FAPI 是一种放射性示踪剂前体,全称为成纤维细胞活化蛋白抑制剂,它通过与FAP结合,可在PET/CT扫描中精准可视化各类肿瘤的位置和大小 。自2019年68Ga-FAPI PET/CT影像获得SNMMI(北美核医学和分子影像大会)的年度图片以来,全世界对于FAP PET的研究白热化,涌现了一波又一波高质量研究,积累了无数FAP PET的临床应用经验。
2024年11月21日,SNMMI与EANM在世界核医学顶刊《美国核医学杂志》上联袂发布FAP PET的成像指南 ,这标志着FAP PET登堂入室,获得了权威认可与规范化。
FAP简介
成纤维细胞活化蛋白(FAP)是一种在活化的成纤维细胞上表达的跨膜蛋白,其功能类似于丝氨酸蛋白酶。FAP是肽酶家族的一部分,家族成员包括二肽基肽酶IV (DPP4)和脯氨酰寡肽酶 (PREP)。它在肿瘤相关成纤维细胞(CAF)和参与伤口愈合和组织修复的正常活化成纤维细胞(NAF)上表达。FAP 长期以来一直是癌症治疗的靶标,FAP靶向放射性配体的开发激发了人们对FAP成像评估癌症和其他疾病的兴趣。尽管FAP PET 在非肿瘤疾病中发挥作用,但本指南的主要关注点是其在肿瘤领域的应用 。由于68Ga FAPI-04和其他基于喹啉的放射性药物的使用相对较广泛,本指南中的临床结果和建议最初基于该放射性药物家族获得。
本指南目标
本指南旨在推荐、执行、解释和报告FAP PET成像研究的结果 ,可以为临床提供最佳可用证据,告知缺乏有力证据的地方,并帮助他们为患者提供最佳的诊断疗效和研究质量。本指南还介绍了FAP PET的标准化质量控制/质量保证(QC/QA)程序和成像程序 。充足的精密度、准确性、可重复性和再现性对于患者的临床管理和多中心试验中FAP PET的使用至关重要。标准化的成像程序将有助于促进FAP PET的正确应用并夯实后续研究。
临床适应症
肿瘤相关适应症
具有成纤维增生反应的肿瘤,因此含有高含量的FAP表达的CAFs,包括胃肠道腺癌、胰腺导管腺癌(PDAC)、胆管癌、食管癌、头颈癌、甲状腺癌、原发未知肿瘤(CUP)、肺癌、腹膜癌、膀胱癌、卵巢癌和乳腺癌。值得一提的是,转移性脑肿瘤显示FAP PET的摄取增加,尽管目前没有证据表明FAP PET 与标准方式相比在评估原发性脑肿瘤方面有益处。在头颈部鳞状细胞癌中,FAP PET减少了FDG区域淋巴结转移的假阳性结果。
另一方面,下面几种癌症类型FAP摄取较低或低于FDG,例如淋巴瘤、骨髓瘤、前列腺癌、肾细胞癌、黑色素瘤和精原细胞瘤。FAP PET不太可能在这些癌症的分期中发挥重要作用。最后,间充质来源的肿瘤在CAF和肿瘤细胞上都表达FAP,比如肉瘤,尽管肉瘤对FAP PET的摄取率很高,但与FDG PET相比,它似乎并没有改善分期,其作用可能仅限于FDG亲和力低、FAP表达高的肉瘤(例如孤立性纤维瘤)和放射配体治疗(RLT) 的选择。
FAPI与FDG在各种肿瘤性病变中亲和度对比图
6种经典肿瘤同一个病人FDG与FAPI PET图像对比图
不同肿瘤的FAPI PET图像(MIP)图
非肿瘤相关适应症
有研究表明FAPI PET可以评估间质性肺病和肺纤维化、IgG4相关疾病、肝硬化、肾损伤、炎症性肠病和类风湿性关节炎、急性心肌梗死后心脏重塑、化疗和放疗引起的心肌损伤、心力衰竭、心肌病和肺动脉高压相关的纤维化。FAP PET还具有预测和监测对抗纤维化药物的反应的潜力,例如临床上用于减缓肺纤维化的尼达尼布和吡非尼酮。然而,现有数据不足以将这项研究纳入临床应用,这表明需要进一步研究FAP PET在感染、炎症和风湿病等中的应用。
