Abstract
Betydningen av neovascularization for grunnskolen og metastatisk tumorvekst fostret en rekke kliniske studier med angiogenesehemmere enten alene eller i kombinasjon med konvensjonelle antineoplastiske midler. En utfordring med bruk av molekylært målrettede midler har vært frakoplingen mellom størrelsesreduksjon og tumor biologisk oppførsel, enten når stoffet er effektiv eller når tumorresistens framgår. Her rapporterer vi syntese og karakterisering av
64Cu-NOTA-bevacizumab som et PET billeddiagnostikk agent for avbildning intratumoral VEGF innhold in vivo.
64Cu-NOTA-bevacizumab ivrig samlet i 786-O nyrekreft xenografter med lavere nivåer i verts organer. RAD001 (everolimus) markert svekket
64Cu-NOTA-bevacizumab opphopning innenfor 786-O nyrekreft xenografter. Svulstvev og cellulær molekylær analyse validert PET avbildning, som viser nedgang i total og skilles VEGF innhold og VEGFR2 aktivering. Spesielt,
64Cu-NOTA-bevacizumab PET billeddiagnostikk var konkordant med veksten arrestasjonen av RAD001 svulster. Disse dataene antyder at immunoPET målretting av angiogene faktorer som VEGF kan bli en ny klasse av surrogatmarkører supplement til RECIST kriteriene hos pasienter som får molekylært målrettet terapi
Citation. Chang AJ, Sohn R, Lu ZH, Arbeit JM , Lapi SE (2013) Påvisning av Rapalog-mediert terapeutisk respons i nyre kreft xenografter Bruke
64Cu-bevacizumab ImmunoPET. PLoS ONE 8 (3): e58949. doi: 10,1371 /journal.pone.0058949
Redaktør: Alexander J. Annala, City of Hope, USA
mottatt: 11 juli 2012; Godkjent: 11 februar 2013; Publisert: 14 mars 2013
Copyright: © 2013 Chang et al. Dette er en åpen-tilgang artikkelen distribueres under betingelsene i Creative Commons Attribution License, som tillater ubegrenset bruk, distribusjon og reproduksjon i ethvert medium, forutsatt den opprinnelige forfatteren og kilden krediteres
Finansiering:. Dette arbeidet ble støttet av NCI R01CA159959, Beatrice Roe Urology forskningsfond, og Mallinckrodt Department of Radiology. Finansiører hadde ingen rolle i studiedesign, datainnsamling og analyse, beslutning om å publisere, eller utarbeidelse av manuskriptet
Konkurrerende interesser:.. Forfatterne har erklært at ingen konkurrerende interesser eksisterer
Innledning
Angiogenese, vekst av nye blodkar, er et kjennetegn på kreft fremme tumorvekst, invasjon og metastasering [1]. Begynnende tumorer er støttet av oksygen og næringsstoffer fra nærliggende blodkar, men som tumoren vokser, blir blodtilførselen utilstrekkelige og flere signalveier stimulere neovaskularisering utvidelse [2]. Neovessels kan også fungere som tumor metastatisk rør [2]. Den tilsynelatende Betydningen av neovaskularisering for primær og metastatisk tumorvekst fremmet tallrike angiogenese-inhibitor kliniske forsøk, enten alene eller i kombinasjon med konvensjonelle antineoplastiske midler [3], [4]. Disse midler forsinket tumorvekst med innledende forbedringer i terapeutiske virkning i forbindelse med vaskulære nettverk normalisering [4]. Men ikke alle pasienter responderer på antiangiogene terapi, og motstand nesten uten unntak utvikler seg til tross for innledende forbedring. Prekliniske studier har antydet at angiogeneseinhibitorer øke tumor invasivitet og metastase [5], selv om dette kliniske aggressivitet forbedringen er ennå ikke klart ses i pasienter. Som sådan, er nødvendig for en bedre forståelse av de begrensninger og ervervet resistens overfor angiogeneseinhibitorer. Testing terapi-indusert angiogen faktor sekresjon reduksjon gir løfte om tidlig identifisering av responsive pasienter, og mer rask påvisning av middel-spesifikk motstand veksten.
