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Biomedicine and pharmacotherapy

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Development and characterization of [47Sc]Sc-NOTA-trastuzumab for targeted radiotherapy in primary and metastatic HER2 + breast cancer - 18/08/26

Doi : 10.1016/j.biopha.2026.119736 
Patrick N. Song a, b, 1, Shelbie J. Cingoranelli a, c, 1, Sharmila Sridhar a, Hailey A. Houson a, c, Carlos A. Gallegos a, d, Lily B. Watts a, Jennifer L. Bartels c, Christopher D. Willey e, f, Suzanne E. Lapi a, c, f, 1, ⁎ , Anna G. Sorace a, d, f, 1, ⁎
a Department of Radiology, The University of Alabama at Birmingham, Birmingham, USA 
b Graduate Biomedical Sciences, The University of Alabama at Birmingham, Birmingham, USA 
c Department of Chemistry, The University of Alabama at Birmingham, Birmingham, USA 
d Department of Biomedical Engineering, The University of Alabama at Birmingham, Birmingham, USA 
e Department of Radiation Oncology, The University of Alabama at Birmingham, Birmingham, USA 
f O’Neal Comprehensive Cancer Center, The University of Alabama at Birmingham, Birmingham, USA 

⁎ Correspondence to: Department of Radiology and Chemistry, The University of Alabama at Birmingham, 1824 6th Ave S, Birmingham, Alabama 35233, USA. Department of Radiology and Chemistry, The University of Alabama at Birmingham 1824 6th Ave S Birmingham Alabama 35233 USA ⁎⁎ Correspondence to: Department of Radiology and Biomedical Engineering, The University of Alabama at Birmingham, 1670 University Blvd, Birmingham, Alabama 35233, USA. Department of Radiology and Biomedical Engineering, The University of Alabama at Birmingham 1670 University Blvd Birmingham Alabama 35233 USA

Abstract

Purpose

This study investigates the potential of [ 47 Sc]Sc-NOTA-trastuzumab as a novel targeted radionuclide agent in HER2 + breast cancer. Targeted radionuclide therapy offers a promising approach for enhanced delivery and internalization of radiation, minimizing off-target effects and treating advanced metastatic HER2 + breast cancers. By examining the synergistic relationship between [ 47 Sc]Sc with trastuzumab, assessing [ 47 Sc]Sc-NOTA-trastuzumab’s impact on immune function, and monitoring its passage of a compromised blood-brain barrier for targeting HER2 + breast-to-brain metastases, this study provides a path towards synergistic and precision radiotherapy in breast cancer metastasis.

Experimental Design

The stability, specificity and reactivity of [ 47 Sc]Sc-NOTA-trastuzumab was characterized with high performance liquid chromatography, Lindmo, and cell binding assays. In vivo localization and therapeutic efficacy were assessed with SPECT imaging, biodistribution, and tumor monitoring in models of HER2 + breast cancer. Immunostaining against M1 macrophages was assessed to determine mechanisms of enhanced anti-tumoral immune activity.

Results

[ 47 Sc]Sc-NOTA-trastuzumab demonstrates high specificity and serum stability in HER2 + cells. SPECT shows [ 47 Sc]Sc-NOTA-trastuzumab has high specificity for HER2 + breast cancer cells in vivo in both the primary and metastatic setting. Longitudinally, tumors treated with [ 47 Sc]Sc-NOTA-trastuzumab show therapeutic benefit and are comparable to those treated with 16x dose of trastuzumab alone, with no significant toxicity. Exploratory results show radiopharmaceutical uptake in a model of HER2 + brain metastasis. Increased M1-like macrophages were seen in HER2 + tumors relative to HER2- tumors following treatment with [ 47 Sc]Sc-NOTA-trastuzumab.

Conclusion

[ 47 Sc]Sc-NOTA-trastuzumab is serum stable and highly specific to HER2 + breast cancer. Developing and characterizing novel targeted radionuclide therapeutics has the potential to significantly improve radionuclide delivery in HER2 + metastatic disease.

Le texte complet de cet article est disponible en PDF.

Keywords : Theranostic, SPECT, CT, Metastasis, Immune modulation


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Vol 202

Article 119736- septembre 2026 Retour au numéro
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