综述：超越表达：Claudin18.2的分子影像解读靶点可及性并指导精准肿瘤学

《Pharmacological Research》：Beyond Expression: Molecular Imaging of Claudin18.2 to Decipher Target Accessibility and Guide Precision Oncology

　　

Claudin18.2（CLDN18.2）已成为临床上重要的胃肠道恶性肿瘤治疗靶点，这得益于基于zolbetuximab的治疗的成功。然而，与传统的过表达驱动的生物标志物不同，CLDN18.2的临床相关性从根本上由靶点可及性（target accessibility）而非仅表达所决定。在生理上，CLDN18.2被隐藏于胃上皮紧密连接中，在恶性转化过程中暴露，从而形成一个空间异质且动态可及的靶点景观。这种暴露依赖性生物学挑战了传统的组织学评估，并为分子影像（molecular imaging）提供了强有力的理论基础。近年来，在抗体、工程化片段和纳米抗体（nanobody）平台上，靶向CLDN18.2的分子影像取得了进展，使得无创全身评估靶点可及性及病灶水平异质性超越了局部活检。重要的是，影像信号不仅反映抗原表达，还反映探针依赖性药代动力学、组织穿透性和微环境可及性。在本综述中，研究人员讨论了CLDN18.2可及性的生物学基础，总结了新兴的影像和治疗诊断（theranostic）策略，并探讨了分子影像在患者分层（patient stratification）和影像指导的精准肿瘤学（imaging-informed precision oncology）中不断演变的作用。

1. Introduction
精准肿瘤学的快速发展将治疗决策从基于组织学分类转向生物标志物驱动的分层，但当前生物标志物评估主要依赖静态组织学检测，难以全面反映肿瘤生物学的系统性和动态性。一个关键且被低估的局限在于隐含假设：靶点表达等同于靶点可及性。对于CLDN18.2这类治疗相关性取决于空间暴露而非绝对丰度的靶点，此假设不成立。表达（expression）指靶点存在，暴露（exposure）反映其胞外表位可用性，可及性（accessibility）进一步依赖探针或治疗药物在体内物理到达并接触这些表位的能力。CLDN18.2作为一种紧密连接蛋白，在正常生理条件下被隔离于胃上皮紧密连接内，隐蔽于循环药物；恶性转化破坏上皮极性，使CLDN18.2重新分布于肿瘤细胞表面，形成肿瘤特异性抗原暴露。这种暴露依赖性生物学而非单纯过表达，是CLDN18.2靶向治疗可操作性和异质性的基础。临床方面，SPOTLIGHT和GLOW III期试验证实zolbetuximab显著延长晚期胃/胃食管结合部腺癌患者生存期，确立CLDN18.2高表达为治疗可操作亚型。同时，抗体-药物偶联物（ADC）、双特异性抗体、嵌合抗原受体T细胞（CAR-T）及新兴放射性药物偶联物等治疗策略快速发展，对靶点可及性的依赖程度各异。然而，当前患者选择主要依赖免疫组化（IHC），但作为静态局部检测，其对全身异质性、空间可及性和治疗下时间变化的洞察有限。分子影像（如PET和SPECT）可提供无创、全身、定量的靶点分布评估，早期首例人体研究（如¹²⁴I-18B10(10L)和⁸⁹Zr标记抗体及纳米抗体探针）已证明技术可行性，并揭示常规病理未发现的临床相关异质性。但影像信息能否转化为可重复、临床可操作的决策框架仍是关键问题。

1.1. Structural Biology and Functional Features of CLDN18.2
Claudin18（CLDN18）由染色体3q22编码，经可变剪接生成两种主要亚型：CLDN18.1和CLDN18.2，前者主要在肺泡上皮表达，后者选择性定位于胃腺黏膜。尽管序列高度同源，两者在第一胞外环（ECL1）区域存在关键差异，该区域是主要抗体结合界面，使得治疗性抗体（如zolbetuximab）能实现亚型特异性识别，同时最小化与CLDN18.1的交叉反应。在胃癌发生过程中，肠型胃癌的Correa级联反应伴随CLDN18.2下调；而弥漫型肿瘤（常与CDH1或RHOA突变相关）保留胃上皮特征但细胞极性严重破坏，导致CLDN18.2从紧密连接重新分布至细胞表面，增加功能性暴露。临床前证据还表明，抗体结合的CLDN18.2可发生配体诱导内化，这有利于CLDN18.2靶向ADC的胞内载荷递送。功能上，CLDN18.2参与维持上皮屏障完整性和组织架构，其失调与细胞间黏附受损、上皮-间充质转化及肿瘤侵袭相关。异常表达也见于癌前病变，提示CLDN18.2生物学改变可能在肿瘤发生早期出现。

