ОДНОФОТОННАЯ ЭМИССИОННАЯ КОМПЬЮТЕРНАЯ ТОМОГРАФИЯ С 99mTc-DARPin9_29 ДЛЯ РАДИОНУКЛИДНОЙ ДИАГНОСТИКИ РАКА МОЛОЧНОЙ ЖЕЛЕЗЫ С ГИПЕРЭКСПРЕССИЕЙ Her2/neu: ПЕРВЫЙ ОПЫТ КЛИНИЧЕСКОГО ПРИМЕНЕНИЯ

DOI: https://doi.org/10.29296/24999490-2021-01-06

О.Д. Брагина(1, 2), В.И. Чернов(1, 2), Р.В. Зельчан(1, 2), А.А. Медведева(1 ), Е.Ю. Гарбуков(1 ), С.М. Деев(3, 2),, В.М. Толмачев(2,4), 1-Национальный исследовательский институт онкологии, ФГБУ «Томский национальный исследовательский медицинский центр Российской академии наук», Российская Федерация, 634009, Томск, пер. Кооперативный, 5; 2-ФГАОУ ВО «Национальный исследовательский Т омский политехнический университет», Российская Федерация, 634050, Томск, пр-т Ленина, 30; 3-ФГБУ Институт биоорганической химии им. академиков М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова Российской академии наук, Российская Федерация, 117997, Москва, ул. Миклухо-Маклая, 16/10; 4-Уппсальский университет, Швеция, Уппсала, Segerstedthuset, Dag Hammarskjölds väg 7 E-mail: rungis@mail.ru

Введение. В последние годы актуальным для проведения таргетной (направленной) радионуклидной визуализации является применение альтернативных каркасных белков, к одному из представителей которых относится молекула DARPin (Design Ankyrin Repeat Protein). Несмотря на продолжающееся увеличение количества изучаемых молекулярных мишеней в онкологической практике, до сих пор большой интерес представляет рецептор эпидермального роста Her2/neu, гиперэкспрессия которого наиболее часто отмечается у больных раком молочной железы (РМЖ) и составляет 15–20% случаев. Однако методики для определения данного маркера имеют ряд существенных недостатков. Цель исследования. Проведение оценки диагностической эффективности радиофармацевтического препарата (РФП) 99mТс-DARPin9_29 для радионуклидной визуализации РМЖ с гиперэкспрессией Her2/neu. Материал и методы. В исследование были включены 8 пациенток с диагнозом РМЖ (T1-4N0-2M0), не получавших на момент исследования системную терапию: у 4 больных отмечалась гиперэкспрессия Her2/neu, у 4 экспрессии не выявлено. На доклиническом этапе всем больным проводилось морфологическое и иммуногистохимическое исследование биопсийного материала первичного опухолевого узла. Проводилось внутривенное введение препарата 99mТс-DARPin9_29 с проведением сцинтиграфии в режиме WholeBody и ОФЭКТ через 2 ч после введения. Результаты. При анализе распределения РФП в органах через 2 ч после введения наибольшее накопление вещества определялось в печени и почках (соответственно 26,28 и 6,68% от введенной дозы). При изучении показателя опухоль/фон в обеих группах больных выявлено, что значения изучаемого параметра у больных с позитивным статусом рецептора Her2 более чем в 2,8 раз превосходят значения в подгруппе больных с отрицательной экспрессией данного маркера. Заключение. По результатам, полученным на начальных этапах исследования, можно говорить о том, что в будущем препарат 99mTc-DARPin9_29 можно будет рассматривать в качестве перспективного дополнительного метода диагностики РМЖ с гиперэкспрессией рецептора Her2/neu.
