAF, FAP обладает всеми характеристиками надежной молекулярной мишени, особенно для ядерной медицины и радиофармацевтических применений. В этом контексте были разработаны и быстро внедрены в клиническое применение низкомолекулярные ингибиторы FAP на основе хинолина (FAPI), функционализированные с группой DOTA 6,7,8. В частности, FAPI-04 и FAPI-46, меченные галлием-68 (β+ излучателем, t1/2 = 68 мин) для визуализации позитронно-эмиссионной томографии (ПЭТ), продемонстрировали значительную ценность при фиброзных заболеваниях, кардиологии и онкологии 8,9, особенно при раке, где [18F]фтордезоксиглюкоза ([18F]ФДГ) имеет ограниченную полезность10. Однако, несмотря на то, что их вклад в визуализацию онкологии и доброкачественных заболеваний неоспорим, низкомолекулярные FAPI демонстрируют определенные ограничения для применения таргетной радионуклидной терапии (TRT), в частности, из-за их неоптимального времени внутриопухолевого пребывания, что может привести к непреднамеренному облучению здоровых тканей11. Для решения этой проблемы было изучено несколько стратегий, таких как разработка поливалентных лигандов11,12 или использование терапевтических радионуклидов с коротким периодом полураспада 13,14,15. Также были разработаны новые молекулярные каркасы с высоким сродством к FAP и вызывающие высокую долю интернализации клеток.
Одним из таких является производное псевдопептида FAP-2286. Он содержит последовательность из 7 аминокислот, циклизованную и связанную с хелатором DOTA 1,3,5-бензолтриметиоловым фрагментом16. Первоначальное исследование на людях показало, что [68Ga]Ga-FAP-2286 демонстрирует профиль биораспределения, аналогичный [68Ga]Ga-FAPI-46, с несколько более высоким физиологическим поглощением в печени, почках и сердце. В этом исследовании 64 пациентам, в основном с раком шеи, печени, желудка, поджелудочной железы, яичников и пищевода, проводилась ПЭТ-визуализация с использованием [68Ga]Ga-FAP-2286 для определения стадии рака или выявления рецидива: поглощение [68Ga]Ga-FAP-2286 было заметно выше, чем [18F]FDG в первичных опухолях, метастазах в лимфатических узлах и отдаленных метастазах, что улучшало контрастность изображения и обнаруживаемость поражений. Все первичные опухоли были видны при ПЭТ/КТ с [68Ga]Ga-FAP-2286, в то время как ПЭТ/КТ с [18F]FDG пропустила почти 20% поражений. Для пораженных лимфатических узлов частота обнаружения была выше при использовании [68Ga]Ga-FAP-2286, а также для костных и висцеральных метастазов. Другое исследование в небольшой группе из 21 пациента с различными онкологическими заболеваниями также продемонстрировало превосходную чувствительность этого средства визуализации, отражая диагностическую эффективность [68Ga]Ga-FAP-228618. Более конкретные исследования были сосредоточены на одном типе рака, таком как уротелиальный рак или рак легких, что еще раз подчеркивает высокий потенциал [68Ga]Ga-FAP-2286 для клинической молекулярной визуализации 4,5. Что касается терапии, в предварительном исследовании изучалось использование FAP-2286, меченного лютецием-177 (β-эмиттер, t1/2 = 6,7 d) у11 пациентов с различными прогрессирующими метастатическими опухолями. Большинство пациентов получали два цикла лечения с интервалом в 8 недель, а средняя вводимая доза за цикл составляла 5,8 ± 2,0 ГБк [177]Lu-FAP-2286. Препарат продемонстрировал длительную внутриопухолевую ретенцию с эффективным периодом полувыведения около 44 ч в метастазах в кости. Учитывая приемлемые побочные эффекты, эти результаты проложили путь к более масштабным клиническим испытаниям: безопасность и эффективность [177Lu]Lu-FAP-2286 в настоящее время оцениваются в клиническом исследовании фазы 1/2 LuMIERE, спонсируемом компанией Novartis (NCT04939610)7,8. Дальнейшие протоколы исследований меньшего масштаба задокументированы в литературе 9,20, а также опубликованы многочисленные клинические случаи 21,22,23,24,25,26, демонстрирующие эффективность и отличную переносимость этой ЗГТ.
