目的:免疫检查点抑制剂(immune checkpoint inhibitors，ICIs)程序性死亡受体1/程序性死亡配体1(programmed cell death protein 1/programmed cell death protein 1 legend 1，PD-1/PD-L1)阻断疗法是被临床批准用于治疗癌症的免疫疗法之一，但是部分患者对单一ICI治疗反应不佳。研究发现治疗前肿瘤细胞表达PD-L1水平与治疗效果相关，目前临床常用肿瘤组织免疫组化(immunohistochemistry，IHC)检测肿瘤PD-L1表达来进行患者筛选，但是免疫组化需要通过肿瘤活检进行，有创且无法反应肿瘤异质性表达。本实验设计使用长半衰期核素锆-89(Ziconium-89，89Zr)标记抗PD-L1(αPD-L1)抗体进行正电子发射断层扫描(positron emission tomography，PET)显像，以实现肿瘤PD-L1表达的可视化、无创性检测。另外既往研究证实放射治疗与免疫治疗结合可以提高协同抗肿瘤作用，本研究进一步采用治疗性核素177Lu标记αPD-L1进行肿瘤的放射免疫治疗(radioimmunotherapy，RIT)及放射辅助免疫治疗研究，探究其抗肿瘤效果及抗肿瘤机制。
　　材料与方法:为了适应αPD-L1抗体的长循环时间，选择半衰期较长的89Zr(半衰期78.41小时)、螯合剂为p-SCN-Bn-DFO进行放射性标记，用PD-10色谱柱进行标记后药物的纯化。过0.22μm无菌滤膜后进行放射化学纯度及体外稳定性测定、小鼠异常毒性实验。通过皮下接种小鼠结直肠癌MC38细胞系建立荷瘤鼠模型并行多时间点的静态microPET显像，比较三种不同的αPD-L1抗体(Y001、Y002、Y003)在小鼠体内的分布及时间-放射性曲线(time-activity curve，TAC)的变化，筛选肿瘤特异性摄取高且肝肾等主要器官低摄取的抗体，进一步标记治疗性核素177Lu，并将小鼠分为6组:(1)PBS对照组;(2)5mg/kgY003抗体组;(3)10mg/kgY003抗体组;(4)177Lu-DOTA-Y0033.7MBqRIT组;(5)177Lu-DOTA-Y00311.1MBqRIT组;(6)177Lu-DOTA-Y0033.7MBq+5mg/kgY003RIT辅助免疫治疗组评估治疗效果。每2天测量小鼠体重，记录生存期并于治疗结束后取小鼠主要器官行HE染色评估治疗毒性，在治疗的特定时间点行流式细胞学检测和免疫荧光染色探究抗肿瘤机制。
　　结果:89Zr-DFO-αPD-L1的标记简便，产率高，所得的放射化学纯度＞95％，室温下的体外稳定性好，并且对小鼠无异常毒性。在对三种不同αPD-L1抗体(Y001、Y002、Y003)进行89Zr标记并进行荷瘤鼠microPET显像结果示:89Zr-DFO-Y001肿瘤摄取低，大部分放射性滞留在肝脏中;89Zr-DFO-Y002的肿瘤摄取明显高于89Zr-DFO-Y001，且肝脏放射性摄取约为后者的一半;89Zr-DFO-Y003的肿瘤摄取最高，注射后12小时即可见肿瘤摄取，并且在120小时后高达40％ID/g。发现89Zr-DFO-Y003的摄取主要集中在肿瘤内且肝肾等主要器官摄取低后，用DOTA作为螯合剂标记治疗性核素177Lu进行荷瘤鼠治疗研究，发现177Lu-DOTA-Y0033.7MBq+5mg/kgY003RIT放射辅助免疫治疗组取得了最好的治疗效果，可明显抑制肿瘤生长并延长小鼠生存期，并且治疗组小鼠无体重减轻及主要器官形态学改变，说明这种治疗安全性好。对于抗肿瘤机制的探究发现注射89Zr-DFO-Y003后肿瘤浸润CD4+、CD8+T细胞均有增加，Treg细胞无明显变化，说明联合治疗可以改变肿瘤微环境的免疫浸润并提高协同抗肿瘤作用。
　　结论:本研究成功合成靶向肿瘤PD-L1的PET显像剂89Zr-DFO-αPD-L1，合成及标记步骤简单、放射化学纯度高，标记后药物体外稳定性好，并通过荷瘤鼠microPET显像筛选出高肿瘤摄取的Y003抗体，基于89Zr-DFO-Y003的PET/CT显像有助于无创性反应肿瘤内PD-L1表达情况。随后进一步用治疗性核素177Lu标记Y003进行RIT研究，证实了RIT可以上调肿瘤PD-L1表达，并且RIT与免疫治疗联合可以改变肿瘤微环境并在MC38小鼠结直肠癌中产生协同的抗肿瘤免疫作用。