1.2. Tumor Expression Spectrum and Clinical Relevance
CLDN18.2在不同肿瘤类型、组织学亚型和疾病分期中呈现高度异质性表达谱。大规模IHC分析显示，约30%-70%的胃腺癌呈中-高表达，弥漫型肿瘤（Lauren分型）中富集但不限于此。在WHO分类中，低黏附性癌（包括印戒细胞癌）中阳性率可达约95%。CLDN18.2表达与特定胃癌生物学亚型相关。在胃外肿瘤中，胰腺导管腺癌（约30%-60%）、胆管癌、食管癌、卵巢癌及部分肺癌中也有异常表达，提示其作为跨肿瘤类型靶点的潜力。正常非胃肠道组织背景表达极低，可降低脱靶毒性风险。临床上，高CLDN18.2表达与不良预后、高肿瘤负荷及转移潜能相关。在胰腺癌中，淋巴结转移灶表达强度高于原发灶并与不良生存相关。SPOTLIGHT等试验显示表达水平与治疗获益呈剂量依赖性关系。然而，基于表达的评估存在空间异质性、取样偏差及原发灶与转移灶差异等局限，凸显了补充评估方法的必要性。

1.3. Evolution of CLDN18.2 Detection: From Immunohistochemistry to Molecular Imaging
当前CLDN18.2临床分层主要依赖IHC，但其本质是表达水平读数而非功能可及性直接测量。早期抗体（如43-14A）识别C端表位但缺乏亚型特异性，在胃外肿瘤中区分CLDN18.1与CLDN18.2的能力受限。抗体选择、评分系统和阈值定义（如H-score、染色强度、阳性细胞百分比）的异质性限制了研究间可比性和中心间标准化。Nagano等报道可切除胃癌中CLDN18.2存在显著瘤内异质性，活检与手术标本一致性欠佳；新辅助化疗后阳性率常下降，提示靶点状态在治疗中演变。Yu等也观察到PD-L1和CLDN18.2表达存在诊断不一致及治疗相关变化。III期试验采用的严格入组标准（≥75%肿瘤细胞至少中等强度染色）是操作性折中而非生物学绝对边界。分子影像提供无创全身评估CLDN18.2体内分布的方法，可实现原发和转移灶的同时定量评估。首例人体研究（¹²⁴I-18B10(10L)和⁸⁹Zr-DFO-TST001）展示了技术可行性和可接受安全性，并揭示病灶间示踪剂摄取异质性。不同探针类型（全长抗体与纳米抗体）在药代动力学、成像窗口和生物解释上存在差异：纳米抗体清除快、对比度高，适于临床流程；全长抗体循环时间长，更接近治疗性抗体行为但成像延迟。早期临床研究（⁶⁸Ga标记纳米抗体探针）显示高肿瘤-背景对比，但示踪剂摄取是复合体内信号，不能简单视为抗原表达的直接替代。分子影像还可用于反应评估、剂量估算和纵向监测，但均处于早期阶段，标准化定量阈值尚未前瞻性验证，重复性待确认。对于复杂治疗模式（ADC、CAR-T、放射性药物），影像的价值在于补充而非替代现有生物标志物。

2. CLDN18.2 Targeted Therapy
CLDN18.2靶向治疗从单克隆抗体（zolbetuximab）扩展到ADC、CAR-T和双特异性抗体等，不同模式对靶点结合的要求差异显著。靶点结合可从两个互补角度考虑：一是治疗药物能否在复杂肿瘤微环境中物理到达并结合CLDN18.2；二是结合后治疗效能对内化、载荷递送、旁观者效应、免疫介导细胞毒性等过程的依赖程度。不同治疗模式对靶点表达、可及性和空间异质性的临床意义不同，分子影像的角色也相应变化。

