Summary

وBioconjugation وRadiosynthesis من<sup> 89</sup> الأجسام المضادة عنصر الزركون-DFO المسمى

Published: February 12, 2015
doi:

Summary

Due to its multi-day radioactive half-life and favorable decay properties, the positron-emitting radiometal 89Zr is extremely well-suited for use in antibody-based radiopharmaceuticals for PET imaging. In this protocol, the bioconjugation, radiosynthesis, and preclinical application of 89Zr-labeled antibodies will be described.

Abstract

وتقارب استثنائية، والنوعية، والانتقائية من الأجسام المضادة تجعلها جذابة للغاية للناقلات المواد المشعة PET التي تستهدف الورم. نظرا لقدرتها على التنوع نصف الحياة لعدة أيام، ويجب أن يكون المسمى الأجسام المضادة مع النويدات المشعة الباعثة للبوزيترون مع الاضمحلال الجسدي نصف حياة طويلة نسبيا. تقليديا، والنظائر الباعثة للبوزيترون 124 وقد استخدمت I (ر = 4.18 1/2 د)، 86 Y (ر 1/2 = 14.7 ساعة)، و 64 النحاس (ر 1/2 = 12.7 ساعة) لتسمية الأجسام المضادة ل PET التصوير. وفي الآونة الأخيرة، ومع ذلك، فقد شهد مجال زيادة كبيرة في استخدام الباعثة للبوزيترون radiometal 89 عنصر الزركون في PET كلاء التصوير القائم على الأجسام المضادة. 89 عنصر الزركون هو النظائر المشعة المثالي تقريبا للتصوير PET مع immunoconjugates، كما أنها تمتلك نصف المادي -life (ر 1/2 = 78.4 ساعة) والتي تتوافق مع الدوائية في الجسم الحي من الأجسام المضادة وتنبعث منخفض نسبيا الشمبوزيترون RGY التي تنتج صور عالية الدقة. وعلاوة على ذلك، والأجسام المضادة يمكن أن توصف بشكل مباشر مع 89 عنصر الزركون باستخدام خالب ديفيروكسامين المستمدة حاملة الحديد (DFO). في هذا البروتوكول، وسيتم استخدام استهداف مستضد غشاء الأجسام المضادة J591 البروستات محددة كنظام نموذج لتوضيح (1) bioconjugation من خالب bifunctional DFO-ثيوسيانات إلى الضد، (2) radiosynthesis وتنقية من 89 Zr- DFO-ماب radioimmunoconjugate، و (3) في الجسم الحي التصوير PET مع 89 عنصر الزركون-DFO-ماب radioimmunoconjugate في نموذج الفئران من مرض السرطان.

Introduction

نظرا لحساسيتها ملحوظة، تقارب، والانتقائية، ومنذ فترة طويلة تعتبر الأجسام المضادة ناقلات واعدة لتسليم النظائر المشعة للخلايا السرطانية. ومع ذلك، فقد أعاقت تطبيقها في التصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني (PET) التصوير عن طريق عدم وجود النظائر المشعة الباعثة للبوزيترون مناسبة لوضع العلامات الخاصة بهم. 1-3 واحد من الاعتبارات الأكثر أهمية في تصميم radioimmunoconjugates هو مطابقة الاضمحلال الجسدي متعجلة حياة النظائر المشعة لفي الجسم الحي الدوائية من الأجسام المضادة. وبشكل أكثر تحديدا، والأجسام المضادة وغالبا ما يكون طويلا نسبيا والبيولوجية نصف حياة عدة أيام، وبالتالي يجب أن يكون المسمى مع النظائر المشعة مع مقارنة الجسدية نصف العمر. لتطبيقات التصوير PET، كانت الأجسام المضادة تقليديا رديولبلد مع 64 النحاس (ر 1/2 = 12.7 ساعة)، 86 Y (ر 1/2 = 14.7 ساعة)، أو 124 I (ر = 4.18 1/2 د). 4، 5 ومع ذلك، كل منهذه النظائر المشعة تمتلك القيود الهامة التي تعيق مدى ملاءمتها للتصوير السريري. في حين radioimmunoconjugates المسمى مع 86 Y و 64 النحاس أثبتت واعدة في التحقيقات قبل السريرية، سواء النظائر تمتلك المادية نصف العمر التي هي قصيرة جدا لتكون فعالة للتصوير في البشر. 124 I، في المقابل، لديها ما يقرب من المثالية المادية نصف الحياة ل التصوير مع الأجسام المضادة، لكنها مكلفة ولها خصائص تسوس الأمثل التي تؤدي إلى دقة منخفضة نسبيا الصور السريرية. وعلاوة على ذلك، يمكن أن 124 radioimmunoconjugates المسمى I تخضع لdehalogenation في الجسم الحي، وهي عملية يمكن ان تخفض نسب النشاط الورم إلى الخلفية. 6،7

