靶向胃泌素释放肽受体（GRPR）的放射性拮抗剂[177Lu]Lu-RM2在胶质母细胞瘤模型中展现卓越靶向性与治疗潜力

　　本研究针对胶质母细胞瘤（GBM）治疗困境，系统比较了靶向胃泌素释放肽受体（GRPR）的放射性拮抗剂[177Lu]Lu-RM2与激动剂[177Lu]Lu-AMBA。结果显示，拮抗剂在体内具有更高的肿瘤摄取和更优的肿瘤/正常组织比值（TNRs），为开发GRPR靶向放射性配体疗法（RLT）提供了重要 preclinical 依据。

　　

胶质母细胞瘤（Glioblastoma, GBM）是成人中最常见且最具侵袭性的原发性脑肿瘤，其治疗至今仍是神经肿瘤学领域的一大难题。尽管采用了手术、放疗和化疗相结合的综合治疗策略，患者的预后依然极差，中位生存期仅12至15个月。GBM细胞具有极强的浸润性，能够迁移至肿瘤主体数厘米外的脑组织，这使得手术完全切除变得不可能，并最终导致肿瘤几乎不可避免地复发。因此，开发能够精准靶向并有效杀灭这些浸润性肿瘤细胞的新疗法迫在眉睫。

近年来，放射性配体疗法（Radioligand Therapy, RLT）作为一种新兴的精准治疗策略，在神经内分泌肿瘤等领域显示出巨大潜力。该策略的核心是利用肿瘤细胞表面过度表达的特定受体（通常是G蛋白偶联受体，GPCRs），将连接有治疗性放射性核素（如Lu-177）的配体（ peptides ）精准递送至肿瘤部位，从而实现内照射治疗。胃泌素释放肽受体（Gastrin-Releasing Peptide Receptor, GRPR）正是在多种恶性肿瘤（包括前列腺癌、乳腺癌、肺癌等）中过度表达的一种GPCR，其激活与肿瘤生长和转移密切相关。值得注意的是，研究发现GRPR在胶质母细胞瘤以及低级别胶质瘤患者样本中也存在高表达，并且被确定为与患者总体生存期缩短相关的预后标志物，这使其成为GBM治疗一个有吸引力的新靶点。

传统的RLT多采用激动剂型配体，其原理在于它们能结合并激活受体，诱发受体-配体复合物的内化（Internalization），从而将放射性核素带入细胞内部，近距离杀伤肿瘤细胞。然而，越来越多的证据表明，尽管拮抗剂型配体不会引起受体内部化而主要停留在细胞膜上，但它们往往表现出更优异的药代动力学特性，如在体内更高的肿瘤摄取、更快的正常组织清除速度，从而获得更高的肿瘤/正常组织比值（Tumor-to-Normal organ Ratios, TNRs），这在靶向生长抑素受体（SSTR）的疗法中已得到临床验证。那么，对于靶向GRPR的治疗，在难治的GBM模型中，是激动剂还是拮抗剂更具优势呢？

为了回答这个关键问题，由Michal Grzmil、Muriel Aline Spahn、Philipp Berger、Roger Schibli和Martin Béhé组成的研究团队在《Nuclear Medicine and Biology》上发表了一项头对头的临床前比较研究。他们系统地评估了两种分别以Lu-177标记的蛙皮素（Bombesin）类似物：激动剂[¹⁷⁷Lu]Lu-AMBA和拮抗剂[¹⁷⁷Lu]Lu-RM2，在靶向GBM模型中的GRPR时的表现，旨在为开发针对GBM的有效RLT策略提供坚实的实验依据。

本研究主要采用了以下关键技术方法：1. 放射性标记与质控：使用特定活度的¹⁷⁷LuCl₃在优化条件下对AMBA和RM2肽进行标记，并通过高效液相色谱（HPLC）分析标记率（>95%即用于实验）。2. 体外细胞实验：利用人胶质母细胞瘤细胞系U-251 MG和U-138 MG以及作为阳性对照的乳腺癌细胞系T-47D（高表达GRPR），进行放射性配体的内化实验、竞争性结合实验，并评估其诱导DNA双链断裂（通过γH2AX免疫荧光染色）和活性氧（ROS，使用DCFH-DA探针）生成的能力。3. 体内动物模型：使用皮下接种U-251肿瘤细胞的雌性CD-1裸鼠模型，进行生物分布研究，比较两种放射性配体在肿瘤和主要器官中的摄取情况（以每克组织注射活性百分比，% i.A./g表示）并计算肿瘤/正常组织比值（TNRs）。所有动物实验均符合瑞士动物保护法规。

