廣州醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院核醫(yī)學(xué)科王欣璐團隊在《European Journal of Nuclear Medicine and Molecular Imaging》發(fā)表研究，首次報道新型??Cu 標(biāo)記成纖維細(xì)胞活化蛋白（FAP）靶向肽 [??Cu] Cu-FAP-NOX的臨床前評估及首例人體應(yīng)用。MadicLab PSA071 小動物 PET/CT 系統(tǒng)憑借高分辨率動態(tài)成像能力，為探針的腫瘤靶向性驗證和藥代動力學(xué)分析提供了關(guān)鍵技術(shù)支撐。

研究背景與技術(shù)突破

成纖維細(xì)胞活化蛋白（FAP）在腫瘤微環(huán)境中特異性高表達(dá)，是癌癥診斷的理想靶點。傳統(tǒng) ⁶⁸Ga 標(biāo)記探針因半衰期短（68 分鐘）限制臨床應(yīng)用，而 ⁶⁴Cu 半衰期長達(dá) 12.7 小時，適合延遲成像與批量生產(chǎn)。本研究通過 N - 草?；揎棴h(huán)肽，開發(fā) [??Cu] Cu-FAP-NOX，實現(xiàn)：

高特異性：在 A549.hFAP 細(xì)胞中，其攝取率（37.66% ID/mio cells at 24h）是 [??Cu] Cu-FAPI-04 的 2.7 倍，且外排半衰期延長至 16.08 小時；

優(yōu)效藥代動力學(xué)：經(jīng) MadicLab PET 驗證，探針主要經(jīng)腎臟排泄，24 小時腎攝取僅 1.23±0.16% ID/g，顯著低于對比劑。

圖1： DOTA-FAP-2286、NOTA-FAP-2286、NOTA-FAP-NSQ 和 NOTA-FAP-NOX1 的化學(xué)結(jié)構(gòu)

圖2：(A)攜帶HEK-293T.hFAP細(xì)胞的小鼠體內(nèi)[⁶⁸Ga]Ga-FAP-2286、(C)[⁶⁸Ga]Ga-NOTA-FAP-2286、(E)[⁶⁸Ga]Ga-FAP-NSQ和(G)[⁶⁸Ga]Ga-FAP-NOX的代表性PET圖像。(B)注射[⁶⁸Ga]Ga-FAP-2286、(D)[⁶⁸Ga]Ga-NOTA-FAP-2286、(F)[⁶⁸Ga]Ga-FAP-NSQ和(H)[⁶⁸Ga]Ga-FAP-NOX后，攜帶HEK-293T.hFAP細(xì)胞的小鼠的動態(tài)時間-活性曲線。白色箭頭指示HEK-293T.hFAP細(xì)胞異種移植物。

MadicLab PET/CT 的核心作用

1.小動物動態(tài)成像：精準(zhǔn)捕捉腫瘤攝取與清除規(guī)律

設(shè)備參數(shù)

研究采用MadicLab PSA071 PET/CT進行小動物成像，其空間分辨率達(dá) 200 μm，支持動態(tài)掃描（2 小時）與多時間點靜態(tài)掃描（4、6、24 小時），CT 參數(shù)為 80 kV、0.7 mA，可精準(zhǔn)實現(xiàn)衰減校正與解剖定位。

關(guān)鍵應(yīng)用

動態(tài)追蹤 [??Cu] Cu-FAP-NOX 在 HEK-293T.hFAP 荷瘤小鼠中的分布，發(fā)現(xiàn)其 1 小時內(nèi)腫瘤攝取達(dá) 15.51±1.39% ID/g，24 小時仍保持 10.06±0.27% ID/g，證實探針的長效腫瘤滯留能力。

通過時間 - 活性曲線（TACs）分析，量化腎臟快速清除（45 分鐘清除約 50%）和肝臟低蓄積特性，為探針的藥代動力學(xué)評估提供直接證據(jù)。

計算腫瘤 - 背景比（TBRs），6 小時時腫瘤 - 肌肉比達(dá) 63.72±19.74，顯著高于對照探針，驗證其高成像對比度。

圖3：(A) 在A549-hFAP細(xì)胞中，DOTA-FAP-2286、NOTA-FAP-NOX和DOTA-FAPI-04針對[¹⁷⁷Lu]Lu-FAP-2286的競爭性結(jié)合結(jié)果。 (B) 用于分析[⁶⁴Cu]Cu-FAP-NOX在37℃下分別在PBS或胎牛血清（FBS）中孵育4小時和24小時后的體外穩(wěn)定性的放射性高效液相色譜（radio-HPLC）圖譜。 (C) 不同時間點下，[⁶⁴Cu]Cu-FAP-NOX和[⁶⁴Cu]Cu-FAPI-04在A549.hFAP細(xì)胞中的攝取量比較。所有數(shù)值均以歸一化至100萬個細(xì)胞的總施加劑量百分比（%ID/mio cells）表示。 (D) 孵育4小時后，[⁶⁴Cu]Cu-FAP-NOX和[⁶⁴Cu]Cu-FAPI-04在FAP陽性細(xì)胞（A549.hFAP）和陰性細(xì)胞（A549）中的細(xì)胞攝取量，分別在有和沒有競爭性抑制劑DOTA-FAP-2286（阻斷組）的情況下。 (E和F) [⁶⁴Cu]Cu-FAP-NOX和[⁶⁴Cu]Cu-FAPI-04在A549.hFAP細(xì)胞中的內(nèi)化率（E）和外排率（F）。