محرك الأقراص لإيجاد النظائر المشعة الباعثة للبوزيترون لتحل محل 64 النحاس، 86 Y، و 124 I في radioimmunoconjugates غذى الارتفاع الأخير في البحث على 89 الأجسام المضادة المسمى عنصر الزركون. 8-12 Tكان السبب وراء ظهور 89 عنصر الزركون واضح ومباشر: لradiometal تمتلك الخصائص الفيزيائية الكيميائية شبه مثالية للاستخدام في radioimmunoconjugates PET التشخيص يتم إنتاج 13 89 عنصر الزركون عبر Y 89 (ع، ن) 89 عنصر الزركون رد فعل على سيكلوترون باستخدام. متوفرة تجاريا و 100٪ وفرة بشكل طبيعي 89 هدفا Y. 14،15 وradiometal لديه العائد بوزيترون من 23٪، يضمحل مع عمر نصف من 78.4 ساعة، وتنبعث من البوزيترونات مع الطاقة منخفضة نسبيا من 395.5 كيلو (الشكل 1). 13،16،17 من المهم أن نلاحظ أن 89 عنصر الزركون أيضا تنبعث الطاقة العالية، 909 كيلو γ-ray مع كفاءة 99٪. في حين أن هذا الانبعاث لا تتدخل بقوة مع تنبعث الفوتونات 511 كيلو، فإنه لا تتطلب النظر اضافية فيما يتعلق النقل والمناولة، وقياس الجرعات. على الرغم من هذا التحذير، وهذه الخصائص تسوس يعني في نهاية المطاف أن 89 عنصر الزركون لديه ح أكثر ملاءمة ليس فقطألف الحياة للتصوير مع الأجسام المضادة من 86 Y و 64 النحاس ولكن يمكن أيضا إنتاج صور عالية الدقة من 124 I، التي تنبعث البوزيترونات مع طاقات أعلى من 687 و 975 كيلو فضلا عن عدد من الفوتونات مع الطاقات داخل 100-150 كيلو من والتي تم إنشاؤها بوزيترون الفوتونات 511 كيلو. 13 وعلاوة على ذلك، و 89 عنصر الزركون هو أيضا أكثر أمانا للتعامل، وأقل تكلفة لإنتاج، وresidualizes في الأورام بشكل أكثر فعالية من نظيره اليود المشع لها. 18،19 احد الحد المحتمل من 89 عنصر الزركون هو أنه لايوجد وisotopologue العلاجية، على سبيل المثال، 86 Y (PET) مقابل 90 Y (العلاج). هذا يحول دون بناء متطابقة كيميائيا، وكلاء التصوير بديلة التي يمكن استخدامها كما الكشافة قياس الجرعة لنظرائهم العلاجية. وقال ان التحقيقات تشير إلى أن 89 الأجسام المضادة المسمى عنصر الزركون لديها إمكانات كبديل التصوير لمدة 90 Y- و 177 immunoconjugates لو المسمى.20،21

