^(68)Ga标记成纤维细胞活化蛋白抑制剂的生物分布和胶质瘤模型micro-PET显像

为研究^(68)Ga标记的成纤维细胞活化蛋白抑制剂(^(68)Ga-FAPI-04)在正常小鼠和胶质瘤裸鼠模型体内的生物学分布及micro-PET显像,以DOTA修饰的成纤维活化蛋白抑制剂为前体合成^(68)Ga-FAPI-04。放射性HPLC测定其标记率,考察放化纯度及体外稳定性,通过测定^(68)Ga-FAPI-04脂水分配系数评估其水溶性。将20只ICR小鼠随机分为5组,尾静脉注射3.7 MBq^(68)Ga-FAPI-04后5、15、30、60、120 min后处死并取出各脏器,称重并测定放射性计数,计算各组织器官的放射性摄取率。建立U87MG胶质瘤荷瘤鼠模型,进行生物分布及micro-PET显像研究。结果表明,^(68)Ga-FAPI-04的标记率为97.38%±1.32%(n=3),放化纯度为100%,体外稳定性好,亲水性强。ICR正常小鼠生物分布实验显示,^(68)Ga-FAPI-04血液清除快,肾脏为主要排泄器官,脑部放射性摄取低。U87MG荷瘤裸鼠生物分布及micro-PET均显示肿瘤部位有较高的放射性摄取率,^(68)Ga-FAPI-04注射后90 min时肿瘤部位放射性摄取率达到(2.50±0.00)%ID/g。注射后30、60、90、120 min时,肿瘤与正常脑的肿瘤本底比(tumor-to-background ratio,TBR)分别为(6.26±0.09)、(5.06±0.02)、(5.54±1.47)、(5.51±0.03)。研究表明,^(68)Ga-FAPI-04制备简易方便、标记率高、体外稳定性好,主要通过肾脏排泄,在胶质肿瘤模型中具有较好的肿瘤靶向性,micro-PET显像清晰,是潜在的脑肿瘤显像剂。

^(68)Ga-FAPI-04 PET/CT在腹部肿瘤多时间点扫描中的图像质量对比及其临床应用价值研究

目的:本研究旨在探讨^(68)Ga-成纤维细胞活化蛋白抑制剂(fibroblast activation protein inhibitor,FAPI)-04正电子发射体层成像(positron emission tomography,PET)/计算机体层成像(computed tomography,CT)显像的最佳扫描时间点,并评估肿瘤与阻塞性炎症中^(68)Ga-FAPI-04药代动力学的差异。方法:回顾并分析2021年1—11月因腹部肿瘤在海军军医大学第一附属医院接受^(68)Ga-FAPI-04 PET/CT显像的患者临床资料。利用Kruskal-Wallis H秩和检验比较各时间点肿瘤灶的最大标准摄取值(maximum standard uptake value,SUV_(max))、肿瘤背景比值(tumor-to-background ratio,TBR)和图像信噪比(signal to noise ratio,SNR);通过Mann-Whitney U检验对肿瘤及阻塞性炎症的滞留指数(retention index,RI)进行差异分析。结果:本研究共纳入31例患者,在15 min、1 h和2 h肿瘤灶的SUV_(max)分别为8.52(4.18~18.4)、8.59(4.69~13.8)和7.64(3.22~21.0),对应的TBR为4.22(1.87~17.76)、4.67(2.20~29.05)和4.30(2.48~35.20)。尽管1 h的SUV_(max)和TBR值高于其他时间点,但差异无统计学意义(P>0.05)。15 min、1 h和2 h的SNR分别为6.41(2.45~8.24)、5.0(1.68~5.57)和3.02(1.39~6.97),差异有统计学意义(H=51.691,P<0.001),其中15 min的SNR最高。此外,15 min与1 h间肿瘤灶的RI显著高于阻塞性炎症(-0.195~0.415 vs-0.422~0.115),差异亦有统计学意义(P=0.018)。结论:注射^(68)Ga-FAPI-04后15 min的图像SNR最高,可作为临床常规扫描时间点。此外,15 min与1 h的RI可有效地用于区分肿瘤与阻塞性炎症。

