针对人 CD19+ B 细胞的新型 PET 示踪剂开发及其在实验性自身免疫性脑脊髓炎模型中的评估

《Journal of Neuroinflammation》：Evaluation of two novel effectorless immunoPET agents for tracking human CD19-positive B lymphocytes in experimental autoimmune encephalomyelitis

摘要

背景

多项针对多发性硬化症（MS）的B细胞清除疗法的临床试验表明，这些疗法在缓解关键症状方面取得了令人鼓舞的结果，并彻底改变了我们对B细胞在该疾病中作用的认识。遗憾的是，现有的标准临床成像方法无法量化中枢神经系统（CNS）中的B细胞数量，这限制了我们根据患者情况进行抗B细胞治疗的分层以及监测治疗反应的能力。为了解决这些关键问题，我们开发了两种新型正电子发射断层扫描（PET）示踪剂：一种是单克隆抗体（mAb），另一种是片段抗原结合物（Fab），用于对人 CD19⁺ B细胞进行无创的全身成像。随后，我们在一种广泛使用的、由B细胞驱动的多发性硬化症小鼠模型——表达人CD19的实验性自身免疫性脑脊髓炎（EAE）中评估了这些示踪剂的实用性。

材料与方法

⁶⁴Cu-hCD19-mAb和⁸⁹Zr-hCD19-Fab具有较高的放射化学纯度（>99%，通过即时薄层色谱法[ITLC]测定）和摩尔活性（mAb：296±120，Fab：26.5兆贝克勒尔[MBq]/nmol）。我们利用PET、伽马计数、放射自显影和组织学方法评估了它们在EAE小鼠淋巴组织和CNS组织中检测B细胞的能力。

结果

使用⁶⁴Cu-hCD19-mAb进行的PET成像显示，与健康小鼠相比，EAE小鼠的大脑信号显著增强，而使用⁸⁹Zr-hCD19-Fab示踪剂则未观察到差异。体外放射自显影和伽马计数显示，两种示踪剂在EAE小鼠的CNS组织中的结合活性均升高；伽马计数结果显示，mAb示踪剂在大脑中的绝对结合强度是Fab的50倍。值得注意的是，两种示踪剂在放射自显影脑图像中的信号分布与B220免疫组化的结果一致。两种示踪剂均能检测到EAE小鼠骨髓中的B细胞外流，但只有mAb示踪剂在血液和脾脏中的信号有所降低。这两种示踪剂均对人类CD19⁺ B细胞具有特异性，这一点通过EAE阻断小鼠与野生型EAE小鼠相比，其脾脏-to-blood和大脑-to-blood比例显著降低得到证实。

结论

我们的数据表明，与Fab版本相比，针对CD19的单克隆抗体示踪剂具有优势。特别是⁶⁴Cu-hCD19-mAb的结合信号能够更准确地反映EAE小鼠外周组织和CNS组织中B细胞的数量变化，无论是体内还是体外实验均如此，因此有必要进一步研究⁶⁴Cu-hCD19-mAb在多发性硬化症病理学中的潜在应用。