من وجهة نظر كيميائية، كمعدن المجموعة الرابعة، و 89 عنصر الزركون موجود باعتباره الموجبة +4 في محلول مائي. اكتمال شحن عنصر الزركون 4+ أيون للغاية، كبير نسبيا (نصف قطرها الأيونية فعالة = 0.84 Å)، ويمكن أن تصنف على أنها الموجبة "من الصعب". على هذا النحو، فإنه يسلك تفضيل بروابط تحمل ما يصل إلى ثمانية الصعبة، والجهات المانحة الأكسجين الأيونية. بسهولة خالب الأكثر شيوعا في 89 radioimmunoconjugates عنصر الزركون المسمى هو ديفيروكسامين (DFO)، وهي مشتقة من حاملة الحديد، خالب احلقي تحمل ثلاث مجموعات hydroxamate. يجند ينسق مستقر الموجبة عنصر الزركون 4+ بسرعة وبطريقة نظيفة في RT في مستويات الحموضة ذات الصلة من الناحية البيولوجية، ويبقى مجمع عنصر الزركون-DFO الناتجة مستقر على مدى عدة أيام في المياه المالحة، مصل الدم، والدم كله. 22 دراسة الحسابية تشير بقوة أن DFO يشكل مجمع hexacoordinate مع عنصر الزركون 4+ التي يتم تنسيقها مركز المعادن إلى ثلاثة كتبها neutراؤول وثلاثة المانحين الأكسجين الأيونية ليجند فضلا عن اثنين من المياه بروابط خارجية (الشكل 2). 23،24 السلوك في الجسم الحي من radioimmunoconjugates توظيف اقتران سقالة 89 عنصر الزركون-DFO كان عموما ممتازة. ومع ذلك، في بعض الحالات، والتصوير والدراسات biodistribution الحادة وقد كشفت مستويات النشاط مرتفعة في عظام الفئران حقن مع 89 الأجسام المضادة المسمى عنصر الزركون، البيانات التي تشير إلى أن 89 osteophilic يتم تحرير عنصر الزركون 4+ الموجبة من خالب في الجسم الحي، وبعد ذلك mineralizes في العظام. 25 مؤخرا، عددا من التحقيقات في تطوير رواية 89 عنصر الزركون 4+ chelators بروابط خاصة فيما ظهرت ثمان جهات مانحة الأوكسجين في الأدب. 24،26،27 ومع ذلك، في الوقت الحاضر، DFO هو خالب معظم العاملين على نطاق واسع في 89 radioimmunoconjugates عنصر الزركون المسمى بهامش واسع. مجموعة متنوعة من مختلفوقد استخدمت استراتيجيات bioconjugation إرفاق DFO إلى أجسام، بما في ذلك bioorthogonal بنقرة والكيمياء، ورد فعل ثيول التفاعلي DFO يبني مع cysteines في الأجسام المضادة، ورد فعل تنشيط DFO الحاملة للاستر يبني مع lysines في الضد 4،28-. 30 بسهولة الاستراتيجية الأكثر شيوعا، ومع ذلك، فقد تم استخدام مشتق ثيوسيانات الحاملة للDFO، DFO-NCS (الشكل 2). 22 هذه خالب bifunctional متاحة تجاريا بقوة وبشكل موثوق يشكل مستقرة، والروابط التساهمية ثيوريا مع lysines لل الأضداد (الشكل 3).

على مدى السنوات القليلة الماضية، تم الإبلاغ عن مجموعة واسعة من 89 radioimmunoconjugates عنصر الزركون-DFO المسمى في الأدب. وكانت التحقيقات قبل السريرية وفيرة خاصة، ويضم الأجسام المضادة التي تتدرج من المعروف ستوكسيماب، بيفاسيزوماب، وتراستوزوماب إلى الأجسام المضادة أكثر مقصور على فئة معينة مثل استهداف CD105 TRC105 وfPSA استهداف 5A10. 30-36 وفي الآونة الأخيرة، ظهر عدد قليل من التجارب السريرية المرحلة المبكرة باستخدام الأجسام المضادة 89 عنصر الزركون-DFO المسمى في الأدب. محاكمات تحديدا، قد نشرت مجموعات في هولندا توظيف 89 عنصر الزركون-DFO-cmAb U36 و 89 عنصر الزركون-DFO-إبريتوموماب تيوكسيتان، و 89 عنصر الزركون-DFO-تراستوزوماب. 21،32،37 بالإضافة إلى ذلك، مجموعة من التجارب السريرية الأخرى مع 89 radioimmunoconjugates ZR المسمى تجري حاليا، بما في ذلك التحقيقات هنا في مركز ميموريال سلون كيترينج للسرطان باستخدام PSMA استهداف 89 عنصر الزركون-DFO-J591 للتصوير سرطان البروستاتا واستهداف HER2 89 عنصر الزركون-DFO-تراستوزوماب للتصوير سرطان الثدي 23، 30 وبالإضافة إلى ذلك، في حين لا تزال الأجسام المضادة رديولبلد الأكثر شيوعا 89 المواد المشعة المسمى عنصر الزركون، كما استخدمت على نحو متزايد في radiometal مع ناقلات أخرى، بما في ذلك الببتيدات والبروتينات والمواد النانوية. 38-43 </sup>

