放射性核素诊疗一体化:挑战与机遇

放射性核素诊疗一体化为实现精准诊断与治疗分化型甲状腺癌、神经内分泌肿瘤与前列腺癌等恶性肿瘤提供了个体化方案,既带来巨大机遇,也在开发新靶点、研发新型放射性药物、辐射剂量学与安全性评估等方面带来挑战。本文就放射性核素诊疗一体化面临的挑战与机遇进行展望。

放射性核素诊疗一体化临床研究进展

利用放射性药物紧密结合分子影像与靶向核素治疗的优势,核医学逐步实现精准诊断与个体化治疗疾病,有力促进了诊疗一体化的发展。本文就放射性核素诊疗一体化临床研究进展进行综述。

PET/MR双模态分子影像探针的研究进展

当今分子影像技术在疾病的个体化诊疗中起着至关重要的作用。由于每种显像技术都有其自身的局限性,多模态成像已成为当前分子影像领域发展的主流。基于一体化PET/MR成像设备的广泛应用,PET/MR双模态探针由于综合了高分辨率和高灵敏度的优点引起人们的极大关注。本文对PET/MR双模态分子探针的发展现状和应用前景进行综述。

分子影像学用于早期诊断乳腺癌及其分子分型进展

乳腺癌治疗方案主要取决于其分子分型,目前临床主要通过组织活检进行分型。分子影像学和多模态影像技术现已可于分子和细胞水平显示乳腺癌疾病进程。本文就分子影像学用于早期诊断乳腺癌及其分子分型进展进行综述。

核素标记聚腺苷二磷酸核糖聚合酶抑制剂显像剂研究进展

聚腺苷二磷酸核糖聚合酶(PARP)是一种DNA修复酶,参与基因转录、炎症、凋亡、细胞死亡和代谢等生命过程。在增殖活跃的细胞中PARP表达和活性增加,特别是在多种癌细胞中过度表达。聚腺苷二磷酸核糖聚合酶抑制剂(PARPi)可以治疗卵巢癌、乳腺癌、前列腺癌、输卵管癌、腹膜癌、胰腺癌等恶性肿瘤。通过放射性核素对PARPi类似物进行标记,靶向结合PARP-1,构建放射性显像剂进行肿瘤显像,可用于治疗决策和疗效评估等。本文将总结核素标记聚腺苷二磷酸核糖聚合酶显像剂的研究进展。

FAPI:构建核医学肿瘤诊疗一体化的新篇章

20世纪90年代,2个独立的研究小组相继发现成纤维细胞激活蛋白(fibroblast activation protein,FAP)在肿瘤间质激活的成纤维细胞、肉瘤的肿瘤细胞和肉芽组织中高度表达,并确认FAP是影响肿瘤细胞的细胞外基质(extracellular matrix,ECM)降解功能的膜蛋白酶[1,2,3]。这些发现开启了对FAP研究的序幕。研究者们早在1994年就进行了放射性核素^(131)I标记靶向FAP的单克隆抗体mAbF19的初次临床试验。然而直到2018年,FAP在核医学领域的研究才取得突破。得益于核素标记FAP抑制剂(FAP inhibitor,FAPI)的新进展[4],^(68)Ga-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1,4,7,10-四乙酸(1,4,7,10-tetraazacyclododecane-1,4,7,10-tetraacetic acid,DOTA)-FAPI-04首次应用于临床显像,并在28种恶性肿瘤中展现出色的肿瘤可视化能力[5]。随后FAPI PET显像的临床应用、更多FAP衍生物和靶向FAP多种显像剂的研发、以及其在肿瘤诊疗一体化的探索,成为核医学领域最热门的方向。仅4年的时间,国内外超过600篇论文发表,涉及各种恶性肿瘤(乳腺癌、肺癌、胰腺癌、胃癌、肝癌、结直肠癌、甲状腺癌等等)及非肿瘤疾病(心肌梗死、类风湿关节炎、心力衰竭、肾脏疾病、肺纤维化等)的临床前研究和临床研究。国内已发表300余篇相关英文文章,中国学者的探索研究对于深入理解和验证FAP的临床应用价值、开发新型诊疗探针具有重要贡献。