Vaskulær endotelial vekstfaktor (VEGF) spiller en sentral rolle i angiogenese og har dukket opp som en fremtredende terapeutisk mål. VEGF uttrykk er indusert i maligniteter av flere mekanismer. På transkripsjon nivå, er VEGF et viktig mål av de heterodimere hypoksi-induserbar faktorer (HIFs) [6]. HIFs er sammensatt av, ustabil alfa (HIF-1α, HIF-2α, HIF-3α) og konstitutivt uttrykte beta (HIF-1β) subenheter [6]. I normoxia, Prolyl- og asparaginyl- hydroksylaser opprette bindingssteder for E3 ubiquitin ligase von Hippel Lindau (VHL) protein og hemme HIF transkripsjonen aktivitet, henholdsvis. I løpet av hypoksi, er oksygenavhengige hydroksylaser hemmet, HIF1 /2 transkripsjonsfaktorer er stabilisert, og angiogene, metabolske, og stamcelle målgener induseres. I tillegg til VEGF, HIF transkripsjonsfaktorer oppregulere multiple angiogene faktorer [7]. Men nyere data i et nondisease modell av HIF-1 vinning av funksjon viser at VEGF er det viktigste for neovaskulær induksjon [8]. Som tap av VHL funksjon ligger under klar celle nyrekarsinom utvikling [9], disse svulstene er spesielt hypervascular skyldes HIFα-mediert induksjon av multiple angiogene faktorer, inkludert VEGF [6].
I tillegg til transkripsjonsfaktor overekspresjon, jo fosfoinositid 3-kinase (PI3K) veien er en parallell reguleringsmodul HIF- og VEGF-avhengig celle tumor angiogene faktoren produksjon [10]. Den PI3K veien er hyperactivated i de fleste humane cancere på grunn av flere mekanismer [11]. Mammalian target of rapamycin (mTOR) er en serin-treonin kinase nedstrøms PI3K. mTOR ligger innenfor to komplekser lokalisert i forskjellige intracellulære rom og som hver innehar spesifikke funksjoner, [12], [13]. mTORC1 regulerer proteinsyntese på flere nivåer, inkludert translasjons-initierende og ribosom biogenese [14]. De HIFα subenheter og VEGF er mTORC1 translasjonell mål, og er funksjonelle i normoksisk ondartede celler med PI3K aktivering [15]. mTORC2 modulerer flere mobilnettet og videregående microenvironmental funksjoner inkludert celle overlevelse, motilitet, spredning, og angiogenese via sin mål AKT, SGK, og PKC, og HIF-2α. Som PI3K og mTOR er også nedstrøms VEGFR2, rektor VEGF reseptor signalisering i endotelceller [16], har mTOR en potensiell dobbel neovascularization funksjon i både svulsten og endotelceller.
På grunn av sin nær allestedsnærværende oppregulering, er det har vært intens klinisk interesse i mTOR pathway målretting i solide maligniteter. Rapamycin og dens analoger, everolimus, temserolimus, og deforlimus, (rapalogs), bindes til cyklofilin, FKBP-12 og danner et kompleks inhibering mTORC1 [17]. mTORC2 aktivitet hemmes ved langvarig rapalog eksponering i enkelte cellelinjer [18], sannsynligvis på grunn av nylig syntetisert mTOR lagring i inaktive rapalog komplekser. I tidlige prekliniske studier ble rapamycin vist seg å redusere både tumorvekst og neovaskularisering [19]. Med andre prekliniske studier everolimus hemmet tumorvekst og VEGF uttrykk [17]. På grunn av lovende fase III effektdata, har rapalogs blitt godkjent for behandling av pasienter med metastatisk nyrecellekreft (RCC) [20]. Men enten er terapeutisk motstand til stede ved starten eller utvikles under rapalog behandling [21] også. Flere nyere og tidligere publikasjoner har fremhevet enten bypass signalering, eller genetisk gevinst på funksjon av mTOR nedstrøms mål [22] – [24]
Som VEGF er en nedstrøms mTOR aktivering markør og en viktig driver av angiogenese, sin. uttrykksnivå kan kvalifisere som en rapalog følsomhet markør. Bevacizumab er et humanisert monoklonalt antistoff som binder seg til alle VEGF isoformene [25]. Tidligere studier har antydet at radiomerket bevacizumab kan invasivt image og kvantifisere VEGF uttrykk [26] – [28]. Selv
64Cu-DOTA (1,4,7,10 tetraazacyclododekan-1,4,7,10-tetra acid) -bevacizumab viste lovende resultater for preklinisk VEGF xenograft bildebehandling [28], forbedret leveren akkumulering forbundet med den kjente i vivo ustabilitet av kobber-DOTA, motiverte oss til å etterforske en mer stabil kobber chelate. Nyere arbeider etter Zhang
et al
hjelp NOTA (1,4,7,10 tetraazacyclonoane-N, N «, N «, – trieddiksvre). Som et chelat for
64Cu-bevacizumab illustrert overlegenhet av dette komplekset for PET avbildning [29]. Her har vi brukt og evaluert VEGF bestemt PET tracer
64Cu-NOTA-bevacizumab til å overvåke endringer i rapalog administrasjon. Vi testet først bilde effekten av
64Cu-NOTA-bevacizumab hos nyrekreft xenografter, en svulst med markert VEGF overekspresjon. Deretter testet vi
64Cu-NOTA-bevacizumab som en mTOR-hemming tumorrespons indikator. Vår studie viser at dette antistoff-konjugert PET tracer kan til slutt være nyttig både å velge og fortsette pasienter på molekylær terapi rettet mot utskilt angiogene vekstfaktorer.
