Таргетная радионуклидная детекция злокачественных опухолей с использованием аффибоди
- Авторы: Брагина О.Д.1,2, Несынов А.А.1, Ситникова Е.Ю.3, Паталяк С.В.1,3, Деев С.М.2,4
-
Учреждения:
- Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Томский национальный исследовательский медицинский центр Российской академии наук»
- Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Национальный исследовательский Томский политехнический университет»
- Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Сибирский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации
- Федеральное государственное бюджетное научное учреждение науки Государственный научный центр Институт биоорганической химии им. академиков М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова Российской академии наук
- Выпуск: Том 17, № 4 (2025)
- Страницы: 4-16
- Раздел: Обзоры
- URL: https://journal-vniispk.ru/2075-8251/article/view/365056
- DOI: https://doi.org/10.32607/actanaturae.27677
- ID: 365056
Цитировать
Аннотация
В представленном обзоре рассмотрены возможности использования молекул аффибоди в различных областях биотехнологии и клинической медицины. Показана высокая аффинность и специфичность молекул аффибоди к выбранным молекулярным мишеням, а также возможность визуализации различных злокачественных опухолей in vivo. Большее внимание уделено доклиническим и клиническим исследованиям конъюгатов аффибоди с различными радиоизотопами для проведения таргетной радионуклидной визуализации опухолей, что представляет особую актуальность в рамках проблем, возникающих на этапах диагностики и лечения данной категории пациентов. В клинических испытаниях показана хорошая переносимость радиофармацевтических препаратов и эффективность их использования для оценки распространенности опухолевого процесса и определения статуса HER2/neu у больных раком молочной железы, что обуславливает перспективность проведения дальнейших исследований.
Об авторах
Ольга Дмитриевна Брагина
Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Томский национальный исследовательский медицинский центр Российской академии наук»; Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Национальный исследовательский Томский политехнический университет»
Email: rungis@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-5281-7758
SPIN-код: 7961-5918
Scopus Author ID: 57190936256
ResearcherId: E-9732-2017
Россия, Томск, 634009; Томск, 634050
Александр Александрович Несынов
Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Томский национальный исследовательский медицинский центр Российской академии наук»
Автор, ответственный за переписку.
Email: nesynov.alex@mail.ru
ORCID iD: 0009-0000-1661-7396
Россия, Томск, 634009
Екатерина Юрьевна Ситникова
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Сибирский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации
Email: sitnikova_katerina00@mail.ru
Россия, Томск, 634050
Станислав Викторович Паталяк
Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Томский национальный исследовательский медицинский центр Российской академии наук»; Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Сибирский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации
Email: patalyak@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-9468-1980
SPIN-код: 8497-1750
Scopus Author ID: 56324415300
ResearcherId: D-2358-2012
Россия, Томск, 634009; Томск, 634050
Сергей Михайлович Деев
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Национальный исследовательский Томский политехнический университет»; Федеральное государственное бюджетное научное учреждение науки Государственный научный центр Институт биоорганической химии им. академиков М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова Российской академии наук
Email: biomem@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-3952-0631
SPIN-код: 2562-1845
Scopus Author ID: 6603799895
ResearcherId: F-8191-2014
Россия, Томск, 634050; Москва, 117997
Список литературы
- Bray F, Laversanne M, Sung H, et al. Global cancer statistics 2022: GLOBOCAN estimates of incidence and mortality worldwide for 36 cancers in 185 countries. CA Cancer J Clin. 2024;74(3):229-263. doi: 10.3322/caac.21834
- Злокачественные новообразования в России в 2023 году (заболеваемость и смертность) / под ред. А.Д. Каприна, В.В. Старинского, А.О. Шахзадовой. М.: МНИОИ им. П.А. Герцена − филиал ФГБУ «НМИЦ радиологии» Минздрава России, 2024.