2.1. Monoclonal Antibody: Zolbetuximab
Zolbetuximab是首个在III期试验中展现临床获益的CLDN18.2靶向单抗。SPOTLIGHT试验（n=565）中，zolbetuximab联合mFOLFOX6显著改善PFS（10.6 vs 8.7个月，HR=0.751）和OS（18.2 vs 15.5个月，HR=0.750）；GLOW试验联合CAPOX也得到类似阳性结果。基于此，zolbetuximab已在日本、美国、中国和欧盟等地区获批用于CLDN18.2阳性胃癌一线治疗。ILUSTRO II期试验中，zolbetuximab联合mFOLFOX6和纳武利尤单抗取得中位PFS 14.8个月和客观缓解率（ORR）62.1%，高表达患者获益最大。单抗高度依赖有效的靶点可及性和组织穿透，其递送受异常肿瘤血管、间质屏障和结合位点屏障效应限制，导致即使在高表达肿瘤中分布也可能不均。

2.2. Antibody–Drug Conjugates (ADCs)
多个CLDN18.2靶向ADC已进入早期临床研究。LM-302（MMAE偶联物）在难治性胃癌中达到ORR 30.6%和疾病控制率（DCR）75%；IBI343（exatecan偶联物）在I期试验中确认ORR 29.0%、中位PFS 5.5个月；CMG901也显示活性但胃肠道不良事件较常见。ADC对靶点结合有双重需求：初始结合是前提，治疗后过程（内化、胞内载荷释放、旁观者杀伤）进一步决定疗效。临床前证据表明抗体结合的CLDN18.2可发生内化及溶酶体定位，支持溶酶体依赖性载荷释放机制。但CLDN18.2的内化行为不如经典内化受体（如HER2）明确，需进一步研究优化ADC设计。

2.3. CAR-T Therapy
CT041（satri-cel）是首个在实体瘤中展现临床意义的CLDN18.2靶向CAR-T疗法。随机II期CT041-ST-01试验显示，satri-cel显著改善既往治疗过的CLDN18.2阳性晚期胃/胃食管结合部癌的PFS（3.25 vs 1.77个月，HR=0.37），并提高客观反应和疾病控制，安全性可管理。基于此，satri-cel在中国获批作为首个CLDN18.2靶向CAR-T疗法。CAR-T细胞与抗体模式不同：其主动迁移至肿瘤部位、浸润组织并扩增，因此限制因素包括T细胞归巢、肿瘤浸润、持久性和肿瘤微环境抑制，抗原可及性是必要但不充分条件。

2.4. Other Strategies
其他新兴策略包括双特异性抗体和mRNA免疫治疗。CLDN18.2×4-1BB双特异性抗体givastomig在I期研究中显示可管理安全性，在广泛CLDN18.2表达水平患者中ORR达16%；IBI389也显示初步临床活性。mRNA治疗药物BNT141（编码抗CLDN18.2抗体）已进入I/II期临床。这些模式依赖不同生物学机制，对CLDN18.2结合的要求各异，分子影像的角色从全身靶点分布映射到病灶水平异质性表征和患者分层探索。

3. CLDN18.2-Targeted Molecular Imaging
3.1. Clinical Validation: Early Human Evidence
CLDN18.2靶向分子影像已从临床前探索进入早期人体评估。首个全长抗体探针¹²⁴I-18B10(10L)在进展期胃肠道恶性肿瘤患者中显示安全可行，示踪剂主要分布于肝、脾、肾，脑和肌肉背景低；延迟成像提高肿瘤-背景对比，可显示多部位转移灶（包括卵巢转移），并揭示病灶间摄取变异性。纳米抗体探针⁶⁸Ga-NC-BCH在约1小时内实现高对比度全身成像，病灶摄取与IHC表达显著相关，SUVmax在CLDN18.2+++ vs ++病灶中更高，并与¹⁸F-FDG不同（肿瘤-肝比值更高）。初步SUVmax阈值（≥6.0）在单中心队列中显示良好敏感性和特异性，但需前瞻性验证。类似地，⁶⁸Ga-PMD22在30-60分钟内完成成像，肿瘤-背景对比良好，SUVmax/BKG_stomach与IHC强相关（r_s=0.848）。最新研究通过合理设计降低纳米抗体肾摄取（如⁶⁸Ga-SNA014），在保持靶向的同时改善安全性。早期人体研究从概念验证向成像实用性过渡，但受限于小样本、单中心设计和探针/成像方案异质性，标准化解读标准和临床相关阈值尚未建立。