على نمطية هذه المنهجية وضع العلامات عنصر الزركون-DFO 89 هو رصيدا هائلا. ذخيرة من الأجسام المضادة التي تستهدف العلامات البيولوجية هو الآخذة في التوسع، والمصلحة في أداء في مجال التصوير PET الجسم الحي باستخدام هذه التركيبات ينمو على قدم وساق. ونتيجة لذلك، فإننا نعتقد أن تطوير المزيد من الممارسات وبروتوكولات موحدة يمكن أن تستفيد هذا المجال. وقد تم بالفعل نشرت بروتوكول تجريبي ممتاز مكتوبة لDFO-NCS تصريف الافعال و 89 عنصر الزركون radiolabeling التي كتبها Vosjan، وآخرون. 22 ونحن نرى أن المظاهرة البصرية التي يقدمها هذا العمل يمكن أن يزيد من يساعد المحققين جديد لهذه التقنيات. في البروتوكول في متناول اليد، وسوف تستخدم استهداف مستضد غشاء الأجسام المضادة J591 البروستات محددة كنظام نموذج لتوضيح (1) bioconjugation من خالب bifunctional DFO-ثيوسيانات إلى الضد، (2) radiosynthesis وتنقية من 89 ZR-DFO-ماب radioimmunoconjugate،و (3) في الجسم الحي التصوير PET مع 89 عنصر الزركون-DFO-ماب radioimmunoconjugate في نموذج الفئران من مرض السرطان. 23،44،45

Protocol

أجريت جميع التجارب على الحيوانات في الجسم الحي وصفها وفقا لبروتوكول المعتمدة وفقا للمبادئ التوجيهية الأخلاقية للميموريال سلون كيترينج للسرطان مركز رعاية الحيوان المؤسسية واستخدام اللجنة (IACUC). 1. الإقتران من DFO-NCS لJ591 <ol style=…

Representative Results

الخطوة الأولى في هذا البروتوكول الاقتران من DFO-NCS إلى الأجسام المضادة هي عادة قوية جدا وموثوق بها. عموما، يمكن الحصول على النقى المعدلة خالب immunoconjugate في> 90٪ العائد، وسوف باستخدام 3 حكمه ضرس DFO-NCS في رد فعل اقتران الأولي تسفر عن درجة-من وضع العلامات من خالب من حوالي 1.0-1.5 D…

Discussion

في حين أن البناء وradioimmunoconjugates radiolabeling، والتصوير من 89 عنصر الزركون-DFO صفت-عموما إجراءات واضحة إلى حد ما، من المهم للحفاظ على بعض الاعتبارات الرئيسية في الاعتبار خلال كل خطوة من هذه العملية. على سبيل المثال، ربما السبب الأكثر احتمالا للقلق خلال الخطوة الاقتران من …

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

الكتاب أشكر البروفيسور توماس راينر، الدكتور يعقوب هوتون، والدكتور سيرج Lyaschenko لإجراء محادثات مفيدة.

Materials

Name of the Material/Equipment Company Catalog Number Comments
p-SCN-Bn-DFO Macrocyclics B-705 Store at -80 °C
[89Zr]Zr-oxalate Various, including Perkin-Elmer Caution: Radioactive material
PD-10 Desalting Columns GE Healthcare 17-0851-01  Store at room temperature
Amicon Ultra-4 Centrifugal Filter Units EMD Millipore UFC805024 Store at room temperature
Silica Gel Impregnanted RadioTLC Paper Agilent Technologies SGI0001 Cut into strips 0.5 cm wide