Минимальные конструктивные изменения, произведенные на ФАП-2286, привели к созданию оптимизированного аналога 3ВР-3940 (рис. 1)27. Хотя научная литература по этой векторной молекуле остается ограниченной, ранние исследования проводились как для визуализации, так и для терапевтических применений. В предварительном отчете описывается использование [68Ga]Ga-3BP-3940 у 18 пациентов с различными метастатическими карциномами терминальной стадии и делается вывод о том, что этот радиофармпрепарат является подходящим средством для визуализации ПЭТ, подчеркивая его отличное отношение опухоли к фону и оченьнизкое поглощение почками. В другой работе один пациент с раком поджелудочной железы с метастазами в печень получил 150 МБк [68Ga]Ga-3BP-3940 для ПЭТ-визуализации, что продемонстрировало интенсивное поглощение в первичной опухоли и метастатических поражениях29. Тот же пациент впоследствии получил однократную дозу 9,7 GBq [177Lu]Lu-3BP-3940 для TRT. Лечение хорошо переносилось, без существенных изменений в жизненных показателях и биологических параметрах. В другом исследовании были представлены первоначальные результаты тераностического подхода с использованием 3BP-3940 на людях: пациенты были отобраны с помощью ПЭТ-визуализации [68Ga]Ga-3BP-3940, а затем получили 3BP-3940, меченный различными изотопами (177Lu, 90Y или 225Ac), вводимые отдельно или в тандемных комбинациях ( например, 177Lu + 225Ac) в течение 1-5 циклов лечения30. Исходы включали одну полную ремиссию, четыре частичные ремиссии, три стабильных заболевания и 12 прогрессирующих заболеваний. Медиана общей выживаемости когорты (n = 28) составила 9 месяцев от начала ЗГТ.

Рисунок 1: Химическая структура [68Ga]Ga-3BP-3940. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этой цифры.
Процесс радиомечения 68млрд лет для экспериментальных радиофармацевтических препаратов, таких как FAP-2286 и 3BP-3940, обычно включает в себя модуль синтеза для автоматизации стадии подготовки. Следует отметить, что автоматизация метода обеспечивает надежность технологического процесса и соответствие требованиям GMP, а также минимизирует лучевую нагрузку на оператора по сравнению с ручными методами подготовки 31,32,33. Во многих случаях регулирующие органы ожидают, что такой протокол будет включен в состав досье на исследуемый лекарственный препарат (IMPD) до выдачи разрешения центру на производство соответствующего экспериментального радиофармпрепарата34. На сегодняшний день в литературе 29,35,36,37,38 имеется очень мало подробной информации об автоматизированном радиомечении 68Ga анти-FAP псевдопептидов. Более того, приведенные данные, как правило, относятся только к данной модели синтезатора. Тип используемого генератора 68Ga также может иметь определенную специфику, поскольку различные коммерчески доступные решения характеризуются определенными объемами элюата 68Ga3+ в HCl (обычно 0,1 М), что может оказывать непосредственное влияние на условия автоматизированного радиоактивного мечения.
В этом контексте мы представляем подробный протокол для быстрого и эффективного автоматизированного радиомечения псевдопептида 3BP-3940 с 68Ga, с использованием модуля синтеза GAIA V2. Этот синтезатор основан на использовании набора трубок, состоящего из трех рамп по пять коллекторов каждая, соединенных с перистальтическим насосом для управления потоком жидкости. Он также оснащен печью для нагрева реакционной среды, несколькими зондами радиоактивности и датчиком давления для контроля этих параметров в системе. Несмотря на то, что этот автомат не так широко распространен, как некоторые другие модели, он регулярно используется в нашем центре и устанавливается во все большем числе объектов 31,39,40,41,42,43,44. В этой работе использовался генератор GALLIAD 68Ge/68Ga без предварительной очистки элюата 68Ga. Этот метод разработан для того, чтобы предложить надежное, быстрое и удобное решение для производства [68Ga]Ga-3BP-3940, а также оптимизировать радиационную защиту операторов во время радиоактивного мечения. Это также первый протокол подготовки данного радиофармпрепарата, о котором сообщается на этой конкретной модели синтезатора, причем с такой подробностью.