劉昭飛團(tuán)隊(duì)建立早期預(yù)測腫瘤放療遠(yuǎn)隔效應(yīng)的核醫(yī)學(xué)顯像方法
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2021年3月31日，北京大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院劉昭飛教授團(tuán)隊(duì)在PNAS在線發(fā)表題為“ICAM-1 orchestrates the abscopal effect of tumor radiotherapy”的研究論文。報(bào)道了通過正電子發(fā)射計(jì)算機(jī)斷層（PET）顯像細(xì)胞間黏附分子-1（ICAM-1）可早期預(yù)測腫瘤放療的遠(yuǎn)隔效應(yīng)，為在臨床上指導(dǎo)腫瘤放療聯(lián)合方案的制定提供了新的技術(shù)方法。
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放療是目前臨床上應(yīng)用最廣泛的腫瘤治療手段之一，大約60%的腫瘤患者在病程不同時(shí)期需要接受放療。放療通常被認(rèn)為是一種局部的腫瘤治療手段，然而其“遠(yuǎn)隔效應(yīng)”（abscopal effect）越來越受到人們的關(guān)注?！斑h(yuǎn)隔效應(yīng)”是指對腫瘤進(jìn)行局部放療，其遠(yuǎn)端未經(jīng)輻照的腫瘤或轉(zhuǎn)移病灶也可出現(xiàn)明顯縮小或消失。這一現(xiàn)象早在1953年就被Mole發(fā)現(xiàn)和提出，但由于在臨床上非常罕見，60余年來通常只在臨床個(gè)案中被報(bào)道。近些年來，隨著免疫治療在臨床上的廣泛應(yīng)用，放療聯(lián)合免疫治療引發(fā)的遠(yuǎn)隔效應(yīng)顯著增多，但其作用機(jī)制仍不完全清楚。因此，解析和確認(rèn)腫瘤放療遠(yuǎn)隔效應(yīng)中起關(guān)鍵作用的分子靶點(diǎn)對早期預(yù)測未輻照病灶的治療效果，以及篩選新型腫瘤聯(lián)合治療手段具有重要的臨床意義。
研究團(tuán)隊(duì)通過蛋白質(zhì)組學(xué)分析明確了ICAM-1在有響應(yīng)的未輻照腫瘤中的高表達(dá)，并以它為靶點(diǎn)設(shè)計(jì)構(gòu)建了ICAM-1特異性的放射性核素64Cu標(biāo)記的PET顯像探針。通過小動(dòng)物顯像，證實(shí)了PET定量測定的ICAM-1表達(dá)水平與未輻照腫瘤的生長呈顯著的負(fù)相關(guān)。機(jī)制研究發(fā)現(xiàn)ICAM-1的表達(dá)顯著增加了未輻照腫瘤內(nèi)CD8+ T細(xì)胞的激活和浸潤，從而改善了其對放療的響應(yīng)。此外，鑒于ICAM-1在有響應(yīng)的腫瘤高表達(dá)，研究團(tuán)隊(duì)研制了能夠通過系統(tǒng)給藥上調(diào)腫瘤ICAM-1表達(dá)的納米藥物—PLGA包裹的Toll樣受體7激動(dòng)劑。這一納米藥物與放療的聯(lián)合應(yīng)用顯著增加了遠(yuǎn)隔效應(yīng)的響應(yīng)率。??
綜上所述，該研究揭示了ICAM-1在腫瘤放療遠(yuǎn)隔效應(yīng)中的關(guān)鍵作用，并以它為靶點(diǎn)建立了早期精確預(yù)測放療遠(yuǎn)隔效應(yīng)的PET定量顯像方法及有效抑制遠(yuǎn)端轉(zhuǎn)移病灶的放療聯(lián)合治療手段。通過無創(chuàng)PET顯像定量監(jiān)測ICAM-1表達(dá)水平對探索新的聯(lián)合放療手段具有臨床指導(dǎo)意義。目前，該團(tuán)隊(duì)開發(fā)的ICAM-1靶向小分子PET顯像探針已經(jīng)完成臨床試驗(yàn)注冊（NCT04596670），正在招募患者開展臨床試驗(yàn)。
劉昭飛課題組碩士生趙揚(yáng)和八年制博士生張婷為該論文的共同第一作者，劉昭飛教授為通訊作者。北京大學(xué)腫瘤醫(yī)院核醫(yī)學(xué)科楊志研究員及朱華副研究員、北京大學(xué)第一醫(yī)院放療科高獻(xiàn)書教授及秦尚彬副主任醫(yī)師為本項(xiàng)目提供了重要幫助。該研究得到北京大學(xué)臨床+X青年專項(xiàng)，以及國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、國家自然科學(xué)基金、北京市自然科學(xué)基金等科研項(xiàng)目的支持。
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原文鏈接：https://www.pnas.org/content/118/14/e2010333118
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