References

  1. Wu, A. M. Antibodies and antimatter: The resurgence of immuno-PET. Journal of Nuclear Medicine. 50 (1), 2-5 (2009).
  2. Wu, A. M., Olafsen, T. Antibodies for molecular imaging of cancer. Cancer Journal. 14 (3), 191-197 (2008).
  3. Wu, A. M., Senter, P. D. Arming antibodies: prospects and challenges for immunoconjugates. Nature Biotechnology. 23 (9), 1137-1146 (2005).
  4. Zeglis, B. M., Lewis, J. S. A practical guide to the construction of radiometallated bioconjugates for positron emission tomography. Dalton Transactions. 40 (23), 6168-6195 (2011).
  5. Zalutsky, M. R., Lewis, J. S., Welc, M. J., Redvanly, C. S. . Handbook of Radiopharmaceuticals. 24, 685-714 (2003).
  6. Carrasquillo, J. A., et al. 124I-huA33 antibody PET of colorectal cancer. Journal of Nuclear Medicine. 52 (8), 1173-1180 (2011).
  7. Divgi, C. R., et al. Preoperative characterisation of clear-cell renal carcinoma using iodine-124-labelled antibody chimeric G250 (124I-cG250) and PET in patients with renal masses: a phase I trial. The Lancet Oncology. 8 (4), 304-310 (2007).
  8. Severin, G. W., Engle, J. W., Barnhart, T. E., Nickles, R. J. Zr-89 radiochemistry for positron emission tomography. Medicinal Chemistry. 7 (5), 389-394 (2012).
  9. Nayak, T. K., Brechbiel, M. W. Radioimmunoimaging with longer-lived positron-emitting radionuclides: potentials and challenges. Bioconjugate Chemistry. 20 (5), 825-841 (2009).
  10. Vugts, D. J., Van Dongen, G. 89Zr-labeled compounds for PET imaging guided personalized therapy. Drug Discovery Today. 8 (2), e53-e61 (2011).
  11. Dongen, G. A. M. S., Visser, G. W. M., de Hooge, M. N. L. u. b. -., de Vries, E. G., Perk, L. R. Immuno-PET: a navigator in monoclonal antibody development and applications. Oncologist. 12 (12), 1379-1389 (2007).
  12. Deri, M. A., Zeglis, B. M., Francesconi, L. C., Lewis, J. S. PET imaging with 89Zr: From radiochemistry to the clinic. Nuclear Medicine and Biology. 40 (1), 3-14 (2013).
  13. Holland, J. P., Williamson, M. J., Lewis, J. S. Unconventional nuclides for radiopharmaceuticals. Molecular Imaging. 9 (1), 1-20 (2010).
  14. Holland, J. P., Sheh, Y. C., Lewis, J. S. Standardized methods for the production of high specific-activity zirconium-89. Nuclear Medicine and Biology. 36 (7), 729-739 (2009).
  15. Meijs, W. E., et al. Production of highly pure no-carrier added 89Zr for the labelling of antibodies with a positron emitter. Applied Radiation and Isotopes. 45 (12), 1143-1147 (1994).
  16. Vugts, D. J., van Dongen, G. A. M. S. 89Zr-labeled compounds for PET imaging guided personalized therapy. Drug Discovery Today: Technologies. 8 (2-4), e53-e61 (2011).
  17. Severin, G. W., Engle, J. W., Barnhart, T. E., Nickles, R. J. 89Zr radiochemistry for positron emission tomography. Medicinal Chemistry. 11 (7), 389-394 (2011).
  18. Perk, L. R., et al. Quantitative PET imaging of Met-expressing human cancer xenografts with 89Zr-labelled monoclonal antibody DN30. European Journal of Nuclear Medicine and Molecular Imaging. 35 (10), 1857-1867 (2008).
  19. Knowles, S. M., et al. Quantitative immunoPET of prostate cancer xenografts with Zr-89- and I-124-labeled anti-PSCA A11 minibody. Journal of Nuclear Medicine. 55 (3), 452-459 (2014).
  20. Rizvi, S. F., et al. radiation dosimetry and scouting of 90Y-ibritumomab tiuxetan therapy in patients with relapsed B-cell non-Hodgkin’s lymphoma using 89Zr-ibritumomab tiuxetan and PET. European Journal of Nuclear Medicine and Molecular Imaging. 39 (3), 512-520 (2012).
