李周雷 張祥松

腫瘤細(xì)胞可以改變其生存環(huán)境來(lái)抑制免疫系統(tǒng)活性以利于其生存和增殖［1,2］。靶向腫瘤微環(huán)境的治療已成為十年來(lái)癌癥治療的新焦點(diǎn)。免疫治療在癌癥治療中的成功，特別是 PD-1/PD-L1 和 CTLA-4 抗體的使用，推動(dòng)了其他免疫治療標(biāo)靶的高速發(fā)展［3,4］。然而，免疫療法只對(duì)小部分癌癥患者有效［5］。聯(lián)合療法增加癌細(xì)胞對(duì)治療的反應(yīng)并阻斷了癌細(xì)胞的逃逸機(jī)制［6］。聯(lián)合治療的成功往往依賴(lài)于腫瘤中免疫細(xì)胞的活性及其與腫瘤細(xì)胞中所表達(dá)的抑制癌細(xì)胞生存的免疫配體間的相互作用［7］。非浸潤(rùn)性（“冷”）腫瘤對(duì)靶向 Check Point 抑制劑具有抗性，新的免疫療法往往具有針對(duì)腫瘤抗原和免疫受體的雙特異性結(jié)構(gòu)， 以增強(qiáng)免疫細(xì)胞的滲透性和針對(duì)腫瘤細(xì)胞的特異性。雙特異性抗體（卡托馬索布、CD3 +EpCAM 和Blinatumomab、CD3+CD19） 已獲美國(guó)食品和藥物管理局（FDA）上市批準(zhǔn)，還有更多抗體處于臨床或臨床前開(kāi)發(fā)［8］。隨著分子抗體工程的興起，越來(lái)越多的雙特異性抗體正被用于各種抗癌治療中［9］。

隨著靶向性免疫治療的不斷發(fā)展，腫瘤抗原在體表達(dá)以及免疫滲透的可視化對(duì)預(yù)測(cè)腫瘤對(duì)治療的反應(yīng)來(lái)說(shuō)越來(lái)越重要。標(biāo)記抗體分子的成像方法已被廣泛研究，但大分子抗體組織穿透性差以及生物半衰期過(guò)長(zhǎng)成為是其難以成為理想顯像劑的障礙。因此，納米抗體成為用于體內(nèi)和體外成像進(jìn)行診斷的熱點(diǎn)［10］。由于納米體體積小且無(wú)Fc片段，因此納米抗體可被快速?gòu)捏w內(nèi)消除，從而提高靶目標(biāo)與本底的對(duì)比度也提高了組織的滲透和顯像效果，實(shí)現(xiàn)對(duì)免疫治療準(zhǔn)確且快速的診斷（圖1）［11］。對(duì)于不適合納米抗體標(biāo)記的靶向目標(biāo)（如N-Hydroxysuccinimide，NHS）目前所采取的主要策略是使用酶介導(dǎo)耦合［12,13］。酶介導(dǎo)耦合是一種非常簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)高效且用途廣泛、以受控方式標(biāo)記生物分子的方法，可實(shí)現(xiàn)定向耦合，例如使用99mTc-三碳基標(biāo)記定向耦合探針進(jìn)行單光子發(fā)射計(jì)算機(jī)斷層掃描 （SPECT）［14］。

在非無(wú)創(chuàng)性成像中最先進(jìn)的納米抗體是Her2 抗體被用于檢測(cè)乳腺癌中的Her2 表達(dá)的PET/CT 成像。Ⅰ期臨床試驗(yàn)表明其體內(nèi)消除實(shí)踐短，可在注射后60～90 min 進(jìn)行成像［15］；目前，以68Ga 標(biāo) 記 的 （68Ga-NOTA-Anti-Her2） 納米抗體為示蹤劑的 PET/CT 成像（NCT03331601）以監(jiān)測(cè)其在腦轉(zhuǎn)移瘤中的攝取情況正在進(jìn)行Ⅱ期臨床試驗(yàn)； 另外，CD20［16］、二甲酰二甲苯酶 6［17］、Her3 納米抗體［18］探針也正在研發(fā)中。

