近日,昆明医科大学第一附属医院核医学科成功合成18F-FAPI PET/CT显像剂,并完成首例患者的临床显像检查!这标志着我院分子影像诊断正式迈入“肿瘤微环境显像”的新纪元,为提升区域肿瘤精准诊疗水平提供核心技术支撑。
FAPI:靶向肿瘤微环境中活化成纤维细胞的新型分子探针
肿瘤微环境(tumor microenvironment,TME)指肿瘤细胞所处的局部环境,既包括肿瘤细胞本身,还涵盖其周围支持细胞、细胞外基质、血管、免疫细胞以及一系列信号分子,包括多种免疫细胞、癌症相关成纤维细胞 (CAF)、内皮细胞等。在肿瘤发生、生长、转移和血管生成中起着至关重要的作用,可占肿瘤总体积的90%。
图1 肿瘤微环境示意图
CAF是活化的间质成纤维细胞中的一种,细胞高表达成纤维细胞激活蛋白(fibroblast activation protein ,FAP)。FAP抑制剂(FAPI)对CAF膜表面的FAP具有高度的亲和力及特异性。使用18F、68Ga等放射性核素标记的FAPI作为一种新的放射性示踪剂,可以靶向的让肿瘤显影。
FAPI vs FDG,突破传统PET/CT显像的局限
在肝癌、胃癌、食管癌等90%的上皮源性恶性肿瘤中,FAP呈现高表达,而在正常组织或良性病变中几乎不表达。FAPI对肿瘤微环境具有极强的靶向性,与传统FDG PET/CT(反映肿瘤细胞糖代谢)不同,该显像剂能精准“锁定”肿瘤生长的关键生态——微环境基质,在肝癌、胰腺癌、腹膜转移瘤等FDG不敏感肿瘤的早期诊断中具有显著优势。
对比维度 | ¹⁸F-FDG | ¹⁸F-FAPI | 临床突破意义 |
靶向目标 | 肿瘤细胞葡萄糖代谢 | 肿瘤相关成纤维细胞 | 直击肿瘤生长“土壤” |
显像原理 | 反映细胞能量消耗 | 捕获微环境基质重构 | 揭示肿瘤侵袭转移“生态位” |
核心优势 | 高代谢肿瘤显像佳 | 间质丰富型肿瘤显像突破 | 攻克FDG诊断盲区 |
炎症鉴别 | 易与肿瘤混淆 | 特异性显著提升 | 避免不必要的手术/化疗 |
以本次开展的首例患者的显像检查为例,介绍18F-FAPI PET/CT显像的优势。患者为老年女性,活检确诊胰腺癌后,分别在我院完成了18F -FDG、18F-FAPI PET/CT显像。
图2 首例患者18F -FDG、18F-FAPI PET/CT图像对比:A1-G1为18F -FDG显像,A2-G2为同层面18F -FAPI显像;A为全身MPI图,FAPI具有更高的清晰度;B示正常脑组织不会生理学摄取FAPI;C示纵隔内炎性淋巴结FDG摄取增高,FAP摄取不高;D示肝脏不会生理学摄取FAPI,能清晰的显示肝脏内转移灶;E提示无肝脏、胃肠道等生理性摄取的干扰,腹腔内转移淋巴结能较好显示;F示FDG遗漏的膈肌转移灶,FAPI能清晰显示;G示无肝脏、胃肠道等生理性摄取的干扰,胰腺病灶能更清晰的显示。
临床价值:直击肿瘤“生态位”,赋能精准医疗
18F-FAPI PET/CT的临床应用将带来诊疗范式的升级:
1.突破诊断盲区:显著提升低代谢肿瘤(如肝细胞癌、腹膜癌)的早期检出率。
2.精准分期评估:清晰呈现微转移灶(尤其胸/腹膜播散),优化治疗决策。
3.指导靶向治疗:筛选适用于抗纤维化/免疫治疗的患者群体。
4.动态疗效监控:通过微环境活性变化早于传统影像评估治疗响应。
5.鉴别诊断升级:有效区分肿瘤性病变与良性纤维化/炎症。
6. 广泛的适用性:能够用于90%实体肿瘤的影像学诊断。
7. 诊疗一体化:将治疗性核素(如177Lu、225Ac)标记至FAPI,将实现“诊断+靶向放疗”一体化。
本次新技术的突破在医院党政领导的大力支持下,核医学科主任朱高红协调多学科,在多次预合成药物过程中克服了重重技术难题,确保显像剂完全符合临床安全与质量标准,最终成功合成18F-FAPI PET/CT显像剂,并顺利完成临床显像检查,填补了医院在该领域的空白。为昆医大附一院在肿瘤诊疗领域的整体协调与可持续发展、科研水平的提升提供了重要的发展基础。
作为医院精准医疗体系的重要一环,核医学科将一如既往地以尖端影像技术为依托,以“早诊断、精治疗、优服务”为宗旨,以患者需求为中心,以技术创新为驱动,为我省各类患者不断开启各类分子影像诊断新篇章。
撰稿者:邓 赟
审稿者:朱高红