^(125)I粒子植入在难治性甲状腺癌治疗中的应用价值

作为近距离放射治疗的一种,^(125)I粒子植入已广泛应用于各种不可切除或局部复发的恶性肿瘤治疗中,均展现出良好的治疗效果与前景。由于具有疗效确切、安全微创的特点,^(125)I粒子植入为不能再次手术、^(131)I治疗不可控及不适合靶向治疗的持续或复发甲状腺癌提供了一种可选择的手段。该文将简要介绍^(125)I粒子植入在难治性甲状腺癌局部复发灶及其转移灶治疗和病灶术前定位中的应用。

加强新型冠状病毒肺炎后疫情时期核医学诊疗工作的防控

新型冠状病毒肺炎是一种传染性极强、严重威胁人类健康的新发传染病,主要通过飞沫和接触传播。在核医学诊疗过程中,应根据疫情的不同时期,严格按照国家相关指南和规范进行有效防控,避免交叉感染,保障核医学工作人员、患者及陪护者的生命健康和医疗安全。

正电子发射断层扫描存活心肌评估的图像分析与解读及其进展

心血管疾病是造成全球死亡和疾病负担的主要原因之一。准确评价心肌活性不仅有助于心血管疾病患者的临床决策,对其预后也具有重要的价值。正电子发射断层扫描(PET)图像质量好,在诊断和评估已知或疑似冠状动脉疾病患者中准确性较高。经典的PET心肌血流灌注-葡萄糖代谢显像评估存活心肌的价值已得到公认。目前PET存活心肌评估的图像分析主要依靠视觉评估或半定量评价。近年来,随着各种图像软件自动分析的推广应用,更多定量指标的纳入为临床提供了更有价值的参考信息。软件和技术设备的持续进步也推动着PET在评估存活心肌中更好地发挥其优势,人工智能技术的兴起及一体化PET/MR的探索应用更为PET心肌活性成像与图像解读提供了新的手段,但新技术同样伴随着机遇与挑战。本文就PET存活心肌评估中常用的软件、图像显示、不同图像分析方法及相关进展进行综述。

复杂脑网络分析在甲状腺疾病认知异常中的应用

甲状腺疾病是临床上常见的内分泌疾病之一,甲状腺激素的异常分泌可通过神经信号传导变化、氧化应激加剧、中枢神经系统中β-淀粉样蛋白转化或葡萄糖代谢异常而导致患者认知功能的恶化。近年来,复杂脑网络分析方法作为脑网络模型的重要量化工具,其系统化分析的优势,不仅有助于对神经精神疾病发病机制的认识,而且具有提供影像学标记物的潜在价值,为临床探究甲状腺疾病患者大脑结构和功能的变化提供了新的方法学视角。本文就复杂脑网络分析方法在甲状腺疾病患者认知异常研究中的应用进行综述。

新型核素报告基因系统hERL／核素标记雌二醇的实验研究

目的在体外细胞摄取实验及在体显像基础上，评价新型核素报告基因系统人ER配体结合域（hERL）／核素标记雌二醇（E2）应用的可行性，为其用于基因治疗的监测提供依据。方法以内部核糖体进入位点序列（IRES）方式构建携带hERL和治疗VEGF165的重组质粒pDC316-hERL-IRES．VEGF165（简写为EIV），将其用腺病毒包装构建重组腺病毒复合体（Ad-EIV）。采用悬浮贴壁法从sD大鼠股骨和胫骨原代提取骨髓MSCs并培养。将Ad-EIV和脂质体2000包裹重组质粒（Lipo-EIV）分别转染MSCs，利用RT-PCR和Westernblot，对hERL和VEGF165mRNA和蛋白质水平的表达分别进行检测。测定Ad．EIV组、Lipo．EIV组和未转染组MSCs对125I-E在不同时间（1、3,6、9、12和24h）的摄取率。将转染Ad-EIV的MSCs注射至大鼠左前肢、未转染MSCs注射至右前肢后1d，注射16a-^18TMF-17a-E2（^18F-FES）进行micro PET／CT活体显像。2组间均数比较采用t检验，相关性研究采用Pearson相关分析。结果Ad—EIV转染MSCs后RT—PCR检测示hERL和VEGFl65mRNA的表达随着感染滴度的增加而增加，且呈正相关（r2分别为0．953和0．966，P均〈0．05）；感染复数（MOI）=25、50、75和100时，其mRNA表达高于Lipo-EIV组。Westernblot检测蛋白质水平的表达也得到同样的结果。Ad-EIV组和Lipo-EIV组MSCs对^125I-E2的摄取率均随时间延长逐渐增高，24h最高，分别达到（10．94±0．30）％和（8．934-0．18）％；各个时间点2种载体转染组均明显高于未转染对照组（3．54％-5．52％；t值分别为15．489-26．560、10．523-24．204，P均〈0．05），而Ad-EIV组摄取率高于Lipo-EIV组（t=g．132—16．168，P均〈0．05）。MicroPET／CT大鼠活体显像显示注射Ad-EIV转染的MSCs之左前肢放射性浓聚明显高于对侧。结论报告基因hERL可以通过腺病毒转染、脂质体包裹等多种形式转染细胞并成功表达，应用核素标记E2可以对其进行探测和显像。应用腺病毒转染报告基因的方式转染率更高。