- Cai A, Chen Y, Wang LS, et al. Depicting Biomarkers for HER2-Inhibitor Resistance: Implication for Therapy in HER2-Positive Breast Cancer. Cancers (Basel). 2024;16(15):2635. doi: 10.3390/cancers16152635
- Cai M, Song XL, Li XA, et al. Current therapy and drug resistance in metastatic castration-resistant prostate cancer. Drug Resist Updat. 2023;68:100962. doi: 10.1016/j.drup.2023.100962
- Wang L, Wang X, Zhu X, et al. Drug resistance in ovarian cancer: from mechanism to clinical trial. Mol Cancer. 2024;23(1):66. doi: 10.1186/s12943-024-01967-3
- Passaro A, Al Bakir M, Hamilton EG, et al. Cancer biomarkers: Emerging trends and clinical implications for personalized treatment. Cell. 2024;187(7):1617-1635. doi: 10.1016/j.cell.2024.02.041
- Chae KJ, Hong H, Yoon SH, et al. Non-diagnostic Results of Percutaneous Transthoracic Needle Biopsy: A Meta-analysis. Sci Rep. 2019;9(1):12428. doi: 10.1038/s41598-019-48805-x
- Laurent F, Montaudon M, Latrabe V, Bégueret H. Percutaneous biopsy in lung cancer. Eur J Radiol. 2003;45(1):60-68. doi: 10.1016/s0720-048x(02)00286-3
- Kemeny MM, Busch-Devereaux E, Merriam LT, O’Hea BJ. Cancer surgery in the elderly. Hematol Oncol Clin North Am. 2000;14(1):169-192. doi: 10.1016/s0889-8588(05)70283-5
- Nicolò E, Serafini MS, Munoz-Arcos L, et al. Real-time assessment of HER2 status in circulating tumor cells of breast cancer patients: Methods of detection and clinical implications. J Liq Biopsy. 2023;2:100117. doi: 10.1016/j.jlb.2023.100117
- Hou Y, Nitta H, Li Z. HER2 Intratumoral Heterogeneity in Breast Cancer, an Evolving Concept. Cancers (Basel). 2023;15(10):2664. doi: 10.3390/cancers15102664
- Hamilton E, Shastry M, Shiller SM, Ren R. Targeting HER2 heterogeneity in breast cancer. Cancer Treat Rev. 2021;100:102286. doi: 10.1016/j.ctrv.2021.102286
- Laprovitera N, Riefolo M, Ambrosini E, et al. Cancer of Unknown Primary: Challenges and Progress in Clinical Management. Cancers (Basel). 2021;13(3):451. doi: 10.3390/cancers13030451
- Harms PW, Frankel TL, Moutafi M, et al. Multiplex Immunohistochemistry and Immunofluorescence: A Practical Update for Pathologists. Mod Pathol. 2023;36(7):100197. doi: 10.1016/j.modpat.2023.100197
- Lino-Silva LS, Gamboa-Domínguez A, Zúñiga-Tamayo D, López-Correa P. Interobserver variability in colorectal cancer and the 2016 ITBCC concensus. Mod Pathol. 2019;32(1):159-160. doi: 10.1038/s41379-018-0027-5
- Wu Q, Xu L. Challenges in HER2-low breast cancer identification, detection, and treatment. Transl Breast Cancer Res. 2024;5:3. doi: 10.21037/tbcr-23-48
- Rulten SL, Grose RP, Gatz SA, et al. The Future of Precision Oncology. Int J Mol Sci. 2023;24(16):12613. doi: 10.3390/ijms241612613
- Langbein T, Weber WA, Eiber M. Future of Theranostics: An Outlook on Precision Oncology in Nuclear Medicine. J Nucl Med. 2019;60(2):13S-19S. doi: 10.2967/jnumed.118.220566
- Idée JM, Louguet S, Ballet S, Corot C. Theranostics and contrast-agents for medical imaging: a pharmaceutical company viewpoint. Quant Imaging Med Surg. 2013;3(6):292-297. doi: 10.3978/j.issn.2223-4292.2013.12.06