  21. Perk, L. R., et al. Preparation and evaluation of Zr-89-Zevalin for monitoring of Y-90-Zevalin biodistribution with positron emission tomography. European Journal of Nuclear Medicine and Molecular Imaging. 33 (11), 1337-1345 (2006).
  22. Vosjan, M., et al. Conjugation and radiolabeling of monoclonal antibodies with zirconium-89 for PET imaging using the bifunctional chelate p-isothiocyanatobenzyl-desferrioxamine. Nature Protocols. 5 (4), 739-743 (2010).
  23. Holland, J. P., et al. Zr-89-DFO-J591 for ImmunoPET of prostate-specific membrane antigen expression in vivo. Journal of Nuclear Medicine. 51 (8), 1293-1300 (2010).
  24. Deri, M. A., et al. Alternative chelator for (89)Zr-radiopharmaceuticals: Radiolabeling and evaluation of 3,4,3-(LI-1,2-HOPO). Journal of Medicinal Chemistry. 57 (11), 4849-4860 (2014).
  25. Abou, D. S., Ku, T., Smith-Jones, P. M. In vivo biodistribution and accumulation of 89Zr in mice. Nuclear Medicine and Biology. 38 (5), 675-681 (2011).
  26. Guerard, F., Lee, Y. S., Brechbiel, M. W. Rational design, synthesis, and evaluation of tetrahydroxaminc acid chelators for stable complexation of zirconium(IV). Chemistry: A European Journal. 20 (19), 5584-5591 (2014).
  27. Guerard, F., et al. Investigation of Zr(IV) and 89Zr(IV) complexation with hydroxamates: progress towards designing a better chelator than desferrioxamine B for immuno-PET imaging. Chemical Communications. 49 (10), 1002-1004 (2013).
  28. Zeglis, B. M., et al. Modular strategy for the construction of radiometalated antibodies for positron emission tomography based on inverse electron demand Diels-Alder click chemistry. Bioconjugate Chemistry. 22 (10), 2048-2059 (2011).
  29. Tinianow, J. N., et al. Site-specifically Zr-89-labeled monoclonal antibodies for ImmunoPET. Nuclear Medicine and Biology. 37 (3), 289-297 (2010).
  30. Holland, J. P., et al. Measuring the pharmacodynamic effects of a novel Hsp90 inhibitor on HER2/neu expression in mice using Zr-89-DFO-trastuzumab. PLoS ONE. 5 (1), (2010).
  31. Aerts, H., et al. Disparity between in vivo EGFR expression and Zr-89-labeled cetuximab uptake assessed with PET. Journal of Nuclear Medicine. 50 (1), 123-131 (2009).
  32. Nagengast, W. B., et al. Zr-89-Bevacizumab PET of early antiangiogenic tumor response to treatment with HSP90 inhibitor NVP-AUY922. Journal of Nuclear Medicine. 51 (5), 761-767 (2010).
  33. Nagengast, W. B., et al. In vivo VEGF imaging with radiolabeled bevacizumab in a human ovarian tumor xenograft. Journal of Nuclear Medicine. 48 (8), 1313-1319 (2007).
  34. Dijkers, E. C. F., et al. Development and characterization of clinical-grade Zr-89-trastuzumab for HER2/neu immunoPET imaging. Journal of Nuclear Medicine. 50 (6), 974-981 (2009).
  35. Ulmert, D., et al. Imaging androgen receptor signaling with a radiotracer targeting free prostate-specific antigen. Cancer Discovery. 2 (4), 320-327 (2012).
  36. Hong, H., et al. Positron emission tomography imaging of CD105 expression with 89Zr-Df-TRC105. European Journal of Nuclear Medicine and Molecular Imaging. 39 (1), 138-148 (2012).
  37. Dijkers, E. C., et al. Biodistribution of Zr-89-trastuzumab and PET omaging of HER2-positive lesions in patients with metastatic breast cancer. Clinical Pharmacolog., & Therapeutics. 87 (5), 586-592 (2012).
  38. Heneweer, C., Holland, J. P., Divilov, V., Carlin, S., Lewis, J. S. Magnitude of enhanced permeability and retention effect in tumors with different phenotypes: Zr-89-abumin as a model system. Journal of Nuclear Medicine. 52 (4), 625-633 (2011).
  39. Holland, J. P., et al. Annotating MYC status with 89Zr-transferrin imaging. Nature Medicine. 18 (10), 1586-1591 (2012).
