Leuchtende Tumoren zeigen die Wissenschaftler, wo die Krebs-Medikamente arbeiten

Das Experimentieren mit Mäusen, die Johns Hopkins Forscher berichten, haben Sie erfolgreich genutzt, Positronen-emissions-Tomographie (PET) – scans zu berechnen, in Echtzeit, wie viel von einer Immuntherapie Droge erreicht ein tumor und welche Teile der Krebs bleiben unberührt.

Die Technik nutzt die PET Bildgebung des synthetisierten radiolabeled protein, das sperren auf Tumorzellen, lassen Forscher visuell zu Folgen, wo eine so genannte checkpoint-inhibitor Medikament bindet an einen tumor, da es sich verflüchtigt. „Dieses Vorgehen bietet einen entscheidenden Schritt in Richtung der direkten Messung, wie gut Immuntherapie Medikamente sind in der Lage, sich ein tumor in einer bestimmten person“, sagt Sridhar Nimmagadda, Ph. D., außerordentlicher professor der Radiologie und der radiologischen Wissenschaft an der Johns Hopkins University School of Medicine und ein Mitglied des Sidney Kimmel Comprehensive Cancer Center. Wenn Sie weitere tests an Tieren und Menschen bestätigen, die scan – Genauigkeit und Sicherheit, die seine Verwendung könnte zu rationalisieren Krebs-Therapie durch Verbesserung der ärzte “ Fähigkeit, maßgeschneiderte Therapie, die helfen, die therapeutische Dosis eines Medikamentes zu vermeiden oder zu stoppen Behandlungen sind nicht wirksam, Nimmagadda sagt.

Die Studie ist beschrieben im Feb. 1 Ausgabe von der Journal of Clinical Investigation“.

Einsatz von checkpoint-Inhibitoren ist eine Art von Krebs-Therapie entwickelt, um zu helfen, das Immunsystem erkennt die Krebszellen als gefährlich und Ziel Sie für die Zerstörung. Tumore werden oft hijack diese natürlichen Schutzsysteme, so dass die Tumoren, maskerade als gesundes Gewebe. Die programmierten Tod ligand-1 (PD-L1) ist ein solcher checkpoint Ziel, und es ist derzeit das Rückgrat der immun-checkpoint-Therapien, mit drei sehr teure Medikamente—atezolizumab, avelumab und durvalumab—jetzt zugelassen von der US Food and Drug Administration (FDA).

Jedoch, die Johns Hopkins Forscher sagen, Ihre Verwendung ist oft ein Schuss im Dunkeln, weil es schwierig ist, Vorhersagen oder schnell verfolgen, wie viel PD-L1 exprimiert wird, die in verschiedenen Tumoren und wie effizient diese Medikamente binden an PD-L1-Rezeptoren auf dem tumor im Patienten.

Das research team erstellt, einem spezialisierten radiolabeled kleine protein-oder Peptid, im Labor, der an PD-L1, die eine Markierung des Rezeptors mit einem radiotracer, die gesehen werden kann mit PET-Bildgebung.

Mit Ihren radiolabeled peptide, die Forscher untersucht, ob Sie Folgen konnte die Wechselwirkung zwischen dem Medikament und der PD-L1-checkpoint-protein zu Messen, wie schnell und gründlich die hemmende Medikamente gebunden, um dieses wichtige Ziel in Echtzeit.

Erste tests in Zellen, gewachsen im Labor, die Forscher bestätigten, dass Ihre radiolabeled peptide nicht verändern oder stören die Immuntherapie Medikamente. Sie sagte, mehrere tests haben gezeigt, das radiolabeled peptide gebunden an PD-L1 mit weniger Elan und konnte nicht mit Druck aus dem gebundenen Droge. Diese Fähigkeit, in der Theorie würde es erlauben, die radiolabeled peptide dienen als effiziente marker für PD-L1-Proteine, die noch noch nicht erhalten Behandlung.

Sie suchte weiter, um zu überprüfen, diesen Effekt bei Tieren. Die Forscher behandelten Mäuse, die implantiert menschlichen Tumoren mit einer einzigen Dosis von atezolizumab—ein Medikament, das bekämpft Krebs durch die Bindung an PD-L1—und warteten 24 Stunden, so dass die checkpoint-inhibitor-Bindung an PD-L1. Sie folgte dieser Behandlung mit der radiolabeled peptide und PET-Bildgebung.

Wenn die Mäuse in der experimentellen Gruppe erhalten atezolizumab wurden im Vergleich zu Kontrollen, dass empfangen nur einer saline-Injektion, fanden die Forscher eine 77-Prozent-Reduzierung im unbesetzten PD-L1-Niveaus in den tumor, was darauf hinweist, dass die Behandlung erreicht viele der PD-L1-Proteine.

„Die übrigen Bereiche zeigen Teile des Tumors, dass die Immuntherapie nicht erreichen“, sagt Nimmagadda, wer ist Mitglied im Institut für Grundlegende Biomedizinische Wissenschaften an der Johns Hopkins University School of Medicine. „Bei menschlichen Patienten, dies könnte geben Sie uns einige Einblicke darüber, wie die Optimierung weiterer Behandlungen durch die Erhöhung der Dosis oder das ersetzen anderer Medikamente oder Therapien schneller.“

Dann testeten die Forscher, ob Sie könnte Ihre Methode zur Messung der Veränderungen bei PD-L1-rezeptor-Level auf einen tumor.

Wieder mit Mäuse mit menschlichen Tumoren, die Forscher behandelten die den Nagern ein Medikament, das erhöht die PD-L1-Ebenen, die in tumor-Zellen. Dieser Behandlung folgte die radiolabeled peptide. Bei der Bildgebung in diesen Mäusen mittels PET fanden Sie, dass die radiotracer-Niveaus wurden mit 65 Prozent höher als in kontrolltieren mit normalen Werten der PD-L1-Rezeptoren. Diese Studien zeigten, dass änderungen in der PD-L1-Niveaus gemessen werden kann, ohne eine Biopsie während der immun-checkpoint-Therapie.

Darüber hinaus werden in der chemischen Struktur Studien des Peptids, die Forscher fanden heraus, dass die Peptid-Bindung an PD-L1 ist ähnlich der Immuntherapie Medikamente hat die FDA genehmigt, was darauf hindeutet, dass die gleiche Leistung beobachteten in Ihren Experimenten würde wahrscheinlich zu übersetzen, um Behandlungen mit anderen immun-checkpoint-Drogen.

„Diese Ergebnisse stellen einen notwendigen ersten Schritt auf dem Weg zu finden sichere, effektive und personalisierte Dosen Immuntherapie“, sagt Nimmagadda.