3.2. Platform- Dependent Imaging Characteristics: Trade-offs Between Delivery, Penetration, and Retention
探针性能由肿瘤递送、组织穿透和靶点保留三个相互关联过程决定。探针大小起关键作用：大抗体有利长期保留，小纳米抗体因扩散增强实现更快速均匀的瘤内分布。全长抗体倾向于捕获时间整合的靶点结合，小探针更反映瞬时空间可及性。不同平台各有优势与局限：全长抗体（如¹²⁴I-18B10、⁸⁹Zr/ ¹⁷⁷Lu-zolbetuximab、⁸⁹Zr/ ¹⁷⁷Lu-TST001）亲和力高、肿瘤滞留长，但成像延迟（3-5天）、肝脾背景高；碘标记抗体易脱碘导致非特异性摄取。工程化抗体衍生物（scFv、VHH-Fc、VHH-ABD等）通过调节分子大小和功能域（Fc、白蛋白结合域）实现可调的药代动力学，成像窗口约12-72小时，在肿瘤摄取与背景间取得平衡。纳米抗体平台（如⁶⁸Ga-NC-BCH、⁶⁸Ga-PMD22、^99mTc-PHG102）可实现当日成像、高对比度，但肾摄取高，可通过设计优化降低。小分子/肽探针（如⁶⁸Ga-DOTA-T37）快速药代动力学，但维持足够亲和力和稳定性仍具挑战。多模态探针（如PET+近红外荧光）整合诊断与术中引导，但增加复杂性。

3.3. Interpreting Gastric Uptake in CLDN18.2-Targeted Molecular Imaging: A Biological and Imaging Paradox
正常胃上皮生理性表达CLDN18.2导致胃部示踪剂摄取的解读成为独特挑战。胃部摄取并非均匀的纯表达驱动信号，而受探针类型、炎症和病理状态影响。低水平弥漫性胃摄取在纳米抗体成像中常见（因小探针穿透性强），而全长抗体成像中正常胃组织显示微弱。炎症相关暴露（胃炎、溃疡、治疗相关黏膜损伤）可导致非恶性摄取。真正病理摄取通常为局灶性、基于病灶且与结构异常一致。临床解读需整合摄取模式、病灶分布和临床背景，区分生理性、炎症性和肿瘤性摄取，并评估转移性疾病。

4. Molecular Imaging in Clinical Decision-Making
CLDN18.2靶向分子影像有望超越靶点检测，支持治疗决策。影像分层通过捕捉局部取样可能遗漏的病灶间异质性，补充病理评估。早期临床研究显示与IHC一致性，并识别额外靶点阳性病灶。但定量成像阈值未经验证，病理仍是患者选择临床标准。分子影像可作为治疗反应探索性生物标志物，初步观察提示基线摄取与反应相关，但证据限于小样本。纵向影像可能捕捉治疗下抗原调节，但临床效用待建立。整合的关键限制包括探针和成像方案的可变性、缺乏标准化定量阈值及前瞻性验证有限。

5. Imaging-Driven Theranostics: Emerging Evidence in CLDN18.2
靶向CLDN18.2的治疗诊断学（theranostics）已积累多项临床前证据。放射性标记的zolbetuximab（⁸⁹Zr-DFO-zolbetuximab PET成像显示高肿瘤摄取，¹⁷⁷Lu-DOTA-zolbetuximab实现显著肿瘤生长抑制和生存改善）是基于临床验证抗体的代表性例子。独立开发的TST001平台同样展示成像与治疗关联（⁸⁹Zr-DFO-TST001成像，¹⁷⁷Lu-TST001剂量依赖性抑瘤）。更先进的设计如HLX58系统，将核素治疗与细胞毒性载荷整合（¹³¹I-HLX58-Der达到12倍肿瘤缩小）。这些研究共同支持影像定义的靶点可及性可帮助识别适合放射性核素治疗的肿瘤，但诊断性示踪剂摄取不能直接替代治疗疗效，需前瞻性验证。

6. Summary and Outlook
CLDN18.2靶向治疗从难以靶向的紧密连接蛋白转变为临床可操作的靶点，代表了精准肿瘤学的一个转变。同时，CLDN18.2经验凸显了组织学评估在捕捉全身疾病异质性和治疗相关变化方面的局限。分子影像提供互补的全身视角，但当前证据尚不足以支持常规临床决策。治疗反应取决于多个生物学因素，影像应视为更广泛生物标志物框架的一部分。治疗诊断学的出现扩展了影像应用，但诊断摄取与治疗疗效的关系需进一步研究。未来研究应聚焦前瞻性多中心验证、技术标准化和建立临床有意义的定量框架，将影像整合入临床试验设计。CLDN18.2应被视为影像指导精准肿瘤学的关键测试案例，其独特生物学和显著异质性对传统生物标志物范式提出挑战，同时也对分子影像提出严格要求。