  40. Jacobson, O., et al. MicroPET imaging of integrin avB3 expressing tumors using 89Zr-RGD peptides. Molecular Imaging and Biology. 13 (6), 1224-1233 (2011).
  41. Keliher, E. J., et al. 89Zr-labeled dextran nanoparticles allow in vivo macrophage imaging. Bioconjugate Chemistry. 22 (12), 2383-2389 (2011).
  42. Abou, D. S., et al. 89Zr-labeled paramagnetic octreotide-liposomes for PET-MR imaging of cancer. Pharmaceutical Research. 30 (3), 878-888 (2013).
  43. Miller, L., et al. Synthesis, characterization, and biodistribution of multiple 89Zr-labeled pore-expanded mesoporous silica nanoparticles for PET. Nanoscale. 6 (9), 4928-4935 (2014).
  44. Zeglis, B. M., et al. An enzyme-mediated methodology for the site-specific radiolabeling of antibodies based on catalyst-free click chemistry. Bioconjugate Chemistry. 24 (6), 1057-1067 (2013).
  45. Nanus, D. M., et al. Clinical use of monoclonal antibody HuJ591 therapy: targeting prostate specific membrane antigen. Journal of Urology. 170 (6 Pt 2), S84-S88 (2003).
  46. Joshi, R., Gangabhagirathi, R., Venu, S., Adhikari, S., Mukherjee, T. Antioxidant activity and free radical scavenging reactions of gentisic acid: in vitro and pulse radiolysis studies. Free Radical Research. 46 (1), 11-20 (2012).
  47. Saran, M., Bors, W. Radiation chemistry of physiological saline reinvestigated: evidence that chloride-derived intermediates play a key role in cytotoxicity. Radiation Research. 147 (1), 70-77 (1997).
  48. Machholz, E., Mulder, G., Ruiz, C., Corning, B. F., Prichett-Corning, K. R. Manual restraint and common compound administration routes in mice and rats. Journal of Visualized Experiments. (67), e2771 (2012).
  49. Collier, H., Warner, B. T., Skerry, R. Multiple toe-pinch method for testing analgesic drugs. British Journal of Pharmacology and Chemotherapeutics. 17, 28-40 (1961).
  50. Zanzonico, P. Positron emission tomography: a review of basic principles, scanner design and performance, and current systems. Seminars in Nuclear Medicine. 34 (2), 87-111 (2004).
  51. Anderson, C. J., et al. Copper-64-labeled antibodies for PET imaging. Journal of Nuclear Medicine. 33 (9), 1685-1691 (1992).
  52. Anderson, C. J., et al. Preparation, biodistribution and dosimetry of copper-64-labeled anti-colorectal carcinoma monoclonal antibody fragments 1A3-F(ab’)2. Journal of Nuclear Medicine. 36 (5), 850-858 (1995).
  53. Lindmo, T., Boven, E., Cuttitta, F., Fedorko, J., Bunn, P. A. Determination of the immunoreactive fraction of radiolabeled monoclonal antibodies by linear extrapolation to binding at infinite antigen excess. Journal of Immunological Methods. 72 (1), 77-89 (1984).
  54. Lindmo, T., Bunn, P. A. Determination of the true immunoreactive fraction of monoclonal antibodies after radiolabeling. Methods in Enzymology. 121 (1), 678-691 (1986).
  55. Cohen, R., et al. Inert coupling of IRDye800CW to monoclonal antibodies for clinical optical imaging of tumor targets. European Journal of Nuclear Medicine and Molecular Imaging. 1 (1), 31-43 (2011).
  56. Ruggiero, A., et al. Targeting the Internal Epitope of Prostate-Specific Membrane Antigen with Zr-89-7E11 Immuno-PET. Journal of Nuclear Medicine. 52 (10), 1608-1615 (2011).
  57. Nayak, T. K., Garmestani, K., Milenic, D. E., Brechbiel, M. W. . PET and MRI of Metastatic Peritoneal and Pulmonary Colorectal Cancer in Mice with Human Epidermal Growth Factor Receptor 1-Targeted Zr-89-Labeled Panitumumab. Journal of Nuclear Medicine. 53 (1), 113-120 (2012).

Play Video

Cite This Article
Zeglis, B. M., Lewis, J. S. The Bioconjugation and Radiosynthesis of 89Zr-DFO-labeled Antibodies. J. Vis. Exp. (96), e52521, doi:10.3791/52521 (2015).

View Video