计算病理学与空间微剂量学指导TROP2靶向α粒子与β粒子放射性核素药物偶联物(RDCs)的选择

root 提交于 周三, 08/26/2026 - 08:47
背景:滋养层细胞表面抗原2(TROP2,由TACSTD2编码)是一种跨膜糖蛋白,在多种侵袭性上皮性癌中高表达。尽管靶向TROP2的抗体偶联药物已获得监管批准,但其载荷获得性耐药及全身性脱靶毒性限制了持久缓解的实现。放射性核素药物偶联物(Radionuclide Drug Conjugates, RDCs)是一种强有力的替代治疗模式,能够将细胞毒性电离辐射直接递送至靶细胞。然而,在TROP2空间分布异质性的条件下,如何在长射程β发射体(177Lu)与短射程、高线性能量转移(LET)α发射体(225Ac)之间选择最优治疗性放射性同位素,仍是一个尚未解决的临床挑战。 方法:我们开发了一套自动化计算病理学与空间微剂量学分析流程,用于解析微观尺度上的TROP2表达梯度,并基于数字化全组织免疫组织化学(IHC)切片(N = 14)模拟吸收辐射剂量分布。首先在苏木精-伊红-DAB(HED)颜色空间中对光密度矩阵进行反卷积,以分离DAB显色信号。随后重建连续二维空间密度分布及拓扑表面轮廓。采用177Lu(平均射程约670 μm,LET 0.2 keV/μm)和225Ac(平均射程约65 μm,LET 100 keV/μm,每次衰变级联释放4个α粒子)的径向剂量点核模型,对物理辐射能量沉积进行建模。对所有标本的治疗指数(TI,靶区与非靶区平均吸收剂量之比)、靶区覆盖率及空间特异性进行了量化分析。 结果:定量图像反卷积显示,整个队列中的TROP2表达呈现出典型的局灶性和簇集性特征,阳性面积分数平均为1.55 ± 2.22%(范围:0.08%至6.85%),DAB信号强度平均为0.256 ± 0.043。在所有14例评估标本(100%)中,225Ac标记的RDC相较于177Lu标记的RDC表现出更优的肿瘤对间质剂量定位能力。全队列平均治疗指数在225Ac组显著高于177Lu组,分别为1.26 ± 0.14和1.01 ± 0.02(p

背景:滋养层细胞表面抗原2(TROP2,由TACSTD2编码)是一种跨膜糖蛋白,在多种侵袭性上皮性癌中呈过表达。尽管靶向TROP2的抗体偶联药物已获得监管批准,但载荷获得性耐药以及全身性脱靶毒性限制了持久缓解的实现。放射性核素药物偶联物(RDC)是一种强有力的替代治疗模式,能够将细胞毒性电离辐射直接递送至靶细胞。然而,在TROP2空间分布异质性的条件下,如何在长程β发射体(177Lu)与短程、高线性能量转移(LET)α发射体(225Ac)之间选择最优治疗性放射性同位素,仍是一个尚未解决的临床挑战。

方法:我们开发了一套自动化计算病理学与空间微剂量学分析流程,用于解析微观尺度的TROP2表达梯度,并基于数字化全组织免疫组织化学(IHC)切片(N = 14)模拟吸收辐射剂量分布。采用苏木精-伊红-DAB(HED)颜色空间对光密度矩阵进行解卷积,以分离DAB显色信号。进一步重建连续二维空间密度分布及拓扑表面轮廓。利用177Lu(平均射程约670 μm,LET 0.2 keV/μm)和225Ac(平均射程约65 μm,LET 100 keV/μm,每次衰变级联释放4个α粒子)的径向剂量点核对物理辐射能量沉积进行建模。在全部标本中量化治疗指数(TI,靶区平均吸收剂量与非靶区平均吸收剂量之比)、靶区覆盖率及空间特异性。

结果:定量图像解卷积显示,整个队列中的TROP2表达具有典型的局灶性和簇集性特征,平均阳性面积分数为1.55 ± 2.22%(范围:0.08%至6.85%),平均DAB信号强度为0.256 ± 0.043。在所有14例评估标本(100%)中,与177Lu标记的RDC相比,225Ac标记的RDC均表现出更优的肿瘤-间质剂量定位能力。全队列平均治疗指数在225Ac组显著高于177Lu组(1.26 ± 0.14 vs. 1.01 ± 0.02,p

结论:对于呈现局灶性或稀疏性TROP2微观结构的肿瘤,与β发射型177Lu-RDC相比,采用225Ac-RDC的靶向α治疗具有更优越的生物物理学特征,能够在最大化杀伤簇状肿瘤细胞的同时保护邻近正常组织间质。该计算微剂量学框架为RDC药物设计中放射性同位素的合理配对提供了一种实用工具。


📄 原文链接:https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.08.19.745876v1?rss=1

🏷️ 计算病理学 空间微剂量学 TROP2 放射性核素药物偶联物 靶向α治疗