^(68)Ga-FAPI PET/CT在肥厚型心肌病的初步探索性研究

目的:初步探讨^(68)Ga标记成纤维细胞激活蛋白抑制剂(^(68)Ga-FAPI)PET/CT在肥厚型心肌病患者的图像特点及临床应用价值。方法:前瞻性纳入5例肥厚型心肌病患者,其中男性3例,平均年龄(61±6)岁。均进行^(68)Ga-FAPI PET/CT显像,分别计算左心室心肌和血池(左心房)的最大标准化摄取值(SUVmax),并采用t检验进行比较。心脏磁共振成像(cMRI)用于测定心肌室壁厚度,并同时进行延迟增强(LGE)成像。采用χ^(2)检验分析各心肌节段^(68)GaFAPI摄取的SUVmax与LGE的关系。结果:5例患者均有显著高于血池的心肌^(68)Ga-FAPI摄取[SUVmax分别为(8.83±2.72)和(1.11±0.12),P=0.003],心肌摄取^(68)Ga-FAPI的范围明显大于LGE区域(P<0.001),仅有^(68)Ga-FAPI摄取的区域常位于LGE边缘。透壁LGE区的^(68)GaFAPI摄取强度低于非透壁LGE区。结论:肥厚型心肌病患者左心室心肌有显著的^(68)Ga-FAPI高摄取,且摄取范围明显超过cMRI-LGE区域,初步提示^(68)Ga-FAPI PET/CT对早期鉴别纤维重构可能具有临床应用潜力。

^(18)F-FDG和^(68)Ga-FAPI PET/CT在不同恶性肿瘤肺转移诊断中的对比研究

背景与目的:^(18)F-氟代脱氧葡萄糖(^(18)F-flurodeoxyglucose,^(18)F-FDG)正电子发射计算机体层成像(positron emission tomography and computed tomography,PET/CT)是诊断恶性肿瘤伴远处转移的常用方法,但对肺部转移灶尤其是小病灶的检测仍不理想。^(68)Ga-成纤维细胞激活蛋白抑制剂(^(68)Ga-labeled fibroblast activation protein inhibitors,^(68)Ga-FAPI)已被用于靶向成纤维细胞激活蛋白和肿瘤基质的可视化。^(68)Ga-FAPI PET/CT对大多数癌症的原发灶及其转移灶的诊断价值均高于^(18)F-FDG,但至今尚未见到对恶性肿瘤肺部转移性病变的对比研究。因此,本研究旨在探讨^(18)F-FDG和^(68)Ga-FAPI PET/CT对不同恶性肿瘤肺转移病变的诊断价值。方法:回顾性分析复旦大学附属肿瘤医院2020年5月—2022年3月于1周内行^(18)F-FDG和^(68)Ga-FAPI PET/CT检查的20例恶性肿瘤肺转移患者的临床、病理学及影像学资料,其中上皮源性恶性肿瘤(癌)11例,间叶源性恶性肿瘤(肉瘤)9例。采用配对t检验比较^(68)Ga-FAPI和^(18)F-FDG的病灶最大标准摄取值(maximum standard uptake value,SUVmax)和肿瘤与本底比值(target-to-background ratio,TBR)参数之间的差异;采用线性相关性分析SUVmax和TBR与肺转移灶短径之间的相关性。结果:20例患者共81个肺转移灶(51个来自癌转移,30个来自肉瘤转移),^(18)F-FDG检出阳性病灶72个,^(68)Ga-FAPI检查阳性病灶70个。与^(68)Ga-FAPI相比,肺转移灶^(18)F-FDG摄取值更高,尤其是癌来源的肺转移病灶(P<0.001)。线性相关性分析结果显示,两种显像探针的半定量代谢参数值与肺转移病灶短径之间呈正相关(P<0.001)。结论:^(68)Ga-FAPI在检测恶性肿瘤肺转移病变时并无明显优势,尤其是在上皮组织来源的恶性肿瘤肺转移诊断中,^(18)F-FDG摄取值往往更高。

^(18)F-FDG和^(18)F-FAPI PET/CT在腹盆腔恶性肿瘤治疗后可疑复发的诊断价值比较研究

目的:比较^(18)F-氟代脱氧葡萄糖(flurodeoxyglucose,FDG)正电子发射体层成像(positron emission tomography,PET)/计算机体层成像(computed tomography,CT)和^(18)F-成纤维细胞活化蛋白抑制剂(fibroblast activation protein inhibitor,FAPI)PET/CT对腹盆腔恶性肿瘤治疗后临床怀疑复发/转移的诊断价值。方法:回顾并分析2021年9月—2024年2月就诊于中山大学肿瘤防治中心的腹盆腔恶性肿瘤治疗后临床怀疑肿瘤复发/转移患者的临床随访结果、病理学资料及^(18)F-FDG PET/CT、^(18)F-FAPI PET/CT显像结果,分别测量患者病灶最大标准摄取值(maximum standard uptake value,SUVmax)并计算肿瘤背景比值(tumor-to-background ratio,TBR),利用小提琴图及配对t检验统计分析两种显像剂的SUVmax及TBR,并计算各自的诊断效能。结果:64例(男性33例,女性31例)腹盆腔恶性肿瘤治疗后临床怀疑肿瘤复发/转移患者中52例被临床或病理学检查证实为转移。两种显像所示SUVmax差异无统计学意义(P>0.05),小提琴图中,^(18)F-FAPI PET/CT的SUVmax中位数高于^(18)F-FDG PET/CT显像,并且分布较为集中;TBR差异有统计学意义(P<0.0001),^(18)F-FAPI PET/CT TBR高于^(18)F-FDG PET/CT。^(18)F-FDG PET/CT和^(18)F-FAPI PET/CT诊断转移的灵敏度分别为55.8%(29/52)和88.5%(46/52),特异度为83.3%(10/12)和58.3%(7/12),准确度为60.9%(39/64)和82.8%(53/64)。结论:对于腹盆腔恶性肿瘤治疗后临床怀疑复发/转移的患者,^(18)F-FAPI PET/CT是优于^(18)F-FDG PET/CT的成像方式,特别是腹膜转移,^(18)F-FAPI PET/CT可作为^(18)F-FDG-PET/CT显像阴性时的补充方法,为临床医师提供更多信息。