相关人员资格与资质
诊断医师、扫描技师及药师均需有相应的核医学从业资质及培训经验。
FAPI检查流程
检查申请
临床医生应提供一份书面检查申请单,包含有关患者医疗状况的信息,包括相关病史和PET应解决的一个或多个具体临床问题,以便证明检查的合理性。病史内应提及既往可能促进成纤维细胞活性的医疗程序(例如手术、活检、放射治疗)。还应提供在既往影像学检查中获得的信息。全身PET经典视野(FOV)之外的病变(例如 应提及手臂、下肢)。需要提供与融合检查(CT或MRI)相关的信息,包括幽闭恐惧症,近期肾功能(肾小球滤过率)和对造影剂或含钆造影剂的超敏反应史,用于造影剂增强CT或MRI。还应提及确认患者未怀孕和正在进行的哺乳。目前没有已知的FAP配体的药物相互作用。确认患者是否正在服用成纤维细胞靶向药物(如尼达尼布或吡非尼酮)可能有用。
患者准备和预防措施
患者应充分补液,以促进尿液排泄示踪剂的清除。与FDG成像不同的是,患者不需要禁食及禁用胰岛素等糖尿病药物,因为血糖和胰岛素不会影响FAPI的生物分布和病变摄取。患者不需要在过去24 小时内避免剧烈运动。
应采用一般放射性药物给药程序,以预防潜在的妊娠和哺乳期。目前尚不清楚子宫内暴露于FAP示踪剂是否存在有害影响。如果确定妊娠,应强烈考虑其他影像学检查。对于有生育能力的女性,如果不确定可能怀孕,应根据PET中心的标准程序进行即时检测,其中可能包括检查当天的尿液或血清HCG检测。哺乳妇女的预防措施取决于放射性核素和注射活性;可以要求中断4小时至24小时的哺乳,具体取决于放射性核素和机构政策。
儿科患者进行FAP PET的研究有限,但在这些有限的病例中,没有不良事件的报道。应提供适合儿童年龄及其预期依从性的适当固定程序,从约束装置到镇静剂再到全身麻醉,类似于其他PET 成像程序。
放射性药物
各类FAPI前体一览
放射性药物的注射剂量
注射活性取决于所使用的放射性药物、其所含的放射性核素、摄取时间(间隔注射扫描)和使用的机器类型。
大多数使用68Ga标记的放射性药物的研究药物放射性剂量范围为120-300MBq,平均值约为150MBq,使用15-20厘米 FOV TOF PET机器成像,结果约为2.0MBq/kg。总体而言,建议68Ga的给药活性为100-200MBq或2MBq/kg。
对于通常可以更大量生产的18F标记的放射性药物,给药活性往往更高,范围为185-300MBq,平均值约为230MBq,结果约为4.4MBq/kg。根据这一经验,建议175-275MBq或3-4 MBq/kg的放射性注射剂量。
Total-body PET设备可显著减少注射剂量。一项使用68Ga-FAPI-04的研究在注射0.84-1.14 MBq/kg(约为传统PET 机器建议剂量的一半)和2分钟扫描时间后获得了良好的图像质量。
摄取时间(注射后等待时间)
注射68Ga-FAPI药物后,摄取时间通常在30到60分钟之间。该时间间隔被证明在原发性肿瘤和转移性病灶方面提供稳定、高水平的检出率。有研究表明注射后1小时和3小时的时间点可以行延迟显像,有助于鉴别恶性和慢性炎症性或纤维化。根据临床适用性和可行性,注射后30-40分钟采集似乎是68Ga 标记的FAPI 示踪剂的合理折衷方案。对于18F-FAPI-74,推荐的摄取时间为60分钟,从而在有限的背景噪音下获得最佳的肿瘤与背景比率。