圖4：攜帶HEK-293T.hFAP細(xì)胞的小鼠體內(nèi)[⁶⁴Cu]Cu-FAP-NOX（A）和[⁶⁴Cu]Cu-FAPI-04（C）的代表性PET圖像。注射[⁶⁴Cu]Cu-FAP-NOX（B）和[⁶⁴Cu]Cu-FAPI-04（D）后，攜帶HEK-293T.hFAP細(xì)胞的小鼠的動態(tài)時間-活性曲線。白色箭頭指示HEK-293T.hFAP細(xì)胞異種移植物。

2.定量分析與特異性驗證

利用設(shè)備的定量分析功能，結(jié)合 PMOD 軟件（v4.3），精準(zhǔn)測量不同時間點腫瘤及正常器官的放射性攝取，證實 [??Cu] Cu-FAP-NOX 的 FAP 特異性 —— 在阻斷實驗中，腫瘤攝取從 18.07% ID/g 降至 3.06% ID/g

圖5：分別在注射[??Cu]Cu-FAP-NOX、[??Cu]Cu-FAPI-04、[??Ga]Ga-FAP-2286、[??Ga]Ga-FAP-NSQ、[??Ga]Ga-FAP-NOX和[??Ga]Ga-NOTA-FAP-2286后，于不同時間點從攜帶HEK-293T.hFAP細(xì)胞的小鼠的PET圖像中測得的靶本底比（TBRs）。

圖6：(A) [??Cu]Cu-FAP-NOX和(B) [??Cu]Cu-FAPI-04在注射后1、4和24小時（p.i.）于攜帶HEK-293T.hFAP細(xì)胞的小鼠體內(nèi)的生物分布數(shù)據(jù)。

3.臨床 PET/CT 驗證：全身成像支持轉(zhuǎn)移灶檢出

設(shè)備與掃描方案

首例肺癌患者采用聯(lián)影 uMI Panorama PET/CT 系統(tǒng)，注射 [??Cu] Cu-FAP-NOX 后 1 小時行全身掃描（3 分鐘 / 床位），采用 HYPER 迭代重建算法，確保低劑量下的高分辨率成像。

臨床價值體現(xiàn)

該設(shè)備檢出原發(fā)灶（SUVmax=7.83）及 [¹?F] FDG 未清晰顯示的胸膜轉(zhuǎn)移灶（SUVmax=10.7），腫瘤 - 肌肉比達(dá) 13.05，且肝攝取較低（SUVmean=1.94），證實其臨床診斷潛力。

圖7：一名71歲男性患者經(jīng)CT檢查發(fā)現(xiàn)左肺有一個不均勻強化的腫塊。為進一步評估該病灶的性質(zhì)，患者接受了[¹?F]F-FDG PET/CT檢查，結(jié)果顯示左肺外周區(qū)域有明顯攝?。‵）。在掃描的最大密度投影（MIP）圖像（H）中，可見左肺門區(qū)、左縱隔、左鎖骨下窩、膈肌附近區(qū)域及胸膜存在其他轉(zhuǎn)移灶（G），表現(xiàn)為中至重度攝取。為更全面地評估，患者還進行了[??Cu]Cu-FAP-NOX PET/CT檢查（A-E）。該掃描的MIP圖像（A）也顯示上述病灶有明顯攝取。然而，與[¹?F]F-FDG PET/CT掃描（C、E、G）相比，[??Cu]Cu-FAP-NOX PET/CT掃描發(fā)現(xiàn)了更多胸膜轉(zhuǎn)移灶，且攝取更高。冠狀位CT圖像（D）進一步清晰顯示左肺有一個不規(guī)則的軟組織密度腫塊。隨后，患者接受了左胸膜活檢，并進行了組織病理學(xué)檢查。對活檢樣本進行了H&E染色（I、J）和FAP免疫組織化學(xué)染色（K、L）。比例尺：50 μm（J、L），200 μm（I、K）。紅色箭頭和白色箭頭分別指示原發(fā)性肺癌病灶和左胸膜轉(zhuǎn)移灶。

研究意義與展望

本研究首次證實 [??Cu] Cu-FAP-NOX 在 FAP PET 成像中的優(yōu)勢，其靈活的成像時間窗（1-24h）和高對比度特性，為癌癥分期、轉(zhuǎn)移灶檢測提供新工具。MadicLab PET/CT 的高分辨率成像能力為探針的臨床前驗證提供了關(guān)鍵支持。未來將擴大臨床隊列，探索其在療效監(jiān)測和 ⁶⁷Cu 靶向治療中的應(yīng)用潛力。

論文鏈接：https://doi.org/10.1007/s00259-024-06807-6

設(shè)備支持：MadicLab PSA071 PET/CT 系統(tǒng)（山東麥德盈華科技有限公司）