Purpose

Neuroblastoma (NB) is a malignant embryonic tumour with poor prognosis and high mortality rate. The antigen gisialoganglioside (GD2), which is highly expressed on the surface of NB cells, is an effective target for therapy. This study aims to evaluate the GD2 expression with [⁶⁴Cu]Cu-NOTA-hu3F8 positron emission tomography (PET) imaging and explore the radioimmunotherapy (RIT) effect of [¹⁷⁷Lu]Lu-DOTA-hu3F8 in NB tumour models.

Methods

The in vitro validation of the binding ability of anti-GD2 humanised monoclonal antibody (hu3F8) to GD2 was achieved via flow cytometry, cell immunofluorescence, and cell uptake test. Hu3F8 were conjugated with p-SCN-Bn-NOTA (NOTA) and p-SCN-Bn-DOTA (DOTA) for ⁶⁴Cu- and ¹⁷⁷Lu- radiolabelling. PET imaging and RIT studies were conducted using [⁶⁴Cu]Cu-NOTA-hu3F8 and [¹⁷⁷Lu]Lu-DOTA-hu3F8 in subcutaneous NB tumour models.

Results

The Institute for Medical Research-32 (IMR32) cell line exhibited a specific binding ability of hu3F8. PET imaging demonstrated a specific accumulation of [⁶⁴Cu]Cu-NOTA-hu3F8 in IMR32 tumour models, with a maximum tumour uptake of 23.73 ± 2.29%ID/g (n = 3) at 72 h post-injection (p.i.), outperforming other groups significantly (P < 0.001). The high dose [¹⁷⁷Lu]Lu-DOTA-hu3F8 group (11.1MBq) showed the most potent tumour suppression, with a standardised tumour volume of about 20.47 ± 6.32% at 30 days p.i., significantly smaller than other groups (n = 5, P < 0.05).

Conclusion

This study demonstrated that ⁶⁴Cu-/¹⁷⁷Lu- labelled hu3F8 could noninvasively evaluate the GD2 expression and effectively inhibit tumour growth in NB tumour models. The excellent therapeutic efficacy of [¹⁷⁷Lu]Lu-DOTA-hu3F8 may be helpful for the clinical translation of this GD2-targeted theranostics approach in GD2-positive tumours.

中文翻译：

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[64Cu]Cu/[177Lu]Lu-hu3F8 神经母细胞瘤的 GD2 靶向治疗诊断学

 目的

神经母细胞瘤 （NB） 是一种恶性胚胎肿瘤，预后不良，死亡率高。在 NB 细胞表面高度表达的抗原 gisialoganglioside （GD2） 是治疗的有效靶点。本研究旨在用 [⁶⁴Cu]Cu-NOTA-hu3F8 正电子发射断层扫描 （PET） 成像评估 GD2 表达，并探讨 [¹⁷⁷Lu]Lu-DOTA-hu3F8 在 NB 肿瘤模型中的放射免疫治疗 （RIT） 作用。

 方法

通过流式细胞术、细胞免疫荧光和细胞摄取试验实现抗 GD2 人源化单克隆抗体 （hu3F8） 与 GD2 结合能力的体外验证。Hu3F8 与 p-SCN-Bn-NOTA （NOTA） 和 p-SCN-Bn-DOTA （DOTA） 偶联，进行 ⁶⁴个 Cu- 和 ¹⁷⁷个 Lu- 放射性标记。在皮下 NB 肿瘤模型中使用 [⁶⁴Cu]Cu-NOTA-hu3F8 和 [¹⁷⁷Lu]Lu-DOTA-hu3F8 进行 PET 成像和 RIT 研究。

 结果

医学研究所 32 （IMR32） 细胞系表现出 hu3F8 的特异性结合能力。PET 成像显示 IMR32 肿瘤模型中 [⁶⁴Cu]Cu-NOTA-hu3F8 的特异性积累，注射后 72 小时 （p.i.） 的最大肿瘤摄取为 23.73 ± 2.29%ID/g （n = 3），显著优于其他组 （P < 0.001）。高剂量 [¹⁷⁷Lu]Lu-DOTA-hu3F8 组 （11.1MBq） 显示出最有效的肿瘤抑制，在 30 天 pi 时标准化肿瘤体积约为 20.47 ± 6.32%，明显小于其他组 （n = 5，P < 0.05）。

 结论

本研究表明，⁶⁴个 Cu-/¹⁷⁷Lu- 标记的 hu3F8 可以无创评估 NB 肿瘤模型中的 GD2 表达并有效抑制肿瘤生长。[¹⁷⁷Lu]Lu-DOTA-hu3F8 出色的治疗效果可能有助于这种 GD2 靶向治疗诊断学方法在 GD2 阳性肿瘤中的临床转化。