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在肿瘤诊疗中，单域抗体（sdAb）优势显著，但传统随机标记存在缺陷。为解决此问题，研究人员开展抗间皮素 sdAb 定点标记研究。结果显示成功实现定点标记，筛选出最佳候选物。这为肿瘤精准诊疗提供新方向。
在癌症诊疗领域，肿瘤的精准诊断与治疗一直是科研人员努力攻克的难题。单域抗体（sdAb，又称纳米抗体），作为一类特殊的抗体，凭借其独特优势在肿瘤诊疗中崭露头角。它具有极高的特异性，能精准识别肿瘤细胞表面的特定靶点，而且血液清除速度快，注射后短时间内就能获取高靶本比的图像，这使得基于 sdAb 的成像剂在肿瘤成像方面表现出色，众多针对不同肿瘤相关蛋白的 sdAb 已进入临床试验阶段。
然而，sdAb 在实际应用中也面临着诸多挑战。就像搭建一座精密的桥梁，每一个环节都至关重要，稍有差池就可能影响整体效果。在 sdAb 用于放射诊疗时，其在体内的生物分布情况是影响诊疗效果的关键因素之一。其中，肾脏对 sdAb 的高摄取和潴留是一个突出问题，这不仅会干扰肿瘤的精准检测，还可能对肾脏造成潜在损害。此外，传统的标记方法，如将 NOTA 或 DOTA 螯合剂随机偶联到 sdAb 侧链赖氨酸上，会导致最终产物成分复杂，不同分子的性质差异较大，就像生产出的产品质量参差不齐，难以保证稳定有效的治疗效果。因此，开发更精准、高效的标记方法，优化 sdAb 的生物分布特性，成为了亟待解决的问题。
为了攻克这些难题，来自法国格勒诺布尔阿尔卑斯大学（Univ. Grenoble Alpes）等机构的研究人员踏上了探索之旅。他们以抗间皮素单域抗体 A1 为研究对象，开展了一项极具创新性的研究。间皮素是一种在多种癌症中高度表达的蛋白，如三阴性乳腺癌（TNBC），但目前针对它的靶向治疗手段有限，因此成为了肿瘤诊疗研究的关键靶点。
研究人员通过定向诱变技术对 A1 进行分子工程改造，精心设计并成功制备了四个单赖氨酸变体（A1K1-His、A1K2-His、A1K3-His 和 A1K4-His）。随后，他们将这些变体与 p-SCN-Bn-DOTA 进行位点特异性偶联，并使用68Ga进行放射性标记。接着，在携带 HCC70 TNBC 异种移植瘤的小鼠模型中，运用 PET 成像技术和体内生物分布研究，对这些标记后的变体进行全面评估。
在研究过程中，多种关键技术发挥了重要作用。结构预测技术（如 AlphaFold v3）用于预测 sdAb A1 的三维结构，为后续的定点突变提供了重要依据；蛋白质表达与纯化技术，包括将 A1 及其突变体克隆到 pET-15b 表达载体，通过大肠杆菌表达、亲和层析和凝胶过滤等方法进行纯化，确保了高质量蛋白的获取；生物物理分析技术，如表面等离子共振（SPR）用于测定 sdAb 与间皮素的亲和力，圆二色谱（CD）评估热稳定性；放射性标记与分析技术，通过特定条件下的68Ga标记，结合高效液相色谱（HPLC）等手段分析标记纯度和稳定性；动物实验技术，利用小鼠异种移植瘤模型进行 PET/CT 成像和生物分布研究，直观反映标记物在体内的行为。
研究结果令人振奋。在体外实验中，所有突变体均成功制备并实现了位点特异性偶联。虽然 A1K1-His 的偶联效率较低，A1K3-His 的稳定性欠佳，但 A1K2-His 和 A1K4-His 在各项指标上表现出色，二者与间皮素的亲和力与野生型 A1 相当，热稳定性良好，能够满足68Ga标记的条件，且标记后的放射化学纯度均高于 95%。
体内实验进一步验证了它们的性能。在小鼠肿瘤模型中，A1K1-His 表现出较低的肿瘤与血液、肿瘤与肝脏比值，而 A1K2-His 和 A1K4-His 则展现出更优的肿瘤摄取和分布特性。通过去除 His 标签和注射凝胶明胶等方法，显著降低了肾脏对标记物的摄取，同时不影响肿瘤摄取。值得一提的是，A1K2-His 的肿瘤与肾脏、肿瘤与肝脏比值分别比 A1K4-His 高出 2.4 倍和 1.9 倍，这一结果在统计学上具有显著差异（p<0.01） 。
综合各项研究结果，研究人员得出结论：首次成功实现了利用含单个赖氨酸的 sdAb 衍生物进行位点特异性 DOTA 偶联，避免了混合终产物的产生。68Ga -DOTA-A1K2 成为了用于间皮素表达肿瘤成像的领先候选物，其在减少非靶向摄取方面表现卓越。后续研究将进一步评估177Lu -DOTA-A1K2 的治疗效果。
这项研究意义非凡。从基础研究角度看，它为 sdAb 的定点标记提供了一种简单有效的新方法，该方法具有普适性，因为 A1 中存在的 4 个赖氨酸在大多数 sdAb 中是保守的，有望广泛应用于其他 sdAb 的标记。从临床应用角度讲，68Ga -DOTA-A1K2 的出现为间皮素阳性肿瘤的精准诊断带来了新希望，有助于提高肿瘤早期检测的准确性；而对177Lu -DOTA-A1K2 治疗效果的后续研究，若取得积极成果，将为肿瘤治疗开辟新途径，推动肿瘤放射诊疗向更精准、更高效的方向发展。它就像一颗闪耀的星星，为肿瘤诊疗领域照亮了前行的道路，让我们离攻克癌症的目标又近了一步。