Materialer og metoder
Syntese av
64Cu -NOTA-bevacizumab
64Cu ble produsert via
64Ni (p, n)
64Cu kjernereaksjon med CS-15 syklotron (syklotron Corporation, Berkeley, CA) og separert via ionebytting som tidligere beskrevet [30]. Bevacizumab (Avastin ™, Genentech /Roche, South San Francisco, CA) ble inkubert i en 01:05 molar ratio med 2- (pisothiocyanatobenzyl) -1,4,7-triazasyklononan-1,4,7-trieddiksyre (SCN- Bz-NOTA) (Macrocyclics, Dallas, TX) i 0,1 M NaHCO
3-buffer pH 9,0 i 30 minutter. Den resulterende produktet, NOTA-bevacizumab, ble renset via Zeba Spin avsalting Søyler (Pierce Biotechnology, Rockford, IL).
64Cu ble kompleksdannet med NOTA-bevacizumab ved et forhold på 666 MBq /mg (18 mCi /mg) av antistoff i 0,1 M NH
4OAc-buffer pH 5,5 ved 37 ° C i 1 time under konstant omrøring.
64Cu-NOTA-bevacizumab ble renset ved hjelp Zeba Spin avsalting Columns (Pierce Biotechnology, Rockford, IL) og radiokjemisk renhet ble bestemt ved analytisk størrelse-kromatografi (Superose 12 10/300 GL, GE Healthcare, Piscataway, NJ) med 20 mM HEPES og 150 mM NaCl (pH 7,3) ble eluert ved en strømningshastighet på 0,75 ml /min. Millenium 32 programvare (Waters, Milford, MA) ble brukt til å kvantifisere kromatogrammene av integrering.
64Cu-NOTA-bevacizumab ble inkubert ved 37 ° C med humant serum i 48 timer og evaluert for stabilitet med størrelse-kromatografi.
radiotracer Binding Kinetics
VEGF
165 (R Sigma-Aldrich, St. Louis, MO ). Ryddet tumor lysater ble kvantifisert for proteinkonsentrasjon ved hjelp av BCA-analyse kit (Pierce Bioteknologi, Rockford, IL) og lagret ved -80 ° C. Totalt protein (120 ug) ble separert på SDS polyakrylamidgeler, overført til PVDF-membraner (Invitrogen, Carlsbad, CA), blokkert med 10% ikke-fettholdig tørrmelk i Tris-bufret saltvann (pH 7,6) inneholdende 0,5% Tween 20 (TBST ), og analysert med kaninantistoffer for S6K
T389, S6K, AKT
S473, AKT, pVEGFR2
Y1175, VEGFR2 (alle 1:1,000, Cell Signaling Technology), kylling polyklonale VEGF-antistoff (1:2,500 Ab14078, Abcam), og kanin polyklonale for β-tubulin (1:35,000, Abcam). Etter inkubering over natten ved 4 ° C, ble membranene vasket tre ganger i TBST, inkubert i 1 time ved romtemperatur i pepperrotperoksidase bundne sekundære antistoffer (1:5,000, Santa Cruz Biotechnology, Santa Cruz, CA), og proteinbånd ble visualisert med ECL pluss reagens (GE Healthcare, Piscataway, NJ). Protein lasting ble normalisert til p-tubulin.
