概括
早在2 年前，正电子发射断层扫描 (PET) 药物 [11C]Pittsburg compound B ([11C]PiB)，因其与活脑种淀粉样蛋白-β (Aβ) 斑块的结合与可视化，为阿尔茨海默病 (AD)的研究和诊断提供了新的研究方向。然而，进一步的研究表明，在疾病进展过程中，放射性示踪剂的脑滞留保持静止，并且特定APP突变携带者以及Aβ斑块主要弥漫的AD患者的Aβ病理学无法用该方法观察。此外，Aβ的可溶性形式（无法用[11C]PiB示踪），且用此方法示踪时，神经毒性的相关性优于Aβ斑块。因此，为了对Aβ的可溶性和弥漫性聚集体进行成像，基于抗体的成像技术可能是淀粉样放射性配体（如[11C]PiB）的合适方法和替代方法。
基于抗体的成像技术已经成为研究的焦点，虽然抗体具有高特异性和选择性，但抗体的大小通常是其用作成像配体的缺点，并且大多数抗体配体基于 IgG 亚型， Fc 受体的结合使得配体通常具有较长的生物半衰期，体内长时间的循环会导致对比度差和较高的背景信号，同时标记长半衰期放射性同位素，也会对机体正常组织造成不必要的辐射暴露。在循环中清除放射性标记的抗体(CAs）的方法可以有效解决上述问题，同时提高靶血比，进而提高图像质量。早期的 CA 主要是注射针对配体的抗体，以降低配体在血液中的浓度，或使用亲和素-生物素来降低配体在机体的浓度，然而，这些方法容易产生副作用，如免疫原性反应。
Rudbeck 实验室Dag Sehlin团队发现一个有趣的强化抗体清除率，且副作用低的方法——就是向放射免疫偶联物中添加己糖，例如甘露糖，甘露糖修饰的蛋白质已被证明可以通过巨噬细胞甘露糖受体在循环中被快速清除，并且巨噬细胞甘露糖受体存在于各种组织中，例如肝脏中的内皮细胞，生物正交反应也表明这是一种有效清除抗体且无已知副作用的有用方法。早期开发的 CA 在肿瘤成像方面也展示了良好结果，他们 CA 采用在放射免疫偶联物中添加半乳糖，通过肝细胞上的 Ashwell 受体主动靶向肝脏，反式相互作用-环辛烯 (TCO)-功能化抗体发生反电子需求 Diels-Alder (IEDDA) 反应，其中缺电子二烯（四嗪）和富电子亲二烯体 (TCO) 在消除氮时发生反应，并形成稳定键，这一反应的优点在无需催化剂，高选择性，反应过程单向、温和，并与生物系统相容。这两种反应基团（即四嗪和 TCO），可通过酶或化学修饰引入不同的生物分子，并且已有该方面的研究应用报导。
Rudbeck 实验室Dag Sehlin团队之前开发了一种抗体 mAb158，它专门针对 Aβ 原纤维（Aβ 聚集体的一种可溶形式），进一步开发产生了双特异性重组抗体 RmAb158-scFv8D3，其中 mAb158 与大鼠抗小鼠转铁蛋白受体 (TfR) 抗体 (8D3) 的单链可变片段 (scFv) 融合，使抗体能够穿过血脑屏障，比未修饰的抗体高出 80 倍，这些抗体已用于具有 Aβ 病理学转基因小鼠的 PET 或单光子发射计算机断层扫描 (SPECT) 成像。本研究基于 IgG 的重组抗体 RmAb158-scFv8D3 和 RmAb158。
本研究的目的是研究两种不同清除方法（甘露糖修饰和 CA）在上述两种抗体上使用，对于增加脑成像的高对比度是否有效。
诱导清除SPECT成像，将 TCO-[ 125 I]I-RmAb158 注射到 18-20 个月大的 tg-ArcSwe 和 wt 小鼠中，并在三个不同时间点进行扫描：注射前、注射2 小时后和CA 注射后 24 小时（图 6 A）。如 SPECT 图像所示，CA 注射后肝脏中的信号显着增加，导致抗体在 24 小时后几乎完全清除（图 6A I-III）。相比之下，TCO-[ 125 I]I-RmAb158 注射后 5 天扫描的小鼠显示体内放射性的整体信号更高（图 6 B）。从血液清除过程中TCO-[ 125 I]I-RmAb158可以从残留的抗体中观察到通过血脑屏障后的脑部摄取信号（图 6 CIII、IV）。大脑的矢状和冠状图像显示大脑中心有明显的信号，在 CA 给药后 2 小时，特别是 24 小时后非常明显（图 6 CII-IV），这明显与抗体血浓度降低有关（图 6 C ） ). 该信号可能代表与中央脑室周围 Aβ 沉积物相关的抗体积聚，这种现象先前已在 tg-ArcSwe 小鼠中 注射 [ 125 I]I-RmAb158 后 6-27 天通过 SPECT 成像观察到。(28) 在wt小鼠大脑CA给药24小时后，没有观察到TCO-[ 125 I]I-RmAb158信号（图 6 D）。SPECT 信号的特异性通过离体放射自显影证实，显示在没有血液的情况下，tg-ArcSwe（图 6 E）相对于 wt（图 6 F）小鼠的组织中具有高抗体保留。
结论：该研究表明，基于双正交 IEDDA 反应的诱导放射配体清除原理可用于中枢神经系统中基于抗体的成像。随着抗体设计和放射性标记的进一步优化，这可能成为一种有用的策略，以增强基于抗体的大脑目标成像的对比度。
实验室介绍：
Rudbeck 实验室位于乌普萨拉科学园 Glunten 区，靠近BMC和学术医院，是一所在乌普萨拉大学医学院内创建的跨学科研究机构，以开发新的、更有效的分子诊断方法和新疗法著称，该实验室汇聚了医学、遗传学、肿瘤生物学、医学放射科学、临床免疫学、病理学、肿瘤学和分子老年学等领域的最新研究成果，以开展免疫学、癌症、遗传病、糖尿病和阿尔茨海默病等方面的研究。