^(18)F-FDG PET/CT在原发结直肠癌临床应用中的进展

由美国癌症学会进行的一项最新调查显示,2009年美国结直肠癌的年发病人数和死亡人数分别为146 970例和49 920例,在所有肿瘤中排第3位[1]。目前,在结直肠癌的影像学诊断,复发转移及治疗反应监测中,传统影像学技术如计算机断层显像（computed tomography,CT）、磁共振成像（magnetic resonance imaging,MRI）、结直肠镜、直肠内超声（endorectal ultrasonography,EUS）、胸片等仍占主导地位。

分子影像靶向诊断与治疗——恶性肿瘤精准诊疗的利器

恶性肿瘤是威胁人类健康的重大疾病,由于人口老龄化和环境因素的影响,其发病率不断增加。恶性肿瘤临床表现隐匿,缺乏早期诊断的方法,部分肿瘤在诊断时已经处于晚期,错过了治疗的最佳时机;而由于肿瘤细胞在基因表达、代谢活性、增殖方式和转移潜能等诸多方面具有异质性,目前常用的治疗方法很难取得足够的疗效。因此,对恶性肿瘤的早期特异性诊断和个体化治疗是提高恶性肿瘤诊疗水平的重要因素。

多发性肺硬化性血管瘤^(18)F-脱氧葡萄糖PET/CT显像1例

资料患者,女性,42岁。因气促近3个月就诊。无咳嗽、发热等不适症状,否认结核病史。查体:神志清楚,精神可;体温:37.0℃;心率:78次/min;呼吸:20次/min;浅表淋巴结无肿大;双肺呼吸音清,未闻及干、湿啰音;腹部平软,无压痛及反跳痛;双下肢无水肿,神经系统病理征(-)。实验室检查包括血常规、肝肾功能、肿瘤标志物等均未见异常。18F-脱氧葡萄糖(18F-fluorodeoxyglucose,

PET分子影像与肿瘤微环境的可视化

肿瘤微环境有别于正常细胞与周围组织所形成的微环境,由肿瘤细胞、间质细胞、细胞外基质(ECM)、脉管系统及各种细胞因子组成,可促进肿瘤发生、发展、转移及对治疗的抵抗。应用PET分子影像显示肿瘤微环境,可为肿瘤早期精准诊断与治疗干预、疗效评价及预后评估提供重要的生物学信息。该文就肿瘤微环境PET分子影像的主要类型及其应用前景进行综述。

放射性核素标记的成纤维细胞激活蛋白靶向分子探针的研究进展

成纤维细胞激活蛋白(FAP)是癌症相关成纤维细胞(CAFs)的标志性蛋白,在90%以上的上皮癌中有高表达,而正常组织几乎不表达。因此,FAP是一个非常有潜力的靶点。放射性核素标记的FAP靶向分子探针可用于PET或SPECT显像,尤其是68Ga-FAP抑制剂(FAPIs)PET/CT在临床上已显示出良好的前景,为肿瘤的早期诊断、精确分期以及放射性核素治疗提供了一种新的思路。此外,FAP在某些非肿瘤疾病也有高表达,尤其是与纤维化相关的疾病。该文将对放射性核素标记的靶向FAP分子探针的研究进展做一综述。

用于恶性黑色素瘤诊断及靶向治疗的核素标记分子探针研究进展

恶性黑色素瘤（MM）的预后、生存率与临床分期及有效治疗密切相关.早期MM的准确分期及晚期MM的有效治疗方案一直是临床面临的难题.无创分子影像技术在恶性肿瘤的诊断、分期、疗效监测和评估方面起着重要作用,尤其是核素显像及治疗已成为研究焦点.学者在18F-FDG、抗体、受体及小分子化合物苯甲酰胺用于MM显像及靶向治疗方面进行了广泛的探索,笔者综合介绍了几类用于MM显像的核素探针的特点及存在的局限性.