Ключевые слова: 
рак молочной железы
Для цитирования: 
Брагина О.Д., Чернов В.И., Зельчан Р.В., Медведева А.А., Гарбуков Е.Ю., Деев С.М., Толмачев В.М. ОДНОФОТОННАЯ ЭМИССИОННАЯ КОМПЬЮТЕРНАЯ ТОМОГРАФИЯ С 99mTc-DARPin9_29 ДЛЯ РАДИОНУКЛИДНОЙ ДИАГНОСТИКИ РАКА МОЛОЧНОЙ ЖЕЛЕЗЫ С ГИПЕРЭКСПРЕССИЕЙ Her2/neu: ПЕРВЫЙ ОПЫТ КЛИНИЧЕСКОГО ПРИМЕНЕНИЯ. Молекулярная медицина, 2021; (1): -https://doi.org/10.29296/24999490-2021-01-06

Список литературы: 
  1. Брагина О.Д., Чернов В.И., Зельчан Р.В., Синилкин И.Г., Медведева А.А., Ларькина М.С. Альтернативные каркасные белки в радионуклидной диагностике злокачественных образований. Бюллетень сибирской медицины. 2019; 18 (3): 125–33. [Bragina O.D., Chernov V.I., Zelchan R.V., Sinilkin I.G., Medvedeva A.A., Larkina M.S. Alternative scaffolds in radionuclide diagnosis of malignancies. Bulleten Sibirskoi Medicini. 2019; 18 (3): 125–33 (in Russian)]
  2. Чернов В.И., Брагина О.Д., Зельчан Р.В., Медведева А.А., Синилкин И.Г., Ларькина М.С., Стасюк Е.С., Нестеров Е.А., Скуридин В.С. Меченые аналоги соматостатина в тераностике нейроэндокринных опухолей. Медицинская радиология и радиационная безопасность. 2017; 62 (3): 42–9. [Chernov V.I., Bragina O.D., Zel’chan R.V., Medvedeva A.A., Sinilkin I.G., Larkina M.S., Stasyuk E.S., Nesterov E.A., Skuridin V.S. Labeled Somatostatin Analogues in Theranostics of Neuroendocrine Tumors. Medicinskaya radiologiya I radiacionnaya bezopasnost. 2017; 62 (3): 42–9 (in Russian)]
  3. Plückthun A. Designed ankyrin repeat proteins (DARPins): binding proteins for research, diagnostics, and therapy. Annu Rev Pharmacol Toxicol. 2015; 55: 489–511.
  4. Garousi J., Honarvar H., Andersson K.G., Mitran B., Orlova A., Buijs J., Löfblom J., Frejd F.Y., Tolmachev V. Comparative Evaluation of Affibody Molecules for Radionuclide Imaging of in Vivo Expression of Carbonic Anhydrase IX. Mol Pharm. 2016; 13 (11): 3676–87.
  5. Lindbo S., Garousi J., Mitran B., Altai M., Buijs J., Orlova A., Hober S., Tolmachev V. Radionuclide Tumor Targeting Using ADAPT Scaffold Proteins: Aspects of Label Positioning and Residualizing Properties of the Label. J. Nucl Med. 2018; 59 (1): 93–9.
  6. Tolmachev V., Orlova A., Andersson K. Methods for radiolabelling of monoclonal antibodies. Methods Mol Biol. 2014; 1060: 309–30.
  7. Nicholes N., Date A., Beaujean P., Hauk P, Kanwar M, Ostermeier M. Modular protein switches derived from antibody mimetic proteins. Protein Engineering, Design and Selection. 2016; 29: 77–85.
  8. Stumpp M.T., Binz H.K., Amstutz P. DARPins: A new generation of protein therapeutics. Drug Discovery Today. 2008; 13 (15): 695–701.
  9. Tamaskovic R., Simon M., Stefan N., Schwill M., Plückthun A. Designed ankyrin repeat proteins (DARPins) from research to therapy. Methods Enzymol. 2012; 503: 101–34.
  10. Boersma Y.L., Pluckthun A. DARPins and other repeat protein scaffolds: advances in engineering and applications. Curr. Opin. Biotechnol. 2011; 22: 849–57.
  11. Binz H.K., Stumpp M.T., Forrer P., Amstutz P., Pluckthun A. Designing repeat proteins: well-expressed, soluble and stable proteins from combinatorial libraries of consensus ankyrin repeat proteins. J. Mol. Biol. 2003; 332: 489–503.
  12. Goldstein R., Sosabowski J., Livanos M., Leyton J., Vigor K., Bhavsar G., Nagy-Davidescu G., Rashid M., Miranda E., Yeung J., Tolner B., Plückthun A., Mather S., Meyer T., Chester K.. Development of the designed ankyrin repeat protein (DARPin) G3 for HER2 molecular imaging. Eur J Nucl Med Mol Imaging. 2015; 42 (2): 288–301.
  13. Hausammann S., Vogel M., Kremer J.A. Designed Ankyrin Repeat Proteins: A New Approach to Mimic Complex Antigens for Diagnostic Purposes? PLoS One. 2013; 8: 1–9.
  14. Moody P., Chudasama V., Nathani R. I., Maruani A., Martin S., Smith M.B., Caddick S. A rapid, site-selective and efficient route to the dual modification of DARPins. Chem Commun (Camb). 2014: 50 (38): 4898–900.
  15. Kramer L., Renko M., Završnik J., Turk D., Seeger M.A., Vasiljeva O., Grütter M.G., Turk V., Turk B. .Non-invasive in vivo imaging of tumour-associated cathepsin B by a highly selective inhibitory DARPin. Theranostics. 2017; 8: 2806–21.
