客户论文精选 | 广医一院团队开发18F标记肽类探针,MadicLab PET/CT 助力癌症成纤维细胞精准成像
2025-06-30
广州医科大学附属第一医院核医学科王欣璐团队在《EJNMMI Research》发表研究,首次报道新型18F 标记成纤维细胞活化蛋白(FAP)靶向肽 [18F] AlF-FAP-NUR的临床前评估及首例人体成像,MadicLab PSA071 PET/CT 系统在动物模型中展现高分辨率肿瘤可视化能力,为癌症精准诊疗提供新工具。研究背景与技术挑战FAP在肿瘤相关成纤维细胞(CAFs)中特异性高表达,是肿瘤成像的理想靶点。尽管68Ga标记的FAP肽(如FAP-2286)已用于PET成像,但受限于68Ge/68Ga发生器供应不足及核素半衰期短(68分钟),难以满足临床高通量需求。18F标记探针(半衰期109.8分钟)可通过医用回旋加速器大量生产,且具备更高空间分辨率,成为理想替代方案。图1:[68Ga]Ga-FAP-2286、[18F]AlF-FAP-2286和[18F]AlF-FAP-NUR的化学结构MadicLab PET/CT的核心作用1.临床前动物成像:高分辨率肿瘤特异性摄取评估设备参数使用MadicLab PSA071 PET/CT,空间分辨率达200 μm,支持小鼠模型的动态PET扫描。关键发现在293T-FAP荷瘤小鼠中,[18F]AlF-FAP-NUR的肿瘤摄取(26.99% ID/g)是68Ga-FAP-2286(11.55% ID/g)的2.3倍,肿瘤-肌肉比值达61.31 vs. 22.66,显示更高肿瘤-背景对比度6-77。动态成像显示探针在肾脏快速清除(45分钟清除约50%),肌肉等非靶器官摄取低(60分钟时0.35±0.13% ID/g),证实其良好的药代动力学特性。2.分子机制验证:细胞水平摄取与代谢分析细胞实验:MadicLab PET/CT的定量分析显示,[18F]AlF-FAP-NUR在HT1080-FAP细胞中的摄取率(65.77% ID/百万细胞)显著高于68Ga-FAP-2286(42.47%),且外排速率更低(120分钟残留52%)。代谢稳定性:体外稳定性实验表明,探针在37℃血清中4小时放射化学纯度90%,支持临床转化。图2: [68Ga]Ga-FAP-2286和[18F]AlF-FAP-NUR的体外稳定性及体外实验结果。(A) [18F]AlF-FAP-NUR在0.5、1、2和4小时的体外稳定性。(B) DOTA-FAP-2286和NOTA-FAP-NUR在293T-FAP细胞中的结合亲和力。(C) 孵育60分钟后,HT1080-FAP细胞和HT1080细胞在有或无DOTA-FAP-2286作为竞争剂时的摄取情况。(D) HT1080-FAP细胞孵育5-120分钟后的摄取量。(E) HT1080-FAP细胞孵育5-120分钟后的内化情况。(F) HT1080-FAP细胞与放射性标记化合物孵育60分钟后,再用无化合物培养基孵育5-120分钟的外排动力学。结合亲和力数据以平均值±标准差表示(每组n=3),其他数据每组n=4。****P0.0001图3:图4 雄性荷瘤小鼠中[68Ga]Ga-FAP-2286和[18F]AlF-FAP-NUR的显微PET图像和时间-活性曲线。(A,C) 在293T-FAP和293T荷瘤小鼠中评估60分钟时[68Ga]Ga-FAP-2286和[18F]AlF-FAP-NUR的摄取(每组n=4)。(B, D) 在293T-FAP和293T荷瘤小鼠中评估60分钟时[68Ga]Ga-FAP-2286和[18F]AlF-FAP-NUR的摄取(每组n=4)。A-D中的时间-活性曲线显示了注射后5-120分钟不同器官中放射性示踪剂的积累情况。(E) 60分钟时两种示踪剂在不同异种移植物(包括293T-FAP和293T荷瘤小鼠)中的肿瘤背景比(TBR)。(F) 60分钟时两种示踪剂在不同异种移植物(包括A549-FAP和A549荷瘤小鼠)中的TBR。所有数据均以平均值% ID/g ± 标准差表示(n=4)。3. 临床转化:首例人体PET/CT成像临床设备:人体成像使用联影uMI Panorama系统,但前期动物模型数据为临床剂量优化提供关键参考。患者结果:2例癌症患者(乳腺癌、肺癌)的PET/CT显示,原发肿瘤SUVmax分别达21.20和14.19,肌肉SUVmean仅0.65–1.32,TBR达10.75–32.62,验证探针在人体的肿瘤靶向能力。图4 患者原发灶的[18F]AlF-FAP-NUR PET/CT临床影像、HE染色结果及FAP免疫组化染色。(A) 右侧乳腺导管癌患者。(B) 右肺浸润性腺癌患者。比例尺,50 μm。研究结论与未来展望[18F]AlF-FAP-NUR结合MadicLab高分辨率PET/CT,在动物模型中展现更高肿瘤特异性摄取和TBR值,且人体成像初步证实其安全性与有效性。尽管需扩大临床队列验证,但该技术为FAP阳性肿瘤的早期诊断、疗效监测提供了新范式。未来可结合MadicLab设备的动态成像能力,进一步优化探针药代动力学,推动精准核医学治疗发展。论文链接:DOI:10.1186/s13550-024-01139-w设备支持:MadicLab PSA071 PET/CT 系统(山东麦德盈华科技有限公司)