靶向PTK7的212Pb标记抗体在膀胱癌2D/3D模型中的细胞毒性研究及治疗潜力评估

本研究针对非肌层浸润性膀胱癌(NMIBC)治疗耐药难题，开发了靶向PTK7的212Pb放射性免疫偶联物([212Pb]Pb-TCMC-chOl-1)。通过2D克隆形成实验和3D多细胞球体模型证实，该疗法在PTK7高表达细胞中展现出显著活性浓度和时间依赖性细胞毒性，3D模型的IC50值较2D降低达50倍，为膀胱癌靶向α疗法(TAT)提供了新策略。

　　

膀胱癌作为全球第十大常见癌症，约75%初诊病例属于非肌层浸润性膀胱癌(NMIBC)。尽管经尿道切除联合卡介苗(BCG)免疫治疗是标准方案，但高达40%患者会出现耐药或进展为肌层浸润性疾病。这一临床困境催生了靶向α粒子治疗(TAT)的探索——通过高线性能量转移(LET)的α粒子精准杀伤肿瘤细胞，同时保护周围健康组织。

传统β射线发射体因穿透深度过大难以满足膀胱局部治疗需求，而短半衰期α发射体如²¹³Bi(45分钟)和²¹¹At(7.2小时)又面临操作时间窗口过窄的挑战。本研究创新性选用²¹²Pb(半衰期10.6小时)作为"体内发生器"，其衰变产物²¹²Bi可释放高能α粒子。这种设计既保证了足够的制备时间，又能通过膀胱内灌注实现局部高剂量辐射。

研究团队聚焦于蛋白酪氨酸激酶7(PTK7)——一种在膀胱癌中过表达的伪激酶受体。前期研究表明，嵌合抗PTK7抗体(chOl-1)在卵巢癌模型中已展现显著抗肿瘤活性。本研究首次系统评估了[²¹²Pb]Pb-TCMC-chOl-1在膀胱癌模型中的治疗潜力，为临床转化奠定基础。

关键技术方法包括：

1. 1.

   通过²²⁸Th发生器生产高纯度²¹²Pb，采用TCMC螯合剂实现抗体标记

2. 2.

   流式细胞术定量5种膀胱癌细胞系的PTK7表达(10,000-70,000位点/细胞)

3. 3.

   2D克隆形成实验测定IC₅₀值(48-74 kBq/mL)

4. 4.

   液体覆盖法构建3D多细胞球体模型评估交叉照射效应

5. 5.

   流式分析细胞凋亡、周期阻滞和γH2AX标记的DNA损伤

PTK7表达与抗体结合特性

通过流式细胞术和放射性饱和实验证实，CAL-29细胞PTK7表达最高(69,772位点/细胞)，T-24最低(11,030位点/细胞)。抗体chOl-1表现中等亲和力(K_D^APP=10-44 nM)，适合肿瘤穿透。免疫反应分数(IRF)与抗原密度正相关，CAL-19达26%，而T-24仅12%。

结合与内化动力学

KU-19-19细胞表现最快内化速率(24小时达68%)，而CAL-29仅33%。同位素对照实验证实PTK7特异性摄取，非特异性结合维持在1-3个原子/细胞水平。

2D/3D模型疗效差异

3D球体展现惊人敏感性：KU-19-19球体的IC₅₀仅1 kBq/mL，较2D模型降低50倍。活死染色显示，50 kBq/mL处理14天后虽抑制增殖但未完全根除肿瘤细胞，提示需优化给药方案。

分子机制解析

流式数据显示：

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  γH2AX水平持续2倍升高，证实α粒子特有的复杂DNA损伤

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  G2/M期阻滞在647-V细胞更显著(76% vs KU-19-19的58%)

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  凋亡峰出现时间与PTK7表达正相关(KU-19-19第3天 vs 647-V第6天)

这项发表于《EJNMMI Radiopharmacy and Chemistry》的研究，首次证实PTK7靶向的²¹²Pb疗法在膀胱癌模型中的显著疗效。3D球体展现的超敏现象(IC₅₀ 1 kBq/mL)为临床剂量设计提供重要参考，而持续DNA损伤伴细胞周期阻滞的分子特征，为联合细胞周期靶向药物提供理论依据。研究者特别指出，中等亲和力抗体更适合实体瘤治疗，这一发现对抗体工程设计具有普适指导价值。

该技术的临床转化面临两大机遇：一是膀胱局部给药可规避"冷抗体"竞争问题，二是²¹²Pb的适中半衰期(10.6小时)完美匹配膀胱灌注的1-2小时滞留时间。未来研究将聚焦于提高比活度(当前50 MBq/mg)和优化联合治疗方案，以克服残留细胞导致的潜在复发风险。这项工作为NMIBC患者提供了极具前景的膀胱保留治疗选择，也为α核素治疗领域树立了新的技术标杆。