3.1. 体外评估激动剂[¹⁷⁷Lu]Lu-AMBA和拮抗剂[¹⁷⁷Lu]Lu-RM2

研究人员首先在U-251和T-47D细胞中比较了两种配体的细胞摄取。结果表明，经过2小时孵育，两种配体的总细胞摄取量无显著差异（U-251中分别为12.8%和13.5%）。然而，它们的分布模式截然不同：激动剂[¹⁷⁷Lu]Lu-AMBA主要被细胞内化（U-251中内化部分占7.7%），而拮抗剂[¹⁷⁷Lu]Lu-RM2则绝大部分停留在细胞膜上（膜结合部分占12.6%）。在T-47D细胞中，由于GRPR表达水平更高，总摄取量也更高，但分布趋势一致。竞争性结合实验证实，未标记的AMBA能够有效阻断[¹⁷⁷Lu]Lu-RM2与受体的结合，表明两者结合于GRPR上相同或邻近的位点。此外，在U-138 MG细胞中也观察到了GRPR特异性的[¹⁷⁷Lu]Lu-RM2摄取。在生物学效应方面，两种放射性配体均能显著诱导U-251细胞产生DNA双链断裂（γH2AX焦点数增加）和活性氧（ROS水平升高），且两者之间无显著差异。

3.2. 体内评估激动剂[¹⁷⁷Lu]Lu-AMBA和拮抗剂[¹⁷⁷Lu]Lu-RM2

体内生物分布研究揭示了关键差异。在携带U-251肿瘤的裸鼠中，注射后4小时，拮抗剂[¹⁷⁷Lu]Lu-RM2在肿瘤中的摄取（4.4 ± 2.2 % iA/g）显著高于激动剂[¹⁷⁷Lu]Lu-AMBA（2.1 ± 1.0 % iA/g）。更重要的是，[¹⁷⁷Lu]Lu-RM2从表达GRPR的正常器官（如胰腺、肠道、胃和脾脏）中洗脱的速度显著快于[¹⁷⁷Lu]Lu-AMBA。例如，在胰腺中的摄取，[¹⁷⁷Lu]Lu-RM2仅为3.2 ± 2.4 % iA/g，而[¹⁷⁷Lu]Lu-AMBA高达24.0 ± 9.5 % iA/g。这种差异直接转化为[¹⁷⁷Lu]Lu-RM2显著更优的肿瘤/正常组织比值（TNRs）：相对于胰腺（1.35 vs. 0.08）、肠道（8.15 vs. 0.97）、胃（6.79 vs. 1.58）、脾脏（29.77 vs. 2.34）和肾脏（4.86 vs. 1.49）。共注射未标记的阻断肽能显著抑制肿瘤和这些正常器官的放射性摄取，证实了其GRPR特异性。在其他组织（如骨、肝、肺、肌肉、心脏和血液）中，两种配体的放射性滞留均处于极低水平。

本研究通过综合的体外和体内实验，得出了明确结论：在胶质母细胞瘤临床前模型中，靶向GRPR的放射性拮抗剂[¹⁷⁷Lu]Lu-RM2在体内表现出优于传统激动剂[¹⁷⁷Lu]Lu-AMBA的靶向特性。其优势主要体现在两个方面：一是更高的肿瘤摄取，二是从GRPR阳性正常组织中更快速的清除，从而获得了显著更高的肿瘤/正常组织比值（TNRs）。这意味着使用[¹⁷⁷Lu]Lu-RM2进行治疗，有望在给予肿瘤更高辐射剂量的同时，最大限度地减少对关键正常器官（尤其是胰腺）的辐射损伤，从而可能获得更宽的治疗窗（Therapeutic Window）和更好的安全性。

讨论部分进一步阐释了其深层意义。尽管体外实验中两者总摄取量相似且诱导DNA损伤的能力相当，但体内表现的差异可能源于拮抗剂与受体不同构象状态（如不与G蛋白偶联的状态）的高亲和力结合，从而提供了更多的结合位点（B_max）和更慢的肿瘤洗脱速率。此外，拮抗剂避免了激动剂可能引发的受体下调（Downregulation）等复杂生物学效应，使其药代动力学行为更简单、更可预测。本研究的结果与先前在前列腺癌模型中关于其他GRPR拮抗剂（如RM1）的报道相一致，并首次在GBM模型中系统验证了这一优势。近年来，基于拮抗剂的GRPR靶向探针（如⁶⁸Ga标记的示踪剂）已在少数胶质瘤患者的成像研究中展现出良好的药代动力学和肿瘤靶向特性，为本研究的治疗应用前景提供了初步的临床转化依据。

总之，这项研究有力地支持了进一步开发GRPR拮抗剂（特别是[¹⁷⁷Lu]Lu-RM2）用于胶质母细胞瘤放射性配体疗法的策略。它为克服当前GBM治疗困境提供了一种极具潜力的精准靶向治疗新思路，为后续的临床转化研究奠定了坚实的基础。