锝-99m定量SPECT/CT临床应用进展

SPECT/CT融合技术、图像重建算法、光子补偿技术等的不断完善和应用使得单光子发射计算机断层扫描(single photon-emission computed tomography,SPECT)已经能够开展类似于正电子发射型计算机断层扫描(positron-emission tomography,PET)的定量分析。SPECT/CT定量分析中使用最多的是锝-99m(technetinum-99m,99mTc)标记的放射性药物,该文综述了99mTc定量SPECT/CT在骨关节、甲状腺等疾病中的应用及局限,并对定量SPECT/CT的应用前景进行了展望。

PET/CT在恶性黑色素瘤免疫检查点抑制剂治疗评估中的研究进展

恶性黑色素瘤是一种发生在皮肤或其他器官的高度侵袭性肿瘤,易发生局部复发和远处转移,晚期患者预后差,5年生存率低。近年来,免疫疗法取得了前所未有的进展,显著改善了恶性黑色素瘤患者无进展生存期和总生存期。但不同个体免疫治疗反应模式复杂多样,这对临床疗效评价和治疗决策带来了挑战。正电子发射断层显像/计算机断层扫描(positron emission tomography/computed tomography,PET/CT)是一种将解剖形态成像与功能代谢成像完美融合的分子影像检查技术,在评价恶性黑色素瘤免疫治疗疗效及治疗反应模式中显示出潜在的优势,有望指导临床治疗。本文综述了PET/CT成像在恶性黑色素瘤免疫检查点抑制剂治疗评估中的研究现状及进展。

基于不同分割方法的18F-FDG PET/MR影像组学鉴别帕金森病和多系统萎缩

目的探索不同分割方法构建的18F-FDG PET/MR影像组学模型对鉴别帕金森病(PD)和多系统萎缩(MSA)诊断效能的影响。方法回顾性收集2017年12月至2019年6月间于华中科技大学同济医学院附属协和医院行18F-FDG PET/MR检查的PD及MSA患者共90例[男37例、女53例,年龄(55.8±9.5)岁],其中PD患者60例,MSA患者30例,按7∶3的比例随机分为训练集和验证集。采用自动标签功能解剖学(AAL)脑区模板匹配图像的自动脑区分割方法以及ITK-SNAP软件手动逐层分割方法勾画双侧尾状核及壳核作为ROI,分别从18F-FDG PET和T1加权成像(WI)中各提取1172个影像组学特征。采用最小冗余最大相关性(mRMR)和最小绝对收缩和选择算子(LASSO)算法对训练集进行特征降维并建立影像组学模型,同时采用十折交叉验证以减少模型过拟合。采用ROC曲线评价不同分割方法建立的影像组学模型在训练集及验证集中的鉴别诊断效能,并采用Delong检验比较其差异。结果训练集63例(42例PD,21例MSA),验证集27例(18例PD,9例MSA)。采用自动分割和手动分割所建立的影像组学模型(18F-FDGRadscore和T1WIRadscore)在训练集和验证集中,其Radscore值在PD组和MSA组之间差异均有统计学意义(z值:-5.15~-2.83,均P<0.05)。基于自动分割的18F-FDGRadscore和T1WIRadscore在训练集、验证集的ROC AUC分别为0.848、0.840和0.892、0.877;基于手动分割的两者的AUC分别为0.900、0.883和0.895、0.870;在训练集或验证集中,基于自动和手动分割方法所建立的影像组学模型的诊断效能之间的差异均无统计学意义(z值:0.04~0.77,均P>0.05)。结论基于自动分割和手动分割方法的18F-FDG PET/MR影像组学在鉴别PD和MSA中均有较好的诊断效能,但自动分割省时省力且可重复性较高,其在PD和MSA鉴别诊断中具有更大的潜力和实用价值。