Epithelial cell adhesion molecule (EpCAM): Een interessant target voor intra-operatieve fluorescente beeldvorming van tumoren
Boonstra, M.C., Driel, P.B.A.A. van, Tummers, Q.T., Verbeek, F.P.R., Prevoo, H.A.J.M., Giessen, M. van de, Snoeks, T.J.A., Keereweer, S., Lowik, C.W.G.M., Kuppen, P.J.K., Velde, C.J.H. van de, Sier, M.F., Vahrmeijer, A.L.
Voorzitter(s): I.H.J.T. de Hingh, chirurg, Catharina Ziekenhuis, Eindhoven & R. van der Vijver, AIOS Heelkunde, Radboudumc, Nijmegen
Locatie(s): Zaal 82/83
Categorie(ën):
Real-time nabij-infrarode (NIR) fluorescente beeldvorming is een techniek die gebruikt kan worden om tumoren tijdens de operatie te visualiseren met als doel het vergroten van het aantal radicale resecties. NIR fluorescente labels kunnen gekoppeld worden aan tumor specifieke stoffen die zich binden aan tumor-specifieke eiwitten. Een potentieel eiwit is de Epithelial cell adhesion molecule (EpCAM). EpCAM is een eiwit dat betrokken is bij cel-cel interacties, celadhesie en komt verhoogd tot expressie op bijna alle epitheliale tumoren. Deze studie onderzoekt de potentie van een EpCAM specifieke NIR fluorescente probe voor het identificeren van colorectale, hoofd-hals- en borsttumor cellen zowel in-vitro als in in-vivo.
Het NIR fluorescente label IRDye800CW (800nm) is geconjugeerd aan een monoklonaal EpCAM specifiek antilichaam (323A3) en IgG isotype control(MOPC-21). De conjugatie en bindingscapaciteit van de probes werden in vitro gevalideerd doormiddel van fotospectrometrie, flowcytometrie en plaatassay analyses. Athymische muizen werden subcutaan of orthotoop ingezet met humane colorectale, hoofd-hals- en borsttumorcellen. Vervolgens werd 1 nmol EpCAM specifiek of 1 nmol controle antilichaam intraveneus geïnjecteerd. Op opeenvolgende tijdsmomenten, tot 120 uur, werd met de Artemis, een NIR intraoperatief camerasysteem, fluorescentie opnames gemaakt. Ex-vivo fluorescentie, gemeten met fluorescentie microscopie, en immunohistochemie werden aan elkaar gecorreleerd, om de specificiteit van de probe voor tumorweefsel te evalueren.
Het labelen van de antilichamen had geen invloed op de bindingscapaciteit van het conjugaat. Tumor beeldvorming was succesvol (Tumor-to-background ratio (TBR) >2.0) vanaf 4 uur na injectie met het specifieke antilichaam in het colorectale tumor model. De hoogste TBR werd voor 323A3 na 72 uur gevonden in het colorectale orthotopisch model (TBR: 13.5). Zowel de orthotope gelokaliseerde colorectale als ook de hoofd-hals- en borsttumoren konden duidelijk zichtbaar gemaakt worden. In één casus bleek na primaire resectie nog tumorweefsel achter gebleven te zijn wat werd herkent met fluorescentie en gevalideerd met bioluminescentie. Sub-millimeter tumor noduli die onzichtbaar waren voor het oog konden daarnaast ook duidelijk herkent worden d.m.v. fluorescentie. Statistische analyse liet een significant hoger tumorsignaal zien voor 323A3 op alle tijdsmomenten ten opzichte van beide controles (<0.01). Ex-vivo validatie liet duidelijke overeenkomst zien tussen fluorescent signaal en tumor weefsel.
Deze studie beschrijft de succesvolle visualisatie en resectie van tumoren met behulp van een nieuwe, tumor-specifieke probe, gericht tegen EpCAM, gecombineerd met het onlangs ontwikkelde nabij-infrarode fluorescentie camerasysteem ARTEMIS. Bovendien kon met behulp van deze techniek irradicaal verwijderd tumorweefsel gedetecteerd worden, wat de potentieel toegevoegde waarde van deze techniek onderstreept.
- Over Boonstra, M.C.
- Over Driel, P.B.A.A. van
- Over Tummers, Q.T.
- Over Verbeek, F.P.R.
- Over Prevoo, H.A.J.M.
- Over Giessen, M. van de
- Over Snoeks, T.J.A.
- Over Keereweer, S.
- Over Lowik, C.W.G.M.
- Over Kuppen, P.J.K.
- Over Velde, C.J.H. van de
- Over Sier, M.F.
- Over Vahrmeijer, A.L.