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这种影像学方法能预测肿瘤免疫治疗效果!
作者: 来源: 2017-05-23

一项最新研究显示,测定颗粒酶B(免疫细胞释放的一种杀死癌细胞的蛋白质)的无创PET成像方法能够在治疗早期将对免疫检查点抑制剂有效的小鼠和人类肿瘤与无效的肿瘤区别出来。该研究发表于美国癌症研究学会(AACR)旗下的《癌症研究》杂志。


 

该研究作者为Umar Mahmood, MD, PhD,哈佛大学医学院放射学教授,Athinoula A. Martinos医学院精密医学系主任,波士顿市麻省总医院(MGH)Athinoula A. Martinos生物医学影像中心精准医学部主任。


 

尽管诸如检查点抑制剂等免疫治疗已经彻底改变了癌症治疗,但它们仅在少数患者中起作用,这意味着接受这种治疗的大多数患者将不会受益,除了损失掉本可以用于其他治疗的时间外,还会增加副作用的风险,Mahmood解释道。


 

Mahmood指出,传统影像学技术,比如测定肿瘤大小的CT和MRI,或测定肿瘤葡萄糖摄取的FDG PET,由于无法区分肿瘤是对免疫治疗无效,或是对免疫治疗有效,但由于其充满了免疫细胞并且伴有葡萄糖摄取增加,因此看上去大小反而增加,因此这些技术无法在早期有效测定免疫治疗的疗效。由于肿瘤异质性,以及所测定的生物标志物蛋白水平不断变化,组织活检也可能不可靠。


 

Mahmood及其同事们设计了一个探针,它能在颗粒酶B被免疫细胞释放后与之结合——颗粒酶B这种蛋白质由免疫细胞以杀死其靶向的肿瘤细胞——因此可以直接测定肿瘤细胞杀伤情况。研究人员将探针连接到放射性原子上,并使用PET扫描对整个身体进行无创成像,可观察到免疫细胞在何部位主动释放能杀死肿瘤的颗粒酶B.


 

研究团队在免疫检查点抑制剂治疗前后,在携带肿瘤的小鼠体内测定该探针,发现一组小鼠具有较高的PET信号,意味着肿瘤中存在高水平的颗粒酶B,而另一组的肿瘤中具有低水平PET信号。当继续观察这两组小鼠时,所有具有高PET信号的小鼠都对治疗有反应,其肿瘤随后缩小,而PET信号低的小鼠对治疗无反应,其肿瘤继续生长。


 

Mahmood补充道:“因为PET成像是定量的,所以我们可以测定有效性的程度,并用数字来衡量。”在比较单药治疗和联合治疗的数据时,他们发现联合治疗组肿瘤颗粒酶B PET信号显著增强。


 

研究人员随后与MGH的Keith Flaherty, MD, and Genevieve Boland, MD, PhD合作,在9例人黑素瘤活检样本中检测了该探针,其中6例来自用nivolumab(Opdivo)治疗的患者,3例来自用pembrolizumab(Keytruda)者。他们检测到来自应答者的样品中有高水平的颗粒酶B,而来自无应答者的样品中水平低很多。



 

图片来源:Cancer Research


 

Mahmood说:“能够在治疗过程中尽早区分可能受益于免疫治疗的患者,能大大改善患者的个体治疗,并有助于加速新疗法的开发。”


 

Mahmood表示:“在我们的研究中,我们发现了一种能在治疗开始后极早期高度预测免疫治疗效果的标标志物,并且我们能设计一个影像学探针来检测这种标志物,用无创手段准确预测疗效。”


 

“这些发现可能对药物开发产生重大影响,因为可以在患者治疗的极早期采用影像学方法来评估不同的联合用药方案,用肿瘤颗粒酶B水平来对各种治疗进行,对疗效进行排名。”Mahmood说,“然后,达到高水平颗粒酶B释放的治疗可以获得更快的推进,而对产生低颗粒酶B释放的治疗可加以改变或取消。”


 

参考文献:

Benjamin M. Larimer, et al. Granzyme B PET Imaging as a Predictive Biomarker of Immunotherapy Response. Cancer Research, 2017; 77 (9): 2318