基于诊疗一体化放射性药物合成的全自动金属多功能卡套式模块设计及测试研究

目的:设计和测试一款国产全自动金属多功能卡套式模块,实现应用于肿瘤诊疗一体化的放射性药物安全、高效和稳定生产。方法:采用机械钣金和结构设计软件UG和Soidworks完成模块零部件设计及模拟装配后组装模块主机;基于C语言进行模块上位机控制程序编程设计。根据机电一体化思路,以“上位机-可编程逻辑控制器(PLC)-模块主机”交互方式,实现全自动化控制。在上位机控制软件中设置“镓68(^(68)Ga)-成纤维细胞活化蛋白抑制剂-04(^(68)Ga-FAPI-04)工艺程序”,进行^(68)Ga-FAPI-04的放射性自动合成。标记产物分别用放射性高效液相色谱仪(Radio-HPLC)和放射性薄层色谱扫描仪(Radio-iTLC)进行质量控制分析,并用于人胰腺癌细胞Panc-1异位移植瘤模型的微型正电子发射断层扫描(microPET)技术扫描显像动物实验。结果:经各冷实验进行功能测试,显示模块达到预设目标。该模块自动合成^(68)Ga-FAPI-04的合成效率为(72±3)%(10次实验),产物的放射化学纯度>99%,microPET结果中该标记探针在Panc-1荷瘤鼠肿瘤区域有明显的放射性摄取(4次实验)。结论:全自动金属多功能卡套式模块安全可行,可减少放射化学师的辐射暴露,其标记产物质量可靠,动物实验结果符合预期,该模块可保障放射性药物的稳定生产。

心脏磁共振定量评价轻链型心脏淀粉样变患者心肌纤维化的初步研究

目的心肌纤维化是轻链型淀粉样变性的潜在致病机制,本研究通过将心脏磁共振(CMR)心肌组织特征和形态、功能参数与^(68)Ga-成纤维细胞激活蛋白抑制剂(FAPI)PET显像相关联,旨在探索CMR定量参数与心肌纤维化过程的相关性。方法选取2021年8—12月在北京协和医院确诊的轻链型心脏淀粉样变(AL-CA)患者,进行CMR和^(68)Ga-FAPI PET/CT检查,登记患者的临床表现及辅助检查等信息,并进行分析。结果共纳入23例AL-CA患者,15例(65.2%)为男性,平均年龄(58.3±6.5)岁。具有^(68)Ga-FAPI-04高摄取的患者心肌细胞外容积(ECV)升高,明显高于阴性组患者(P=0.047),且患者的心肌ECV与心肌FAPI摄取呈正相关(r=0.628,P=0.001;r=0.727,P<0.001;r=0.661,P=0.001)。与阴性组患者相比,阳性组患者的左心室(LV)射血分数(EF)(P<0.001)减低。LVEF(r=-0.798,P<0.001;r=-0.794,P<0.001;r=-0.795,P<0.001)、右心室(RV)EF(r=-0.735,P<0.001;r=-0.739,P<0.001;r=-0.684,P<0.001)与心肌FAPI摄取呈负相关,LV周向应变(r=0.668,P<0.001;r=0.708,P<0.001;r=0.705,P<0.001)、LV纵向应变(r=0.629,P=0.001;r=0.635,P=0.001;r=0.597,P=0.003)、RV纵向应变(r=0.575,P=0.004;r=0.792,P<0.001;r=0.673,P<0.001)与心肌FAPI摄取呈负相关。结论FAPI反映的成纤维细胞活化伴有CMR反映的间质特征异常及其导致的心肌运动功能减低。FAPI摄取增高的AL-CA患者的ECV升高,EF减低,应力减低并形态学异常。