VEGF ELISA
786-O-celler ble sådd inn i 6-brønners plater ved en celletetthet på 3 x 10
5 celler per brønn og dyrket i komplett medium over natten. Log-faseceller ble deretter dyrket i serumfritt RPMI 1640 medium supplert med bærer (DMSO) eller 100 nM eller 1000 nM rapamycin i 6 timer, ble mediet erstattet med 2 ml friskt serumfritt medium inneholdende bærer eller den samme forskjellig rapamycin konsentrasjoner, og cellekultursupernatanten ble høstet 18 timer senere. Utskilt VEGF protein i kondisjonert medium ble kvantifisert ved ELISA i fire selvstendige kulturer per gruppe ved hjelp av Human VEGF Quantikine ELISA Kit (R D, Minneapolis, MN). Og normalisert til total cellulær DNA innhold
Statistical Analysis
data er presentert som gjennomsnitt ± SD. Den tosidige Student
t
-test, Mann-Whitney U test, en- og to-veis ANOVA, og lineær regresjonsanalyse (GraphPad Prism 6.0B, La Jolla, CA) ble brukt for signifikanstesting . En p-verdi på 0,05 ble ansett som statistisk signifikant
Resultater
Syntese og in vitro Bestemmelse av
64Cu-NOTA-Bevacizumab VEGF Binding Affinity
Som tidligere. studier med
64Cu-DOTA konjugater viste høy lever radioaktivitet opphopning indikerer potensiell transmetallation til andre proteiner in vivo [28], [31], valgte vi å bruke NOTA som danner en mer stabil kobberkompleks [32]. Bevacizumab ble konjugert til NOTA-Bz-NCS og radiomerket med
64Cu. Radiomerkingsutbyttet var 92,1% ± 4,7%, radiokjemiske renheten var 98,1 ± 1,7%, og spesifikk aktivitet var ca. 644 MBq /mg (17,4 mCi /mg) (n = 5 uavhengige forsøk).
64Cu-NOTA-bevacizumab var stabil opp til 48 timer i serum ved 37 ° C uten synlige nedbrytningsprodukter på størrelse-HPLC-analyse.
For å teste
64Cu-NOTA-bevacizumab VEGF spesifisitet immunreaktiviteten ble utført. VEGF
165 ble sådd ut i triplikat i trinnvise konsentrasjoner i området 0,4 til 10 ug /ml. Mengden av bundet
64Cu-NOTA-bevacizumab som en prosentandel av den totale aktiviteten lagt ble forhøyet med økende konsentrasjon fra 13,3 ± 0,72% på 0,4 mikrogram /ml VEGF
165 til 34,4 ± 3,89% med 10 mikrogram /ml VEGF (Figur 1). Co-inkubasjon med 20 mikrogram overflødig umerket bevacizumab markert redusert
64Cu-NOTA-bevacizumab VEGF
165 binding til 2,04 ± 0,35% demonstrere spesifisitet av radiomerket antistoff immunoreaktivitets (figur 1).
Økt binding av
64Cu-NOTA-bevacizumab ble observert med økende konsentrasjon av VEGF. Den inhiberbare bindende blokaden ved å bruke 20 ug umerket bevacizumab streker tracer spesifisitet. Alle analyser ble utført i tre eksemplarer. Strekene er +/- standardavvik.
64Cu-NOTA-Bevacizumab Biofordeling og Imaging Indikerer Enhanced Nedsatt Tumor Lokalisering
For å teste
64Cu-NOTA-bevacizumab aviditet i en tumor med markert VEGF-ekspresjon, ble biofordelingsstudier utført i atymiske nakne mus som bærer 786-O heterotop øret tumorer Figur 2A og B). Den sirkulerende nivået av
64Cu-bevacizumab i blodet var 9,3 ± 3,8% injisert dose per gram (ID /g). Tumor opptaket var 22,0 ± 5,3% ID /g, mens muskel opptaket var kun 1,1 ± 0,4% ID /g. Milt, lunge, lever, nyre og opptaket var også lav ved 5,8 ± 2,5%, 4,8 ± 1,7%, 5,6 ± 1,4%, og 2,6 ± 0,6%, henholdsvis. Således, selv om mus boringen to tumorer, en på hvert øre, opptak i den ene øret svulsten samplet var betydelig robust sammenlignet for å være vert organer. Tilsetting av en 100 mikrogram blokkering dose av umerket bevacizumab betydelig hemmet svulst
64Cu-NOTA-bevacizumab opptak viser radiotracer spesifisitet in vivo (Figur 2A). Små dyr PET billeddiagnostikk demonstrert høy tumoropptak av
64Cu-NOTA-bevacizumab (SUV 10,6) (figur 2B). Som en ytterligere test på spesifisitet, vi administreres et 10-gangers overskudd iv blokkering dose av bevacizumab i forbindelse med
64Cu-NOTA-bevacizumab PET tracer. Den umerkede blokkerdosen redusert svulst vevsopptak tre ganger (figur 2B). Bemerkelsesverdig, blokkerings dose avskaffet svulst bilde deteksjon (6,3 ± 2,1%), med rest signal som kommer fra blodet tracer bassenget (figur 2B).
