[18F] AlF-NOTA-FAPI-04 PET/CT扫描可以预测接受新辅助化疗和放疗的局部晚期直肠癌患者的病理完全缓解情况

《Radiotherapy and Oncology》：[18F] AlF-NOTA-FAPI-04 PET/CT scans can predict pathologic complete response in patients receiving neoadjuvant chemoradiotherapy for locally advanced rectal cancer

本研究通过前瞻性队列设计，评估[18F]AlF-NOTA-FAPI-04 PET/CT在预测局部晚期直肠癌新辅助化疗放疗后病理完全缓解率（pCR）中的应用。纳入60例患者，其中40例接受nCRT，基线及第10次放疗后PET/CT显示，SUVmean和SUVmax与肿瘤FAP表达呈正相关。多因素Logistic回归分析表明，基线SUVmean是独立预测因子（OR=0.295，95%CI 0.113-0.772，p=0.013），且其预测性能优于CEA。结论表明，基线SUVmean可作为评估nCRT疗效的影像生物标志物，为个体化治疗提供依据。

　　

朱子源|张翔|张云|陈旺|李万虎|马莉|徐磊|孙彦来|于金明|岳金波

中国山东省济南市山东第一医科大学附属山东癌症医院及研究所放射肿瘤科，山东医学科学院

摘要

背景与目的

我们评估了在正电子发射断层扫描/计算机断层扫描（PET/CT）中使用示踪剂[¹⁸F] AlF-NOTA-FAPI-04是否能够预测接受新辅助化疗放疗（nCRT）的局部晚期直肠癌（LARC）患者的病理完全缓解（pCR）率。

材料与方法

我们前瞻性评估了60名经组织病理学确诊的原发性直肠癌患者（20名推荐手术，40名接受nCRT），这些患者接受了治疗前的[¹⁸F] AlF-NOTA-FAPI-04 PET/CT扫描以检测肿瘤表面的FAP表达。在40名患者中，有26名在完成第10次放疗后再次接受了[¹⁸F] AlF-NOTA-FAPI-04 PET/CT扫描，以评估FAPI摄取变化。使用Spearman等级检验评估基线PET变量与癌症相关成纤维细胞（CAFs）标志物之间的相关性，并通过逻辑回归分析病理缓解与潜在预测因子之间的关系。

结果

FAPI PET的最大和平均标准化摄取值（SUVmax, SUVmean）与FAP表达呈正相关（p < 0.05）。接收者操作特征曲线分析显示，SUV_mean（曲线下面积[AUC] = 0.869，p < 0.001；临界值6.02；敏感性100%；特异性74.2%）和SUV_max（AUC = 0.810，p = 0.005；临界值11.46；敏感性77.8%；特异性80.6%）均可用于预测原发肿瘤的pCR。多变量逻辑回归显示，SUV_mean是良好反应的独立预测因子（比值比=0.295，95%置信区间[CI] 0.113–0.772，p = 0.013）。FAPI摄取变化与放疗反应无关。

结论

[¹⁸F] AlF-NOTA-FAPI-04 PET/CT的摄取变量反映了CAFs相关生物标志物的表达。基线SUV_mean较高与LARC患者对新辅助化疗放疗的反应较差相关。

引言

目前局部晚期直肠癌（LARC）的治疗金标准是先进行新辅助化疗放疗（nCRT），随后进行全直肠系膜切除[1]。研究表明，nCRT可以显著缩小LARC的体积和分期，降低局部复发的风险，并实现病理完全缓解（pCR）[2]。pCR意味着没有存活肿瘤细胞的证据，这表明患者可以避免手术干预并减少术后并发症[3]。因此，在nCRT开始前的LARC初始分期阶段预测肿瘤的病理反应可能会影响治疗策略。

直肠内超声、计算机断层扫描（CT）和磁共振成像通常能提供关于肠壁侵犯（T状态）和淋巴结转移（N状态）的有用信息，但在评估新辅助治疗反应方面准确性较低[4]。多项研究测试了[¹⁸F]-氟脱氧葡萄糖（FDG）正电子发射断层扫描（PET）/CT的变量（如代谢性肿瘤摄取和体积）来预测LARC的治疗效果，但这些研究结果存在矛盾[5],[6]。因此，迫切需要一种新的成像剂来监测nCRT的反应。