- Klain M, Nappi C, Zampella E, et al. Ablation rate after radioactive iodine therapy in patients with differentiated thyroid cancer at intermediate or high risk of recurrence: a systematic review and a meta-analysis. Eur J Nucl Med Mol Imaging. 2021;48(13):4437-4444. doi: 10.1007/s00259-021-05440-x
- Bauckneht M, Ciccarese C, Laudicella R, et al. Theranostics revolution in prostate cancer: Basics, clinical applications, open issues and future perspectives. Cancer Treat Rev. 2024;124:102698. doi: 10.1016/j.ctrv.2024.102698
- Kasi PB, Mallela VR, Ambrozkiewicz F, Trailin A, Liška V, Hemminki K. Theranostics Nanomedicine Applications for Colorectal Cancer and Metastasis: Recent Advances. Int J Mol Sci. 2023;24(9):7922. doi: 10.3390/ijms24097922
- Song Y, Zou J, Castellanos EA, et al. Theranostics − a sure cure for cancer after 100 years? Theranostics. 2024;14(6):2464-2488. doi: 10.7150/thno.96675
- Burkett BJ, Bartlett DJ, McGarrah PW, et al. A Review of Theranostics: Perspectives on Emerging Approaches and Clinical Advancements. Radiol Imaging Cancer. 2023;5(4):e220157. doi: 10.1148/rycan.220157
- Bodei L, Herrmann K, Schöder H, et al. Radiotheranostics in oncology: current challenges and emerging opportunities. Nat Rev Clin Oncol. 2022;19(8):534-550. doi: 10.1038/s41571-022-00652-y
- Wei Z, Li B, Wen X, et al. Engineered Antibodies as Cancer Radiotheranostics. Adv Sci (Weinh). 2024;11(30):e2402361. doi: 10.1002/advs.202402361
- Bragina OD, Chernov VI, Garbukov EYu, et al. Possibilities of radionuclide diagnostics of Her2-positive breast cancer using technetium-99m-labeled target molecules: the first experience of clinical use. Bulletin of Siberian Medicine. 2021;20(1):23-30. doi: 10.20538/1682-0363-2021-1-23-30
- Tolmachev V, Vorobyeva A. Radionuclides in Diagnostics and Therapy of Malignant Tumors: New Development. Cancers (Basel). 2022;14(2):297. doi: 10.3390/cancers14020297
- Bragina OD, Deyev SM, Chernov VI, Tolmachev VM. The Evolution of Targeted Radionuclide Diagnosis of HER2-Positive Breast Cancer. Acta Naturae. 2022;14(2):4-15. doi: 10.32607/actanaturae.11611
- Luo R, Liu H, Cheng Z. Protein scaffolds: antibody alternatives for cancer diagnosis and therapy. RSC Chem Biol. 2022;3(7):830-847. doi: 10.1039/d2cb00094f
- Tolmachev V, Orlova A, Sörensen J. The emerging role of radionuclide molecular imaging of HER2 expression in breast cancer. Semin Cancer Biol. 2021;72:185-197. doi: 10.1016/j.semcancer.2020.10.005
- Shipunova VO, Deyev SM. Artificial Scaffold Polypeptides As an Efficient Tool for the Targeted Delivery of Nanostructures In Vitro and In Vivo. Acta Naturae. 2022;14(1):54-72. doi: 10.32607/actanaturae.11545
- Liu J, Cui D, Jiang Y, et al. Selection and characterization of a novel affibody peptide and its application in a two-site ELISA for the detection of cancer biomarker alpha-fetoprotein. Int J Biol Macromol. 2021;166:884-892. doi: 10.1016/j.ijbiomac.2020.10.245
