优化抗体PET成像：纳米抗体与微型抗体样PET示踪剂的临床前对比分析

《European Journal of Nuclear Medicine and Molecular Imaging》：Optimizing antibody PET imaging: a comparative preclinical analysis of nanobody and minibody-like PET tracers

本期推荐：比利时VUB团队通过构建靶向hTIGIT的"微型纳米抗体"(Mnb)，首次系统比较纳米抗体(Nb)与微型抗体(minibody)在PET成像中的性能差异。研究发现64Cu标记的Nb具有更早成像窗口(1-48小时)、更高靶向特异性及更低背景信号，为免疫检查点成像提供了更优方案，相关成果发表于《European Journal of Nuclear Medicine and Molecular Imaging》。

　　在分子影像学领域，如何平衡示踪剂的特异性与灵敏度始终是重大挑战。传统单克隆抗体(mAbs)因分子量过大导致组织穿透性差、清除缓慢，而新兴的纳米抗体(Nbs)和微型抗体(minibodies)各具优势却缺乏直接对比。比利时VUB大学Katty Zeven团队首次设计出融合纳米抗体与CH3结构域的"微型纳米抗体"(Mnb)，为解析这两种关键示踪剂格式的成像特性提供了理想模型。

研究团队采用多模态技术路线：通过表面等离子共振(SPR)和流式细胞术测定Nb/Mnb对hTIGIT蛋白和细胞的亲和力；用NOTA螯合剂标记后分别采用64Cu、68Ga、18F进行放射性标记；在荷瘤小鼠模型中通过PET/CT动态成像比较不同时间点的肿瘤摄取与背景信号，并配合离体γ计数验证。

关键发现体现在三方面：首先，结构表征证实Mnb分子量为55.66 kDa，虽小于传统minibody(80 kDa)但仍保持二价结合特性。SPR显示Mnb对hTIGIT的KD值(0.33 nM)显著优于Nb(0.95 nM)，这得益于其双价结合带来的亲和力效应。然而在体实验中，64Cu标记的Nb却展现出更优成像性能：特异性信号早在注射后1小时即可检测，持续至48小时；靶瘤/非靶瘤比值在8小时达峰值11.45，显著高于Mnb的1.75。其次，Mnb表现出明显的非特异性肝摄取和背景滞留，而Nb主要通过肾脏快速清除。最后，在64Cu、68Ga、18F三种核素对比中，64Cu-Nb组合获得最高肿瘤摄取(3.26%IA/g)和空间分辨率，这与其较低正电子能量(0.65 MeV)带来的成像质量提升相关。

这项研究首次系统论证了纳米抗体在免疫PET成像中的综合优势：①更早诊断时间窗：Nb的快速药代动力学支持1小时早期成像，而Mnb需等待8小时；②更佳信噪比：64Cu-Nb的靶/非靶比值是Mnb的6.5倍；③更广适用性：64Cu的12.7小时半衰期完美匹配Nb的清除动力学。这些发现为肿瘤免疫检查点成像提供了优选方案，尤其对TIGIT等低表达靶点的检测具有重要价值。研究者特别指出，虽然Mnb在体外展现更高亲和力，但其较大的分子尺寸导致的渗透障碍和FcRn非依赖性肝摄取成为临床应用的主要限制。该工作为下一代放射性示踪剂的理性设计提供了关键参数：在保证靶向性的前提下，分子尺寸和核素匹配比单纯提高亲和力更为重要。

这项研究发表在核医学领域权威期刊《European Journal of Nuclear Medicine and Molecular Imaging》，不仅解决了抗体格式选择的实际问题，更建立了评估分子影像探针的标准化框架。未来，64Cu标记纳米抗体技术有望拓展至其他免疫检查点如PD-1/PD-L1的临床成像，而微型抗体的改造方向可能需要聚焦CH3结构域优化以减少非特异性滞留。该团队提出的"结构-功能-成像"三元评价体系，为精准医疗时代的分子影像探针开发提供了新范式。