圖1 納米抗體探針與一般免疫蛋白探針的體量比較

由于T 細(xì)胞的滲透和活性對(duì)免疫治療反應(yīng)至關(guān)重要，使其成為分子成像中特別有意義的靶標(biāo)。Mitsunaga 等［19］使用ART2 納米抗體作為探針，對(duì)淋巴結(jié)內(nèi)的T 細(xì)胞進(jìn)行光學(xué)成像， 并且由于此納米抗體探針有抑制 ART2 的特性， 使其還可同時(shí)用于治療和免疫調(diào)節(jié)；89Zr 標(biāo)記的CD8納米抗體 PET/CT 探針被用于監(jiān)測(cè)腫瘤內(nèi)的 CD8 陽(yáng)性 T細(xì)胞滲透。此納米抗體只有20kDa 的大小可大大減少其在腎臟內(nèi)的潴留， 從而對(duì)淋巴器官進(jìn)行更精確的顯像［20］。研究表明，對(duì)免疫調(diào)節(jié)的B16 小鼠進(jìn)行CTLA-4 抗體免疫治療時(shí)，CD8+納米抗體PET/CT 顯像證實(shí)此顯像劑的攝取與腫瘤對(duì) CTLA-4 抗體免疫治療的反應(yīng)相關(guān)［20］。另外，直接靶向 Check Point 的99mTc 標(biāo)記 PD-L1 納米抗體 SPECT 成像顯示，PD-L1 表達(dá)與CD8+依賴(lài)性腫瘤對(duì)治療的反應(yīng)相關(guān)［21］。

極化的巨噬細(xì)胞是另一個(gè)重要的預(yù)后標(biāo)志物，巨噬細(xì)胞甘露糖受體（macrophage mannose receptor，MMR）的納米抗體已用來(lái)檢測(cè)腫瘤相關(guān)的巨噬細(xì)胞 （tumor associated macrophages，TAMs）。Movahedi 等［22］已成功地利用99mTc 標(biāo)記的納米抗體來(lái)檢測(cè)小鼠體內(nèi)的TAMs。在后續(xù)研究中，研究者們分析了99mTc 標(biāo)記的 SPECT 或18F 標(biāo)記的PET/CT 成像探針（MMR 納米抗體探針）的性能。他們的研究結(jié)果表明，與放射性金屬標(biāo)記的氟化鈉納米抗體相比，它們的肝臟和腎臟吸收量有顯著性降低［23］。

Ⅱ類(lèi)主要組織相容性復(fù)合體（major histocompatibility complex Ⅱ，MHC-Ⅱ）是一種較好的預(yù)后靶標(biāo)，與某些免疫系統(tǒng)抗原表達(dá)相關(guān)。近來(lái)，一種標(biāo)有類(lèi)紅外氟鉻的MHC-Ⅱ納米抗體被用于監(jiān)測(cè)NOD/SCID 小鼠體內(nèi)的人類(lèi)免疫細(xì)胞的滲透，且該納米抗體可有效的對(duì)器官進(jìn)行標(biāo)記并可用于流式細(xì)胞分析。研究者們使用64Cu 對(duì)其標(biāo)記以用于體內(nèi)成像，雖然其在腎臟和膀胱中有非特異性積累，但由于其良好的信噪比，使其在針對(duì)脾臟和骨骼中的MHC-Ⅱ陽(yáng)性細(xì)胞的成像中表現(xiàn)優(yōu)異［24］。研究者們還研發(fā)出將MHC-Ⅱ納米抗體與組織高親和性的18F-2-脫氧氟葡萄糖 （18FFDG）進(jìn)行連接的高親探針，結(jié)果表明，此探針比其他低親和力的18F 標(biāo)MHC-Ⅱ納米抗體的顯像效果有著顯著提高。這種組織高親探針可用于早期的因代謝活性低而不能被18F-FDG 發(fā)現(xiàn)的腫瘤（直徑約1 mm），從而有效提高了腫瘤顯像的精確度［25］。

近年來(lái)越來(lái)越多的臨床前研究表明，納米抗體是一種強(qiáng)大的抗體工程的工具，其可以取代單鏈變化片段（singlechain variable fragment，scFv）片段作為構(gòu)建基塊，建立穩(wěn)定性好、耦合效率高、組織穿透性好以及從血流中快速快的非常有效的顯像劑。在不久的將來(lái)，利用納米抗體將生產(chǎn)出許多具有高潛力的分子用于癌癥免疫成像和免疫治療。