根据发表在美国癌症研究协会《癌症研究》杂志上的数据，一种非侵入性的PET成像法，其测量免疫细胞释放杀死癌细胞的一种叫做颗粒酶B的蛋白质，并且能够区分对免疫检查点抑制剂作出反应和在治疗过程中没有早期反应的小鼠和人类肿瘤。
“在我们的研究中，我们发现一种标志物，在开始治疗后的早期就高度预测了对免疫治疗的反应，并且我们能够设计一种成像探针来检测这种标记，并且准确地预测无侵入性的反应，”医学博士、哲学博士、哈佛医学院放射学教授、 Athinoula A. Martinos医学院精密医学系主任，波士顿马萨诸塞州总医院（MGH）生物医学影像中心主任Umar Mahmood 说。
尽管免疫疗法，如检查点抑制剂，已经变革了癌症治疗，但他们只是对少数的癌症患者发生作用，这就意味着大多数的患者接受这种治疗将不会受益，但是仍然增加了负面影响的风险。此外，浪费的时间他们能够花在其它治疗方式上，Mahmood 解释说。
他说“在治疗过程中，从不能大大改善个体病人护理的患者中尽早辨别可能受益于免疫治疗患者的能力，并有助于加速新疗法的发展。”
免疫治疗的反应，用如CT和MRI扫描测量肿瘤大小或者测量肿瘤葡萄糖摄取的FDG PET等传统成像技术在早期通常不能有效的测量。Mahmood指出，这是一种对免疫治疗作出反应的肿瘤，但由于其充满了免疫细胞并且伴随着葡萄糖摄取增加，因此似乎大小增长。组织活组织检查可能不可靠，因为肿瘤异质性和测量的生物标志物蛋白水平的不断变化。
Mahmood和同事们设计了一个探针与免疫细胞释放杀死他们目标-颗粒酶B蛋白质相结合。从免疫细胞里面释放之后，因此他们能够直接测量肿瘤细胞的杀伤作用。研究人员把探针连接到放射性原子上，然后用PET扫描对整个身体进行无侵入性成像，并观察到肿瘤细胞正活跃的释放肿瘤杀伤颗粒酶B。
该研究团队对小鼠肉瘤在免疫核查点抑制剂治疗前后来测试其探针，并发现一组小鼠具有高的PET信号，意味着在肿瘤里有高水平的颗粒酶B，另一组在肿瘤内有低水平的PET信号。跟踪这两组小鼠，所有具有高PET信号的小鼠对治疗方式有反应，并且他们的肿瘤随之退化，然而那些PET信号低对治疗方式没有反应，并且他们的肿瘤继续生长。
“因为PET成像是定量的，我们能够测量有效性的度，并且放一个数字在上面，”Mahmood 说。当他们比较单药治疗和联合治疗的数据时，他们发现联合组肿瘤颗粒酶B PET信号有一个显著增加。
“这些研究成果对药物开发有重要的影响，因为不同的组合都可以在患者非常早期的时间点成像，肿瘤颗粒酶B的水平用来比较治疗和等级的有效性，”Mahmood说。“此外，实现高水平的颗粒酶B释放的治疗剂可以更快地进行，并且导致低颗粒酶B释放的治疗剂可被改变或消除。”
研究人员随后与MGH的医学博士Keith Flaherty和医学、哲学博士Genevieve Boland合作，并测试了他们对9例黑素瘤活检样本的探查，其中6例来自用nivolumab（Opdivo）治疗的患者，3例来自用pembrolizumab（Keytruda ）。他们检测到来自应答者样品中高水平的颗粒酶B和来自无应答者样品中更低水平的颗粒酶B。
Mahmood指出，研究的局限性在于探针尚未在诊所进行测试，但是研究人员正在积极推行这项研究。
这项研究由国立卫生研究院资助。 Mahmood是CytoSite BioPharma的共同创始人和顾问，该公司正在进一步开发临床应用的颗粒酶B PET成像探针。