总体而言,我们建议镓-68标记化合物的摄取时间为20至60分钟,氟-18标记化合物的摄取时间为30至90分钟 。许多研究中心使用60分钟的摄取时间 来匹配FDG、SSTR和PSMA PET的摄取时间。
图像采集
应指导患者在扫描前排尿,以尽量减少膀胱活动造成的伪影。PET覆盖率应与CT扫描范围相同。扫描范围通常从头顶或颅底到大腿中部。如果扩大覆盖范围对临床问题有益,则可以考虑从颅骨顶点到脚趾的扫描范围。建议从大腿中部到头部进行扫描,以避免在扫描过程中充盈膀胱 。
报告书写及发布
报告内容应包括病人信息、临床资料、注射及扫描细节、影像所见及诊断。
影像所见及诊断中应该包括以下内容 :
生物分布 :大多数小分子FAP放射性药物在正常器官中的生理生物分布在注射后15分钟内迅速达到,并且在10分钟到3小时内仅观察到生物分布的微小变化。FAP放射性药物在正常器官中的生物分布按摄取降序包括:肾脏、膀胱(排泄)、子宫、唾液腺、胰腺、Waldeyer环、乳房、横纹肌、甲状腺、前列腺、卵巢、睾丸、肾上腺、心脏和血池。肾集合系统和膀胱是由于目前可用的FAP放射性药物的尿液排泄而暴露最多的器官。此外,一些FAP放射性药物,例如基于Al18F-NOTA 的18F-FAPI-74,可以进行胆汁排泄,因此在胆囊、胆管中活性浓度很高。
影像所见的描述 :视觉评估应从查看最大强度投影(MIP)图像和轴向切片开始。正常器官中靶向FAP的放射性药物的固有低摄取率使人们能够可视化MIP上的病变。一般来说,不能归因于生理生物分布或已知的非肿瘤摄取原因的大于周围背景的摄取被认为是恶性的。应描述摄取的位置和模式(例如局灶性、弥漫性或线性)。
应结合患者的完整病史解释所见的所有病变,包括既往病症(慢性(纤维)炎症或感染、肉芽肿性病变等)、手术和医疗干预、扫描时的临床状态(急性炎症、发热、近期手术),并辅以对该部位相应CT(或MRI)结果的严格评估。如果形态学成像无法证实病变的恶性性质并且对临床管理有重大影响(例如,用非治愈性方法代替预期的治愈性方法或大幅增加放射治疗计划),则需要组织学确认或专门的影像学检查。
FAPI PET高摄取可能归因于多种因素,包括癌细胞迁移增加、上皮-间充质转化、免疫抑制、促进血管生成和化疗/免疫治疗耐药。此外,由于CAFs可以具有不同的来源(间充质干细胞、上皮细胞、脂肪细胞、前脂肪细胞、常驻成纤维细胞、内皮细胞等),因此很难使用唯一标志物可用于鉴定所有CAF。这种异质性不仅影响成像,还会干扰任何FAP相关RLT的疗效。
辐射剂量
不同FAP PET放射性药物的辐射剂量测定相似,膀胱壁(中位数0.048mGy/MBq)和肾脏(中位数0.016mGy/MBq)的吸收剂量最高。68Ga标记的FAP放射性药物的中位有效剂量为0.0123mSv/MBq,而18F-FAPI-74的中位有效剂量为0.0141mSv/MBq。当使用100-200MBq 68Ga FAP 的活性时,有效剂量将在1.0-2.5mSv范围内;而使用185-300MBq 18F-FAPI-74时,有效剂量将在2.6-4.2mSv范围内。这两个范围都与68Ga-PSMA-11和18F-DCFPyL的有效剂量相当。CT扫描吸收的剂量不包括在该剂量值中。