(A) Mus med 786-O nyrecellekarsinom øret svulster var iv injisert med 100 uCi
64Cu-NOTA-bevacizumab (n = 4 mus). 24 timer etter injeksjon enkelte organer og svulster ble innsamlet, veiet, og mengden av aktivitet i hvert vev ble bestemt i en gamma-teller. Nedbrytnings-korrigerte% injisert dose (ID) /g vev ble beregnet for hvert organ. En blokkering dose på 100 mikrogram umerket bevacizumab markant og spesielt redusert svulst tracer opptak uten påviselig effekt på verten organ tracer akkumulering. (B) Mus med 786-O nyrecellekreft øre svulster ble administrert 100 uCi
64Cu-NOTA-bevacizumab intravenøst i fravær (venstre panel) eller nærvær (høyre panel) på 100 mikrogram umerket antistoff. Twenty min statiske skanninger ble kjøpt opp 24 timer etter injeksjon.
RAD001 Reduserer Nedsatt Tumor Target Fosforylering og VEGF innhold
Før testing
64Cu-NOTA-bevacizumab PET terapeutisk respons avbildning, en kohort av mus ble behandlet daglig med RAD001, 10 mg /kg, eller kjøretøy, for å bestemme rapalog effekt på tumor mTOR-signalisering og VEGF innhold. Fjorten dager RAD001 produsert undetectable fosforylering av mTOR bestemt treonin 389 stedet ribosomalt protein S6 kinase (figur 3). I motsetning til tidligere arbeid med humane cellelinjer demonstrere rapalog negative tilbakemeldinger PI3K-mTORC2 induksjon [33], var det en 15% reduksjon AKT fosforylering på serin 473 (Pakt
S473), en mTORC2 mål, i samsvar med rapalog-mTOR håndtering [34]. RAD001 behandling reduserte tumor VEGF-protein-ekspresjon ved 60% med en ledsagende 60% reduksjon av VEGFR2 fosforylering, er prinsippet endotelcelle VEGF-signalisering reseptoren bestemt ved normalisering til de respektive tubulin lasting kontroller (figur 3A). For å teste cellestyrte effekter av rapalogs på 786-O VEGF sekresjon, klimaanlegg media fra rapamycin og kjøretøy behandlet kulturer ble analysert for VEGF innhold. Rapamycin forårsaket en 20% nedgang i utskilt VEGF sammenlignet med kontroll (figur 3B). Denne delvise reaksjon av 786-O-celler kan skyldes manglende evne av rapamycin for å hemme sentrale mTORC1 mål som regulerer translasjon av mRNA «svake» som 4E-BP1 [13] (figur 3). Det er flere mulige forklaringer på de mer uttalt reduksjon av VEGF-nivået i immunoblot versus ELISA-analyse. Som ELISA målt utskilt VEGF er det mulig at VEGF ble utskilt og før start av rapamycin-behandling, og medikamentet bare hemmet oversettelse og sekresjon av nylig syntetisert vekstfaktor i dyrkede celler. I tillegg kan rapamycin påvirke den cellulære VEGF-sekresjon banen i en distinkt mekanisme i forhold til VEGF-mRNA-translasjonelle regulering. Mer sannsynlig var det uttales forskjellen mellom cellekultur der nærings bestemmelsen er uniform, til tross for serum sult, mot svulsten mikromiljøet i intakte mus potensielt inneha perfusjon mismatch eller arteriovenøs shunt.
