基于抗體的成像技術已經成為研究的焦點，雖然抗體具有高特異性和選擇性，但抗體的大小通常是其用作成像配體的缺點，并且大多數抗體配體基于 IgG 亞型， Fc 受體的結合使得配體通常具有較長的生物半衰期，體內長時間的循環會導致對比度差和較高的背景信號，同時標記長半衰期放射性同位素，也會對機體正常組織造成不必要的輻射暴露。在循環中清除放射性標記的抗體(CAs)的方法可以有效解決上述問題，同時提高靶血比，進而提高圖像質量。早期的 CA 主要是注射針對配體的抗體，以降低配體在血液中的濃度，或使用親和素-生物素來降低配體在機體的濃度，然而，這些方法容易產生副作用，如免疫原性反應。
Rudbeck 實驗室Dag Sehlin團隊發現一個有趣的強化抗體清除率，且副作用低的方法——就是向放射免疫偶聯物中添加己糖，例如甘露糖，甘露糖修飾的蛋白質已被證明可以通過巨噬細胞甘露糖受體在循環中被快速清除，并且巨噬細胞甘露糖受體存在于各種組織中，例如肝臟中的內皮細胞，生物正交反應也表明這是一種有效清除抗體且無已知副作用的有用方法。早期開發的 CA 在腫瘤成像方面也展示了良好結果，他們 CA 采用在放射免疫偶聯物中添加半乳糖，通過肝細胞上的 Ashwell 受體主動靶向肝臟，反式相互作用-環辛烯 (TCO)-功能化抗體發生反電子需求 Diels-Alder (IEDDA) 反應，其中缺電子二烯(四嗪)和富電子親二烯體 (TCO) 在消除氮時發生反應，并形成穩定鍵，這一反應的優點在無需催化劑，高選擇性，反應過程單向、溫和，并與生物系統相容。這兩種反應基團(即四嗪和 TCO)，可通過酶或化學修飾引入不同的生物分子，并且已有該方面的研究應用報導。
Rudbeck 實驗室Dag Sehlin團隊之前開發了一種抗體 mAb158，它專門針對 Aβ 原纖維(Aβ 聚集體的一種可溶形式)，進一步開發產生了雙特異性重組抗體 RmAb158-scFv8D3，其中 mAb158 與大鼠抗小鼠轉鐵蛋白受體 (TfR) 抗體 (8D3) 的單鏈可變片段 (scFv) 融合，使抗體能夠穿過血腦屏障，比未修飾的抗體高出 80 倍，這些抗體已用于具有 Aβ 病理學轉基因小鼠的 PET 或單光子發射計算機斷層掃描 (SPECT) 成像。本研究基于 IgG 的重組抗體 RmAb158-scFv8D3 和 RmAb158。
本研究的目的是研究兩種不同清除方法(甘露糖修飾和 CA)在上述兩種抗體上使用，對于增加腦成像的高對比度是否有效。
誘導清除SPECT成像，將 TCO-[ 125 I]I-RmAb158 注射到 18-20 個月大的 tg-ArcSwe 和 wt 小鼠中，并在三個不同時間點進行掃描：注射前、注射2 小時后和CA 注射后 24 小時(圖 6 A)。如 SPECT 圖像所示，CA 注射后肝臟中的信號顯著增加，導致抗體在 24 小時后幾乎完全清除(圖 6A I-III)。相比之下，TCO-[ 125 I]I-RmAb158 注射后 5 天掃描的小鼠顯示體內放射性的整體信號更高(圖 6 B)。從血液清除過程中TCO-[ 125 I]I-RmAb158可以從殘留的抗體中觀察到通過血腦屏障后的腦部攝取信號(圖 6 CIII、IV)。大腦的矢狀和冠狀圖像顯示大腦中心有明顯的信號，在 CA 給藥后 2 小時，特別是 24 小時后非常明顯(圖 6 CII-IV)，這明顯與抗體血濃度降低有關(圖 6 C ) ). 該信號可能代表與中央腦室周圍 Aβ 沉積物相關的抗體積聚，這種現象先前已在 tg-ArcSwe 小鼠中 注射 [ 125 I]I-RmAb158 后 6-27 天通過 SPECT 成像觀察到。(28) 在wt小鼠大腦CA給藥24小時后，沒有觀察到TCO-[ 125 I]I-RmAb158信號(圖 6 D)。SPECT 信號的特異性通過離體放射自顯影證實，顯示在沒有血液的情況下，tg-ArcSwe(圖 6 E)相對于 wt(圖 6 F)小鼠的組織中具有高抗體保留。
結論：該研究表明，基于雙正交 IEDDA 反應的誘導放射配體清除原理可用于中樞神經系統中基于抗體的成像。隨著抗體設計和放射性標記的進一步優化，這可能成為一種有用的策略，以增強基于抗體的大腦目標成像的對比度。
實驗室介紹：
Rudbeck 實驗室位于烏普薩拉科學園 Glunten 區，靠近BMC和學術醫院，是一所在烏普薩拉大學醫學院內創建的跨學科研究機構，以開發新的、更有效的分子診斷方法和新療法著稱，該實驗室匯聚了醫學、遺傳學、腫瘤生物學、醫學放射科學、臨床免疫學、病理學、腫瘤學和分子老年學等領域的最新研究成果，以開展免疫學、癌癥、遺傳病、糖尿病和阿爾茨海默病等方面的研究。
