Alfa-radioimmunterapi : Effekten av det α-emitterende radioimmunkonjugatet 227Th-DOTA-Herceptin på ovarie kreftceller

Abstract

Radioimmunterapi (RIT) benytter seg av konjugater av radionuklider og antistoffer for å avsette terapeutisk stråledose til kreftceller som uttrykker de rette antigenene. Hovedmålet med denne oppgaven var å undersøke effekten av det α-emitterende radioimmunkonjugatet 227Th-Herceptin på ovariekreftceller fra cellelinjen SKOV-3.

Cellenes antigenuttrykk ble undersøkt ved hjelp fluorescensmikroskopi. Deretter ble terapeutisk effekt undersøkt ved å måle cellenes evne til å danne kolonier, samt cellenes veksthastighet, etter behandling med 227Th-Herceptin. Videre ble det målt cellebundet aktivitet fra 227Th-Herceptin over tid for å finne antall decay per celle i terapiforsøkene. Disse dataene ble brukt for å estimere gjennomsnittelig absorbert strålingsdose til cellene ved hjelp av en forenklet mikrodosimetrisk modell. I virkeligheten varierer dosen til cellene svært mye på grunn av statistiske variasjoner. Derfor ble det utviklet en metode for å detektere α-sporene gjennom cellekjernen. Metoden kan gi et mer eksakt svar på antall treff per cellekjerne og videre strålingsdosen per celle; SKOV-3-cellene ble transfektert med vektoren pEGFP-C1-53BP1 slik at de overuttrykte et fluorescerende DNAreparasjonsprotein som oppkonsentreres rundt DNA-skader. Ved hjelp av fluorescensmikroskopi og filmobservasjon kunne antall treff i kjernen og enkeltcellers skjebne følges over tid. Utover dette ble cellenes antigenuttrykk kartlagt ved flowcytometri og sammenlignet med to andre kjente cellelinjer, BT-474 og MCF-7. Videre ble det gjort biodistribusjonsforsøk på mus med implanterte SKOV-3-tumorer for å undersøke opptak av 227Th-Herceptin i tumor og normale organer.

Det var en svak, men signifikant reduksjon i celleoverlevelse ned mot 50-60 % av kontrollen etter behandling med 10-20 kBq/ml 227Th-Herceptin. I samsvar med dette var det også liten effekt av 227Th-Herceptin på cellevekst. Ved samme konsentrasjoner ble det målt cellebundet aktivitet med verdier i området 50-150 Bq/106 celler ved utsåing til koloniforsøk. Ved måling av cellebundet aktivitet over tid ble det beregnet opp mot 25 henfall per celle i løpet av inkubasjonstiden på 12 dager under koloniforsøkene. Ut fra disse tallene mottok cellekjernene en estimert dose opp mot 60 mGy.

Flowcytometridataene viste en svært bred antigenfordeling blant SKOV-3-cellene. Det betyr at opp mot 50 % av cellene hadde 10 ganger færre antigener enn resten. Disse cellene ville da få en lavere dose, og dette kan forklare den svake effekten av 227Th-Herceptin. Cellenes korte halveringstid (24 timer) og 227-Thoriums relativt lange halveringstid (18,72 dager) vil også bidra til lavere dose da bundet aktivitet per celle raskt vil avta på grunn av celledeling. I tillegg flater SKOV-3-cellene svært mye ut. Dette vil føre til økt avstand mellom aktiviteten og kjernen som igjen reduserer sannsynligheten for treff i kjernen.

Etter transfeksjon av SKOV-3 fluorescerte cellekjernene grønt ved eksitasjon med blått lys. Fluorescensen var imidlertid noe lav, hvilket resulterte i relativt lang lukkertid for å oppnå ønsket eksponering. α-sporene var synlige i 1-3 timer etter at de oppsto, men var tydeligst den første timen. Metoden for å oppdage α-sporene gjennom cellekjernen gjør det mulig å angi en mer eksakt dose til hver enkelt celle, samt å følge enkelcellers utvikling over tid. Dette vil kanskje være en bedre måte å gjøre overlevelsesforsøk på. Metoden bør imidlertid optimaliseres videre for å oppnå høyere fluorescensintensitet.

Biodistribusjonsforsøk på mus viste et opptak på under 5 % av injisert dose/g (% ID/g) i samtlige organer med unntak av lever som hadde maks opptak på ca 8 % ID/g. Aktiviteten gikk raskt ut av blodet som målte 7 % ID/g etter 4 dager og 2,4 % ID/g etter 14 dager. Tumor hadde maks opptak etter 7 dager på 34 % ID/g.

Ytterligere biodistribusjonsforsøk med flere tidspunkt bør imidlertid prøves for å undersøke hvor raskt radioimmunkonjugatet går ut av blodet. Det er også viktig å kartlegge om det er ytterligere opphopning i lever og andre organer samt videre utvikling i tumor. Videre bør det gjøres terapeutiske forsøk på mus med 227Th-Herceptin.

N/A