- Zhu J, Kamara S, Cen D, et al. Correction: Generation of novel affibody molecules targeting the EBV LMP2A N-terminal domain with inhibiting effects on the proliferation of nasopharyngeal carcinoma cells. Cell Death Dis. 2020;11(6):494. doi: 10.1038/s41419-020-2692-9
- Liu S, Gao C, Tong Z, et al. A highly sensitive electrochemiluminescence method for abrin detection by a portable biosensor based on a screen-printed electrode with a phage display affibody as specific labeled probe. Anal Bioanal Chem. 2022;414(2):1095-1104. doi: 10.1007/s00216-021-03735-4
- Barozzi A, Lavoie RA, Day KN, et al. Affibody-Binding Ligands. Int J Mol Sci. 2020;21(11):3769. doi: 10.3390/ijms21113769
- DiRusso CJ, Dashtiahangar M, Gilmore TD. Scaffold proteins as dynamic integrators of biological processes. J Biol Chem. 2022;298(12):102628. doi: 10.1016/j.jbc.2022.102628
- Ståhl S, Gräslund T, Eriksson Karlström A, et al. Affibody Molecules in Biotechnological and Medical Applications. Trends Biotechnol. 2017;35(8):691-712. doi: 10.1016/j.tibtech.2017.04.007
- Hersh J, Yang YP, Roberts E, et al. Targeted Bioluminescent Imaging of Pancreatic Ductal Adenocarcinoma Using Nanocarrier-Complexed EGFR-Binding Affibody-Gaussia Luciferase Fusion Protein. Pharmaceutics. 2023;15(7):1976. doi: 10.3390/pharmaceutics15071976
- Du W, Jiang P, Li Q, et al. Novel Affibody Molecules Specifically Bind to SARS-CoV-2 Spike Protein and Efficiently Neutralize Delta and Omicron Variants. Microbiol Spectr. 2023;11(1):e0356222. doi: 10.1128/spectrum.03562-22
- Gabriele F, Palerma M, Ippoliti R, Angelucci F, Pitari G, Ardini M. Recent Advances on Affibody- and DARPin-Conjugated Nanomaterials in Cancer Therapy. Int J Mol Sci. 2023;24(10):8680. doi: 10.3390/ijms24108680
- Cai W, Lv W, Meng L, Duan Y, Zhang L. The Combined Effect of Nanobubble-IR783-HPPH-Affibody Complex and Laser on HER2-Positive Breast Cancer. Int J Nanomedicine. 2023;18:339-351. doi: 10.2147/IJN.S387409
- Wu Y, Li H, Yan Y, et al. Affibody-Modified Gd@C-Dots with Efficient Renal Clearance for Enhanced MRI of EGFR Expression in Non-Small-Cell Lung Cancer. Int J Nanomedicine. 2020;15:4691-4703. doi: 10.2147/IJN.S244172
- Zhou H, Liu H, Zhang Y, et al. «PFH/AGM-CBA/HSV-TK/LIPOSOME-Affibody»: Novel Targeted Nano Ultrasound Contrast Agents for Ultrasound Imaging and Inhibited the Growth of ErbB2-Overexpressing Gastric Cancer Cells. Drug Des Devel Ther. 2022;16:1515-1530. doi: 10.2147/DDDT.S351623
- Pinto Salgueiro G, Yilmaz O, Nogueira M, Torres T. Interleukin-17 Inhibitors in the Treatment of Hidradenitis Suppurativa. BioDrugs. 2025;39(1):53-74. doi: 10.1007/s40259-024-00687-w
- Kerschbaumer A, Smolen JS, Ferreira RJO, et al. Efficacy and safety of pharmacological treatment of psoriatic arthritis: a systematic literature research informing the 2023 update of the EULAR recommendations for the management of psoriatic arthritis. Ann Rheum Dis. 2024;83(6):760-774. doi: 10.1136/ard-2024-225534
- Ahmadzadehfar H, Seifert R, Afshar-Oromieh A, et al. Prostate Cancer Theranostics With 177Lu-PSMA. Semin Nucl Med. 2024;54(4):581-590. Doi :10.1053/j.semnuclmed.2024.02.007
