客戶論文精選 | 廣醫(yī)一院團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)??Cu 標(biāo)記肽探針,MadicLab PET/CT 助力 FAP 陽(yáng)性腫瘤精準(zhǔn)成像
發(fā)布日期:2025-08-01 瀏覽次數(shù):198
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(tuán)隊(duì)在《European Journal of Nuclear Medicine and Molecular Imaging》發(fā)表研究,首次報(bào)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(píng)估及首例人體應(yīng)用。MadicLab PSA071 小動(dòng)物 PET/CT 系統(tǒng)憑借高分辨率動(dòng)態(tài)成像能力,為探針的腫瘤靶向性驗(yàn)證和藥代動(dòng)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(diǎn)。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(zhǎng)達(dá) 12.7 小時(shí),適合延遲成像與批量生產(chǎn)。本研究通過(guò) N - 草?;揎棴h(huán)肽,開(kāi)發(fā) [??Cu] Cu-FAP-NOX,實(shí)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(zhǎng)至 16.08 小時(shí);
優(yōu)效藥代動(dòng)力學(xué):經(jīng) MadicLab PET 驗(yàn)證,探針主要經(jīng)腎臟排泄,24 小時(shí)腎攝取僅 1.23±0.16% ID/g,顯著低于對(duì)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(dòng)態(tài)時(shí)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(dòng)物動(dòng)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(jìn)行小動(dòng)物成像,其空間分辨率達(dá) 200 μm,支持動(dòng)態(tài)掃描(2 小時(shí))與多時(shí)間點(diǎn)靜態(tài)掃描(4、6、24 小時(shí)),CT 參數(shù)為 80 kV、0.7 mA,可精準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)衰減校正與解剖定位。
關(guān)鍵應(yīng)用
動(dòng)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(shí)內(nèi)腫瘤攝取達(dá) 15.51±1.39% ID/g,24 小時(shí)仍保持 10.06±0.27% ID/g,證實(shí)探針的長(zhǎng)效腫瘤滯留能力。
通過(guò)時(shí)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(dòng)力學(xué)評(píng)估提供直接證據(jù)。
計(jì)算腫瘤 - 背景比(TBRs),6 小時(shí)時(shí)腫瘤 - 肌肉比達(dá) 63.72±19.74,顯著高于對(duì)照探針,驗(yàn)證其高成像對(duì)比度。
圖3:(A) 在A549-hFAP細(xì)胞中,DOTA-FAP-2286、NOTA-FAP-NOX和DOTA-FAPI-04針對(duì)[177Lu]Lu-FAP-2286的競(jìng)爭(zhēng)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(shí)和24小時(shí)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(shí)間點(diǎn)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(wàn)個(gè)細(xì)胞的總施加劑量百分比(%ID/mio cells)表示。 (D) 孵育4小時(shí)后,[64Cu]Cu-FAP-NOX和[64Cu]Cu-FAPI-04在FAP陽(yáng)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(méi)有競(jìng)爭(zhēng)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(dòng)態(tài)時(shí)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(yàn)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(cè)量不同時(shí)間點(diǎn)腫瘤及正常器官的放射性攝取,證實(shí) [??Cu] Cu-FAP-NOX 的 FAP 特異性 —— 在阻斷實(shí)驗(yàn)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(shí)間點(diǎn)從攜帶HEK-293T.hFAP細(xì)胞的小鼠的PET圖像中測(cè)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(shí)(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(yàn)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(shí)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(jià)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(shí)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(gè)不均勻強(qiáng)化的腫塊。為進(jìn)一步評(píng)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(jiàn)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(píng)估,患者還進(jìn)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(jìn)一步清晰顯示左肺有一個(gè)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(jìn)行了組織病理學(xué)檢查。對(duì)活檢樣本進(jìn)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(shí) [??Cu] Cu-FAP-NOX 在 FAP PET 成像中的優(yōu)勢(shì),其靈活的成像時(shí)間窗(1-24h)和高對(duì)比度特性,為癌癥分期、轉(zhuǎn)移灶檢測(cè)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(yàn)證提供了關(guān)鍵支持。未來(lái)將擴(kuò)大臨床隊(duì)列,探索其在療效監(jiān)測(cè)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)
