<i>E. coli</i> nitroreductase NfsA is a reporter gene for non-invasive PET imaging in cancer gene therapy applications
Notice bibliographique
Résumé
The use of reporter genes to non-invasively image molecular processes inside cells has significant translational potential, particularly in the context of systemically administered gene therapy vectors and adoptively administered cells such as immune or stem cell based therapies. Bacterial nitroreductase enzymes possess ideal properties for reporter gene imaging applications, being of non-human origin and possessing the ability to metabolize a range of clinically relevant nitro(hetero)cyclic substrates. Methods: A library of eleven Escherichia coli nitroreductase candidates were screened for the ability to efficiently metabolize 2-nitroimidazole based positron emission tomography (PET) probes originally developed as radiotracers for hypoxic cell imaging. Several complementary methods were utilized to detect formation of cell-entrapped metabolites, including various in vitro and in vivo models to establish the capacity of the 2-nitroimidazole PET agent EF5 to quantify expression of a nitroreductase candidate. Proof-of-principle PET imaging studies were successfully conducted using 18 F-HX4. Results: Recombinant enzyme kinetics, bacterial SOS reporter assays, anti-proliferative assays and flow cytometry approaches collectively identified the major oxygen-insensitive nitroreductase NfsA from E. coli (NfsA_Ec) as the most promising nitroreductase reporter gene. Cells expressing NfsA_Ec were demonstrably labelled with the imaging agent EF5 in a manner that was quantitatively superior to hypoxia, in monolayers (2D), multicellular layers (3D), and in human tumor xenograft models. EF5 retention correlated with NfsA_Ec positive cell density over a range of EF5 concentrations in 3D in vitro models and in xenografts in vivo and was predictive of in vivo anti-tumor activity of the cytotoxic prodrug PR-104. Following PET imaging with 18 F-HX4, a significantly higher tumor-to-blood ratio was observed in two xenograft models for NfsA_Ec expressing tumors compared to the parental tumors thereof, providing verification of this reporter gene imaging approach.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».