  16. Houlihan G., Gatti-Lafranconi P., Lowe D., Hollfelder F. Directed evolution of anti-HER2 DARPins by SNAP display reveals stability/function trade-offs in the selection process. Protein Eng Des Sel. 2015; 28 (9): 269–79.
  17. Hanenberg M., McAfoose J., Kulic L. Amyloid-β peptide-specific DARPins as a novel class of potential therapeutics for Alzheimer disease. J. Biol. Chem. 2014; 26: 27080–9.
  18. Romond E.H., Perez E.A., Bryant J., Suman V.J., Geyer C.E. Jr., Davidson N.E., Tan-Chiu E., Martino S., Paik S., Kaufman P.A., Swain S.M., Pisansky T.M., Fehrenbacher L., Kutteh L.A., Vogel V.G., Visscher D.W., Yothers G., Jenkins R.B., Brown A.M., Dakhil S.R., Mamounas E.P., Lingle W.L., Klein P.M., Ingle J.N., Wolmark N. Trastuzumab plus adjuvant chemotherapy for operable HER2-positive breast cancer. N. Engl. J. Med. 2005; 353: 1673–84.
  19. Zahid M., Khan S., Khan R. Detection of Her2/neu gene amplification by fluoroscence in situ hybridization technique. Pathology. 2016; 48 (1): 163–70.
  20. Orlando L., Viale G., Bria E. Lutrino E.S., Sperduti I., Carbognin L., Schiavone P., Quaranta A., Fedele P., Caliolo C., Calvani N., Criscuolo M., Cinieri S. Discordance in pathology report after central pathology review: Implications for breast cancer adjuvant treatment. Breast. 2016; 30: 151–5.
  21. Telugu R.B., Chowhan A.K., Rukmangadha N., Patnayak R., Phaneendra B.V., Prasad B.C., Reddy M.K. Human epidermal growth factor receptor 2/neu protein expression in meningiomas: An immunohistochemical study. J. Neurosci Rural Pract. 2016; 7 (4): 526–31.
  22. Брагина О.Д., Ларькина М.С., Стасюк Е.С., Чернов В.И., Юсубов М.С., Скуридин В.С., Деев С.М., Зельчан Р.В., Булдаков М.А., Подрезова Е.В., Белоусов М.В. Разработка высокоспецифичного радиохимического соединения на основе меченых 99mTc рекомбинантных адресных молекул для визуализации клеток с гиперэкспрессией Her2/neu. Бюллетень сибирской медицины. 2017; 16 (3): 25–33. [Bragina O.D., Larkina M.S., Stasyuk E.S., Chernov V.I., Yusubov M.S., Skuridin V.S., Deyev S.M., Zel’chan R.V., Buldakov M.A., Podrezova E.V., Belousov M.V. The development of a highly specific radiochemical compound based on labeled 99mtc recombinant molecules for targeted imaging of cells with the overexpression of Her-2 / neu. Bulleten Sibirskoi Medicini. 2017; 16 (3): 25–33 (In Russian)]
  23. Vorobyeva A., Garousi J., Tolmachev V., Schulga A., Konovalova E., Deyev S.M., Güler R., Löfblom J., Sandström M., Chernov V., Bragina O., Orlova A. Optimal composition and position of histidine-containing tags improves biodistribution of 99mTc-labeled DARPinG3. Scientific Reports. 2019: 9 (1); 9405.
  24. Vorobyeva A., Bragina O., Altai M., Mitran B., Orlova A., Shulga A., Proshkina G., Chernov V., Tolmachev V., S. Deyev. Comparative Evaluation of Radioiodine and Technetium-Labeled DARPin 9_29 for Radionuclide Molecular Imaging of HER2 Expression in Malignant Tumors. Contrast Media & Molecular Imaging. 2018; 6930425.
  25. Брагина О.Д., Воробьева А.Г., Толмачев В.М., Орлова А.М., Чернов В.М., Деев С.М., Прошкина Г.М., Шульга А.А., Ларькина М.С., Зельчан Р.В., Синилкин И.Г., Медведева А.А. Доклинические исследования меченных 125I таргетных молекул DARPin9_29 для радионуклидной диагностики злокачественных опухолей с гиперэкспрессией Her2/neu. Молекулярная медицина. 2018; 16 (6): 41–5. [Bragina O.D., Vorobyeva A.G., Tolmachev V.M., Orlova A.M., Chernov V.I., Deev S.M., Proshkina G.N., Shulga A.A., Larkina M.S., Zelchan R.V., Sinilkin I.G., Medvedeva A.A. Investigations of the 125I labelled target molecules DARPIN9_29 for radionuclide diagnostics of malignant tumors with Her2/neu overexpression. Moleculyarnaya medicina. 2018; 16 (6): 41–5 (In Russian)]