(A) RAD001 avskaffet mTORC1-mediert ribosomal protein S6 kinasefosforylasjon i tumorlysatene uten å påvirke mTORC1-mediert 4E-BP1 fosforylering. Tumor VEGF innhold ble redusert med 60% og ledsaget av en tilsvar lignende nedgang i VEGFR2 fosforylering. Immunoavtrykket data ble normalisert til den ufosforylerte totale protein for hvert mål og p-tubulin. Hvert kjørefelt er lysat fra en svulst på en mus. (B) ELISA analyse av kondisjonert medium fra RAD001 behandlet 786-O dyrkede celler, n = fire uavhengige kulturer per behandlingsgruppe, viste en 20% nedgang i utskilt VEGF protein nivå. ELISA-data ble normalisert til totalt cellulært DNA for å korrigere for RAD001-mediert nedgang i total celleprotein. * P. 0,0001
64Cu-Nota-bevacizumab Biodistibution Endringer i Response til RAD001
Deretter undersøkte vi om
64Cu-NOTA-bevacizumab PET billeddiagnostikk kunne detektere RAD001-mediert tumoral VEGF innhold avtar i en musemodell av RCC. Biofordelingsstudier ble utført på 7 i stedet for 14 dager RAD001 administrasjonen for å teste om VEGF opptaket ble skilt fra vesentlige endringer av tumorvekst (figur 4A). RAD001 betydelig redusert svulst
64Cu-NOTA-bevacizumab opptak to ganger, kjøretøy behandlet svulster, 30,3 ± 8,3%, RAD001 13,8 ± 2,6% ID /g henholdsvis
p
0,001. MicroPET /CT imaging studier utført i en parallell kohort av tumorbærende mus (Figur 4B og C) viste en tre-fold reduksjon av tumor
64Cu-NOTA-bevacizumab signal intensitet, SUV 4,0, sammenlignet kjøretøy-behandlede mus, SUV 12.2 . Tumorvekst responsanalyse i en annen parallell kohort av RAD001 og bærerbehandlede mus (se Materialer og Metoder) viste at RAD001 forhindret tumorstørrelse ekspansjon i løpet av de 14 dagene av behandlingen som bestemt ved lineær regresjonsanalyse, karakterisert ved at helningen av kjøretøyet vekstøkning gruppe var 14,98 (p = 0,0001), mens helningen av RAD001 behandlede gruppe var 0,20 (p = 0,92). To-veis ANOVA-analyse viste også en signifikant forskjell i tumorstørrelser i henhold til måling dag og kjøretøyet i forhold til medikamentbehandling. Dessverre, differensial, RAD001 tumorvolumet forminskelse allerede hadde nådd statistisk signifikans ved dag 7, som bestemt ved en-veis ANOVA, p = 0,003 for dag 0-dag 7 intervall eller enkelt tidspunkt analyse av dag 7 tumorstørrelse mellom kjøretøyet og RAD001 grupper, Mann-Whitney U-test, p = 0,013, hindrer fastsettelse av prediktiv verdi av VEGF-PET billeddiagnostikk på dette tidspunkt (Figur 5).
(A) Biofordeling av
64Cu- NOTA-bevacizumab i mus (n = 4 mus per gruppe) bærer 786-O nyrecellekarsinom tumorer etter behandling med RAD001 eller kjøretøy. (B) mus med 786-O nyrecellekreft øre svulster ble skannet ved baseline etter i.v. injeksjon av 100 uCi
64Cu-NOTA-bevacizumab (n = 4). RAD001 ble deretter administrert i 7 dager og skanner gjentas. Det var en markert redusert i
64Cu-NOTA-bevacizumab signal i RAD001 forhold til bilen kontroll behandlet mus. (C) Reduksjon av standard opptak (SUV) i RAD001 forhold til kjøretøy behandlede mus.
tridimensional øre tumorvekst besluttsomhet avslører at RAD001 (▪) i hovedsak hindrer vekst av øret tumorer (n = 9 mus med 18 bilaterale svulster) sammenlignet med lineær vekst i kjøretøykontrollene (•) (n = 7 mus med 14 bilaterale svulster).
Diskusjoner
i denne studien har vi lykkes syntetisert og evaluert
64Cu-NOTA-bevacizumab for avbildning av VEGF nivåer i RCC tumorxenotransplantater. Denne forbindelsen var stabil, spesielt akkumuleres i tumorer, og kan bli blokkert ved tilsetning av umerket bevacizumab. I tillegg er en RAD001-mediert reduksjon i VEGF uttrykk var tydelig visualisert ved PET avbildning ved hjelp
64Cu-NOTA-bevacizumab. Tracer opptak diminution var samtidig med statisk effekt av RAD001 på tumorvekst. Dermed
64Cu-NOTA-bevacizumab kan være en roman surrogat biomarkør for sykdomsstabilisering mediert av rapalog eller mTOR kinase inhibitor terapi.