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(tuán)隊(duì)在《European Journal of Nuclear Medicine and Molecular Imaging》發(fā)表研究,首次報(bào)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(píng)估及首例人體應(yīng)用。MadicLab PSA071 小動(dòng)物 PET/CT 系統(tǒng)憑借高分辨率動(dòng)態(tài)成像能力,為探針的腫瘤靶向性驗(yàn)證和藥代動(dòng)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(diǎn)。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(zhǎng)達(dá) 12.7 小時(shí),適合延遲成像與批量生產(chǎn)。本研究通過(guò) N - 草?;揎棴h(huán)肽,開(kāi)發(fā) [??Cu] Cu-FAP-NOX,實(shí)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(zhǎng)至 16.08 小時(shí);
優(yōu)效藥代動(dòng)力學(xué):經(jīng) MadicLab PET 驗(yàn)證,探針主要經(jīng)腎臟排泄,24 小時(shí)腎攝取僅 1.23±0.16% ID/g,顯著低于對(duì)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(dòng)態(tài)時(shí)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(dòng)物動(dòng)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(jìn)行小動(dòng)物成像,其空間分辨率達(dá) 200 μm,支持動(dòng)態(tài)掃描(2 小時(shí))與多時(shí)間點(diǎn)靜態(tài)掃描(4、6、24 小時(shí)),CT 參數(shù)為 80 kV、0.7 mA,可精準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)衰減校正與解剖定位。
關(guān)鍵應(yīng)用
動(dòng)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(shí)內(nèi)腫瘤攝取達(dá) 15.51±1.39% ID/g,24 小時(shí)仍保持 10.06±0.27% ID/g,證實(shí)探針的長(zhǎng)效腫瘤滯留能力。
通過(guò)時(shí)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(dòng)力學(xué)評(píng)估提供直接證據(jù)。
計(jì)算腫瘤 - 背景比(TBRs),6 小時(shí)時(shí)腫瘤 - 肌肉比達(dá) 63.72±19.74,顯著高于對(duì)照探針,驗(yàn)證其高成像對(duì)比度。
圖3:(A) 在A549-hFAP細(xì)胞中,DOTA-FAP-2286、NOTA-FAP-NOX和DOTA-FAPI-04針對(duì)[177Lu]Lu-FAP-2286的競(jìng)爭(zhēng)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(shí)和24小時(shí)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(shí)間點(diǎn)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(wàn)個(gè)細(xì)胞的總施加劑量百分比(%ID/mio cells)表示。 (D) 孵育4小時(shí)后,[64Cu]Cu-FAP-NOX和[64Cu]Cu-FAPI-04在FAP陽(yáng)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(méi)有競(jìng)爭(zhēng)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(dòng)態(tài)時(shí)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(yàn)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(cè)量不同時(shí)間點(diǎn)腫瘤及正常器官的放射性攝取,證實(shí) [??Cu] Cu-FAP-NOX 的 FAP 特異性 —— 在阻斷實(shí)驗(yàn)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(shí)間點(diǎn)從攜帶HEK-293T.hFAP細(xì)胞的小鼠的PET圖像中測(cè)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(shí)(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(yàn)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(shí)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(jià)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(shí)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(gè)不均勻強(qiáng)化的腫塊。為進(jìn)一步評(píng)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(jiàn)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(píng)估,患者還進(jìn)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(jìn)一步清晰顯示左肺有一個(gè)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(jìn)行了組織病理學(xué)檢查。對(duì)活檢樣本進(jìn)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(shí) [??Cu] Cu-FAP-NOX 在 FAP PET 成像中的優(yōu)勢(shì),其靈活的成像時(shí)間窗(1-24h)和高對(duì)比度特性,為癌癥分期、轉(zhuǎn)移灶檢測(cè)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(yàn)證提供了關(guān)鍵支持。未來(lái)將擴(kuò)大臨床隊(duì)列,探索其在療效監(jiān)測(cè)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)