癌症相关成纤维细胞（CAFs）是围绕癌细胞的基质细胞的主要组成部分，它们可以增强免疫抵抗，并在肿瘤侵袭、转移和增殖中起关键作用[7]。FAP在CAFs表面表达，可以调节细胞外基质的结构和组成，并促进某些肿瘤相关活动[8],[9]。例如，[⁶⁸Ga] FAPI PET/CT已被证明对直肠癌的检测和分期具有优异的敏感性和特异性[10],[11]。[¹⁸F] FAPI-04 PET/CT已被证实是安全且高度特异的FAP成像方法[12]，回顾性分析表明，恶性肿瘤周围基质纤维细胞中FAP的高表达与治疗反应不良相关[13]。然而，仍需要前瞻性研究来确认[¹⁸F] FAPI-04 PET/CT在预测nCRT治疗反应方面的有效性。

在本研究中，我们探讨了[¹⁸F] AlF-NOTA-FAPI-04在PET/CT上的摄取是否可以作为LARC新辅助化疗放疗pCR的生物标志物。我们认为，能够检测或预测治疗反应的成像方法有助于早期干预，以限制疾病的进展和范围。为了验证这一想法，我们通过前瞻性临床方案在放疗前和放疗期间获取了[¹⁸F] AlF-NOTA-FAPI-04 PET/CT扫描结果，并将其与组织病理学反应率进行了关联。通过成像早期发现不良预后有助于实现个性化治疗。

患者

本研究于2022年1月至2024年10月在山东癌症医院设计和实施。入选标准为：（1）组织病理学确诊的直肠癌；（2）年龄≥18岁；（3）身体状况良好（即东部合作肿瘤组评分为0–1）；（4）治疗前进行了[¹⁸F] AlF-NOTA-FAPI-04 PET/CT扫描。排除标准为：（1）精神无能；（2）过去5年内有其他恶性疾病史。

结果

2022年1月至2024年10月，共有60名基于组织学检查在山东癌症医院及研究所诊断为直肠癌的患者参与了本研究，并接受了基线[¹⁸F] AlF-NOTA-FAPI-04 PET/CT扫描（图1）。定量FAPI摄取数据仅来自原发肿瘤。这60名患者中，20名直接推荐手术，另外40名接受了nCRT。

讨论

在这项研究中，我们对直肠肿瘤患者进行了严格的单中心前瞻性试验，以确定预测病理缓解的有效方法。我们的结果表明，基线SUV_mean可能有助于预测nCRT的反应；SUV_mean在预测反应方面也比CEA更敏感。此外，多变量逻辑回归显示SUV_mean能够独立预测这些患者的pCR。

先前的研究表明[⁶⁸Ga]-FAPI PET/CT

结论

我们发现，通过[¹⁸F] AlF-NOTA-FAPI-04 PET/CT测得的基线SUV_mean有助于预测nCRT后的pCR。确定的SUV_mean临界值（< 6.02）可能在临床上有助于识别对nCRT反应良好的患者。结合临床预后因素，治疗前通过[¹⁸F] AlF-NOTA-FAPI-04 PET/CT获得的代谢变量SUV_mean可作为评估LARC肿瘤异质性和对nCRT反应的潜在成像生物标志物。

支持来源

本研究得到了以下资助：国家自然科学基金（项目编号82272753）、山东癌症医院合作学术创新项目（ZF004）、中国科技部国家重点科技项目[项目编号2023ZD0501604]、山东省自然科学基金（项目编号ZR202212050049）。

出版同意

不适用。

作者贡献声明

朱子源：撰写 – 审稿与编辑，撰写 – 原稿，资源获取，项目管理，方法学，资金申请，数据分析，概念构思。张翔：软件使用，资源获取，项目管理，方法学，研究调查，概念构思。张云：研究调查，资金申请，数据分析，概念构思。陈旺：项目管理，方法学，研究调查，数据分析，概念构思。李万虎：

伦理批准与参与同意

本研究获得了山东癌症医院及研究所当地伦理委员会的批准，患者在研究前签署了书面知情同意书。

利益冲突声明

作者声明他们没有已知的财务利益或个人关系可能影响本文所述的工作。