Tradisjonelt solid svulst terapeutisk respons er scoret basert på tumor dimensjonale reduksjon, enten målt fysisk , radiografisk, eller ved CT og MR. De Response evalueringskriterier i solide tumorer (RECIST) og dens nyere RECIST1.1 versjonen gir en standardisert metode for effekt sammenligninger på tvers av narkotika og studier. Men fremveksten av molekylært målrettet terapi utfordrer RECIST som en effekt referanse [35]. Når molekylært målrettet terapi er effektive, de hovedsakelig produsere stabil sykdom (SD) eller partiell respons (PR) med minimale endringer i tumorstørrelse. Begrensninger av RECIST for molekylær terapi effekt bestemmelse motiverer utvikling av CT, MR og ultralyd bildebehandling algoritmer og teknikker skreddersydd spesielt for svulst vaskulær rettet mot narkotika. Disse algoritmene er konstruert for å detektere endringer i total tumor vaskulær tetthet, angiogen faktor mediert vaskulær lekkasje, og tumor vaskulær strømnings [36].
En annen fremgangsmåte for å vurdere effekten terapi er PET. Svulster er preget av økt glukose og tymidin opptak i respons til genetisk feilregulering av metabolisme og spredning [37]. De radiotracere
18F-fluorodeoxyglucose (FDG) og
18F-fluorothymidine (FLT) [38] – [40], image svulst glukoseopptak og DNA-syntese detektere primærtumor og metastaser og overvåking terapeutisk respons. Både FDG og FLT PET kan avsløre terapeutisk effekt før svulsten volumendringer. Disse to PET tracere er utfordret av det faktum at noen kreftformer som RCC (og prostata) er overveiende FDG ufølsomme [41], og FLT undervurderer spredning i tumorer med aktiv pyrimidin de-novo-syntesen eller salvage pathway oppregulering [42]. Men i mindretall av FDG positive RCC, oppdager PET tumorrespons tidligere enn størrelsesreduksjon og spår bedre progresjonsfri overlevelse (PFS) [14].
Til tross for begrensningene i kreftformer som RCC, en ny dimensjon i PET har vist seg i de siste årene. «ImmunoPET» sporstoff antistoff-radionuklid-konjugater som binder til proteiner som enten er knyttet til celleoverflaten, eller skilles ut i svulsten mikromiljøet [43]. Ved hjelp av bifunksjonelle chelatorer som NCS (isotiocyanat) eller NHS (N-hydroksysuccinimid) former av 1,4,7,10-tetraazacyklododekan-1,4,7,10-tetraeddiksyre (DOTA), eller 1,4,7-triazasyklononan N, N’N «-triacetic syre (NOTA), kan radionuclide metallioner kompleks i chelateringsmidlet kjernene mens kovalente bindinger dannes med frie lysin grupper på antistoffer eller peptider [44]. Kraften i denne tilnærmingen er at DOTA /nota kelatert PET tracere kan konjugeres til antistoffer spesifikke for et repertoar av angiogene faktorer. Som VEGF er hoved angiogene faktor produsert av RCC (og de fleste andre kreftformer samt), har dette angiogen faktor blitt utforsket som en avbildning mål. Tidligere studier har evaluert bruken av radiomerket bevacizumab for PET avbildning av VEGF uttrykk. For eksempel har bevacizumab vært radiomerket med
89Zr [26] og
86Y [27] for preklinisk avbildning av eggstokkene xenograft modeller. Til tross for muligheten av disse midler til bilde VEGF, høy energi og overflod av gamma-nedbrytning fra disse radionuklider er en bekymring eksponering sammenlignet med
64Cu, som har et mye lavere høyenergi gamma forråtnelse overflod. Paudyal
et al.
Evalueres
64Cu-DOTA- bevacizumab for preklinisk VEGF uttrykk bildebehandling i kolorektal xenografter [28]. Leveropptak var relativt høy, 17,2% ID /g, i motsetning til vår
64Cu-NOTA-bevacizumab tracer hvor det var 4,8% ID /g. En forklaring på differensialleveropptak kan være høyere
64Cu bindende affinitet NOTA forhold til DOTA. Nagengast
et al
.