- Salih S, Alkatheeri A, Alomaim W, Elliyanti A. Radiopharmaceutical Treatments for Cancer Therapy, Radionuclides Characteristics, Applications, and Challenges. Molecules. 2022;27(16):5231. doi: 10.3390/molecules27165231
- Zhang L, Zhang H. Recent advances of affibody molecules in biomedical applications. Bioorg Med Chem. 2024;113:117923. doi: 10.1016/j.bmc.2024.117923
- Rouanne M, Radulescu C, Adam J, Allory Y. PD-L1 testing in urothelial bladder cancer: essentials of clinical practice. World J Urol. 2021;39(5):1345-1355. doi: 10.1007/s00345-020-03498-0
- Mucileanu A, Chira R, Mircea PA. PD-1/PD-L1 expression in pancreatic cancer and its implication in novel therapies. Med Pharm Rep. 2021;94(4):402-410. doi: 10.15386/mpr-2116
- Lin KX, Istl AC, Quan D, et al. PD-1 and PD-L1 inhibitors in cold colorectal cancer: challenges and strategies. Cancer Immunol Immunother. 2023;72(12):3875-3893. doi: 10.1007/s00262-023-03520-5
- Liang Z, Hu X, Hu H, et al. Novel small 99mTc-labeled affibody molecular probe for PD-L1 receptor imaging. Front Oncol. 2022;12:1017737. doi: 10.3389/fonc.2022.1017737
- Zhao B, Li H, Xia Y, et al. Immune checkpoint of B7-H3 in cancer: from immunology to clinical immunotherapy. J Hematol Oncol. 2022;15(1):153. doi: 10.1186/s13045-022-01364-7
- Getu AA, Tigabu A, Zhou M, et al. New frontiers in immune checkpoint B7-H3 (CD276) research and drug development. Mol Cancer. 2023;22(1):43. doi: 10.1186/s12943-023-01751-9
- Oroujeni M, Bezverkhniaia EA, Xu T, et al. Evaluation of an Affibody-Based Binder for Imaging of Immune Check-Point Molecule B7-H3. Pharmaceutics. 2022;14(9):1780. doi: 10.3390/pharmaceutics14091780
- Oroujeni M, Bezverkhniaia EA, Xu T, et al. Evaluation of affinity matured Affibody molecules for imaging of the immune checkpoint protein B7-H3. Nucl Med Biol. 2023;124-125:108384. doi: 10.1016/j.nucmedbio.2023.108384
- Cai H, Li Z, Shi Q, et al. Preclinical evaluation of 68Ga-radiolabeled trimeric affibody for PDGFRβ-targeting PET imaging of hepatocellular carcinoma. Eur J Nucl Med Mol Imaging. 2023;50(10):2952-2961. doi: 10.1007/s00259-023-06260-x
- Papadopoulos N, Lennartsson J. The PDGF/PDGFR pathway as a drug target. Mol Aspects Med. 2018;62:75-88. doi: 10.1016/j.mam.2017.11.007
- Ivanova M, Porta FM, D’Ercole M, et al. Standardized pathology report for HER2 testing in compliance with 2023 ASCO/CAP updates and 2023 ESMO consensus statements on HER2-low breast cancer. Virchows Arch. 2024;484(1):3-14. doi: 10.1007/s00428-023-03656-w
- Wolff AC, Somerfield MR, Dowsett M, et al. Human Epidermal Growth Factor Receptor 2 Testing in Breast Cancer: ASCO-College of American Pathologists Guideline Update. J Clin Oncol. 2023;41(22):3867-3872. doi: 10.1200/JCO.22.02864
- Giugliano F, Carnevale Schianca A, Corti C, et al. Unlocking the Resistance to Anti-HER2 Treatments in Breast Cancer: The Issue of HER2 Spatial Distribution. Cancers (Basel). 2023;15(5):1385. doi: 10.3390/cancers15051385
- Schrijver WAME, Suijkerbuijk KPM, van Gils CH, et al. Receptor Conversion in Distant Breast Cancer Metastases: A Systematic Review and Meta-analysis. J Natl Cancer Inst. 2018;110(6):568-580. doi: 10.1093/jnci/djx273
