约翰斯·霍普金斯大学的研究人员试验了老鼠，他们成功地使用了正电子发射断层扫描(PET)扫描来实时计算出免疫治疗药物到达肿瘤的程度以及癌症的哪些部分不受影响。

该技术使用合成的放射性标记蛋白质的PET成像，该蛋白质锁定肿瘤细胞，让研究人员在视觉上遵循所谓的检查点抑制剂药物在肿瘤分散时与肿瘤结合的位置。“这种方法为直接测量免疫治疗药物在任何特定人群中使用肿瘤的能力提供了至关重要的一步，”约翰霍普金斯大学医学院放射学与放射科学副教授Sridhar Nimmagadda博士说。和Sidney Kimmel综合癌症中心的成员。Nimmagadda说，如果动物和人类的更多测试证实了扫描的精确性和安全性，它的使用可以通过提高医生定制治疗的能力，帮助确定药物的治疗剂量，避免或停止无效的治疗来简化癌症治疗。 。

该研究在2月1日的“临床研究杂志”上有所描述。

检查点抑制剂的使用是一种癌症疗法，旨在帮助免疫系统识别癌细胞是危险的并将其作为破坏目标。肿瘤经常劫持这些天然保护系统，使肿瘤伪装成健康组织。程序化的死亡配体1(PD-L1)就是这样一个检查点目标，它目前是免疫检查点治疗的支柱，有三种非常昂贵的药物 - atezolizumab，avelumab和durvalumab--现已获得美国食品和药物管理局的批准(FDA)。

然而，约翰霍普金斯大学的研究人员表示，它们的使用通常是在黑暗中拍摄，因为很难预测或快速追踪PD-L1在不同肿瘤中的表达量以及这些药物与肿瘤中PD-L1受体结合的效率。在患者中。

研究小组在实验室中创建了一种特殊的放射性标记的小蛋白质或肽，它与PD-L1结合，这有助于用PET成像可以看到的放射性示踪剂标记受体。

使用他们的放射性标记肽，研究人员调查他们是否可以跟踪药物和PD-L1检查点蛋白之间的相互作用来测量抑制剂药物如何彻底和快速地实时结合这个重要目标。

首先，在实验室培养的细胞测试中，研究人员证实，他们的放射性标记肽不会改变或干扰免疫治疗药物。他们表示，多项测试显示放射性标记的肽与PD-L1结合的活力较低，不能推断结合的药物。理论上，这种能力将使放射性标记的肽充当仍然等待接受治疗的PD-L1蛋白的有效标记物。

他们接下来试图在动物身上验证这种效果。研究人员用单剂量的atezolizumab(一种通过与PD-L1结合来对抗癌症的药物)治疗已植入人肺肿瘤的小鼠，并等待24小时，使检查点抑制剂与PD-L1结合。他们使用放射性标记的肽和PET成像进行该处理。

当接受atezolizumab的实验组小鼠与仅接受盐水注射的对照组进行比较时，研究人员发现肿瘤中未占用的PD-L1水平降低了77%，表明治疗达到了许多PD-L1蛋白。

“剩下的区域表明免疫治疗无法达到的部分肿瘤，”约翰霍普金斯大学医学院基础生物医学科学研究所成员Nimmagadda说。“在人类患者中，这可以让我们了解如何通过增加剂量或更快地替代其他药物或疗法来优化进一步治疗。”

研究人员随后测试了他们是否可以使用他们的方法来测量肿瘤上PD-L1受体水平的变化。

研究人员再次使用人肺肿瘤小鼠，用一种可增加肿瘤细胞PD-L1水平的药物治疗啮齿动物。用放射性标记的肽进行该处理。在用PET对这些小鼠进行成像后，他们发现放射性示踪剂水平比具有正常PD-L1受体水平的对照动物高65%。这些研究表明，在免疫检查点治疗期间，无需活组织检查即可测量PD-L1水平的变化。

此外，在肽的化学结构研究中，研究人员发现肽与PD-L1的结合类似于FDA批准的每种免疫治疗药物，这表明在他们的实验中观察到的相同性能可能转化为其他免疫治疗。检查站药物。

“这些结果代表了寻找安全，有效和个性化剂量的免疫疗法的必要的第一步，”Nimmagadda说。