- Han J, Chen Y, Zhao Y, et al. Pre-Clinical Study of the [18F]AlF-Labeled HER2 Affibody for Non-Invasive HER2 Detection in Gastric Cancer. Front Med (Lausanne). 2022;9:803005. doi: 10.3389/fmed.2022.803005
- Stewart D, Cristea M. Antibody-drug conjugates for ovarian cancer: current clinical development. Curr Opin Obstet Gynecol. 2019;31(1):18-23. doi: 10.1097/GCO.0000000000000515
- Luo H, Xu X, Ye M, et al. The prognostic value of HER2 in ovarian cancer: A meta-analysis of observational studies. PLoS One. 2018;13(1):e0191972. doi: 10.1371/journal.pone.0191972
- Murciano-Goroff YR, Suehnholz SP, Drilon A, Chakravarty D. Precision Oncology: 2023 in Review. Cancer Discov. 2023;13(12):2525-2531. doi: 10.1158/2159-8290.CD-23-1194
- Hu X, Hu H, Li D, et al. Affibody-based molecular probe 99mTc-(HE)3ZHER2:V2 for non-invasive HER2 detection in ovarian and breast cancer xenografts. Open Med (Wars). 2024;19(1):20241027. doi: 10.1515/med-2024-1027
- Swain SM, Shastry M, Hamilton E. Targeting HER2-positive breast cancer: advances and future directions. Nat Rev Drug Discov. 2023;22(2):101-126. doi: 10.1038/s41573-022-00579-0
- Dowling GP, Keelan S, Toomey S, et al. Review of the status of neoadjuvant therapy in HER2-positive breast cancer. Front Oncol. 2023;13:1066007. doi: 10.3389/fonc.2023.1066007
- Zimmerman BS, Esteva FJ. Next-Generation HER2-Targeted Antibody-Drug Conjugates in Breast Cancer. Cancers (Basel). 2024;16(4):800. doi: 10.3390/cancers16040800
- Baum RP, Prasad V, Müller D, et al. Molecular imaging of HER2-expressing malignant tumors in breast cancer patients using synthetic 111In- or 68Ga-labeled affibody molecules. J Nucl Med. 2010;51(6):892-897. doi: 10.2967/jnumed.109.073239
- Sörensen J, Sandberg D, Sandström M, et al. First-in-human molecular imaging of HER2 expression in breast cancer metastases using the 111In-ABY-025 affibody molecule. J Nucl Med. 2014;55(5):730-735. doi: 10.2967/jnumed.113.131243
- Sörensen J, Velikyan I, Sandberg D, et al. Measuring HER2-Receptor Expression In Metastatic Breast Cancer Using [68Ga]ABY-025 Affibody PET/CT. Theranostics. 2016;6(2):262-271. doi: 10.7150/thno.13502
- Miao H, Sun Y, Jin Y, et al. Application of a Novel 68Ga-HER2 Affibody PET/CT Imaging in Breast Cancer Patients. Front Oncol. 2022;12:894767. doi: 10.3389/fonc.2022.894767
- Alhuseinalkhudhur A, Lindman H, Liss P, et al. Human Epidermal Growth Factor Receptor 2-Targeting [68Ga]Ga-ABY-025 PET/CT Predicts Early Metabolic Response in Metastatic Breast Cancer. J Nucl Med. 2023;64(9):1364−1370. doi: 10.2967/jnumed.122.265364
- Altena R, Burén SA, Blomgren A, et al. Human Epidermal Growth Factor Receptor 2 (HER2) PET Imaging of HER2-Low Breast Cancer with [68Ga]Ga-ABY-025: Results from a Pilot Study. J Nucl Med. 2024;65(5):700-707. doi: 10.2967/jnumed.123.266847
- Bragina O, Chernov V, Larkina M, et al. Phase I clinical evaluation of 99mTc-labeled Affibody molecule for imaging HER2 expression in breast cancer. Theranostics. 2023;13(14):4858−4871. doi: 10.7150/thno.86770
Дополнительные файлы

