d-spect怎么检查【腹部影像学】陈文新教授团队:99Tcm-FAPI SPECT/CT对晚期结直肠癌诊断效能及免疫治疗决策的影响

新闻资讯2026-04-20 23:08:39
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陈文新(通讯作者)

福州大学附属省立医院核医学科主任、党支部书记,主任医师,博士研究生导师,福建省核医学研究所所长,美国国立卫生研究院、杜兰大学访问学者


研究方向:

放射性核素的诊断与治疗。

学术任职:

中华医学会核医学分会委员;中国医师协会核医学医师分会委员;中国临床肿瘤学会核医学专委会常委;福建省医师协会核医学医师分会主任委员;福建医学会核医学分会副主任委员;福建省医学会骨质疏松与骨矿盐代谢疾病分会副主任委员;福建省抗癌协会甲状腺癌分会常委。



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张禹(第一作者)

福州大学附属省立医院核医学科医师,福州大学附属省立医院肿瘤血液医学中心委员,医学硕士


研究方向:

肿瘤分子影像及核素靶向治疗,主要围绕肿瘤精准诊断的新技术探索、新型核医学分子探针的临床转化及核素靶向治疗的新策略。

学术任职:

福建省中西医结合学会核医学分会委员,Life Conflux期刊编委,《中国继续医学教育》期刊编委会特约通讯员。


以第一/通信作者(含同等贡献)发表SCI论文6篇;主持/参与省部级等多项课题;2024年中华医学会全国PET/CT读片竞赛三等奖。


01
文章来源
  • 作者

张禹1,2,3,林志毅1,2,3,陈泓4,余明钿1,2,3,黄陈申4,陈文新1,2,3*


  • 本文引用格式

[1]张禹,林志毅,陈泓,等.99Tcm-FAPI SPECT/CT对晚期结直肠癌诊断效能及免疫治疗决策的影响[J].中国医学影像学杂志,2025,33(7):768-774. DOI:10.3969/j.issn.1005-5185.2025.07.015.




02
摘要
  • 目的  

探讨99Tcm标记成纤维细胞激活蛋白抑制剂(FAPI)SPECT/CT对晚期结直肠癌转移灶的诊断效能及预测免疫治疗结局的价值,并与18F-FDG PET/CT进行比较。


  • 资料与方法  

前瞻性纳入2022年8月—2023年11月福州大学附属省立医院同时接受99Tcm-FAPI SPECT/CT和18F-FDG PET/CT显像的晚期结直肠癌患者34例。以活检或临床及影像随访结果为金标准,比较两组的诊断效能差异。


  • 结果  

 34例患者中,17例后续接受免疫治疗。肿瘤原发灶(Z=-2.389,P=0.017)、腹膜种植转移灶(Z=-2.497,P=0.013)和肝转移灶(Z=-0.106,P=0.015)对99Tcm-FAPI的摄取明显高于18F-FDG。99Tcm-FAPI SPECT/CT对腹膜种植转移患者的诊断效能优于18F-FDG PET/CT(χ2=4.65,P=0.033)。对99Tcm-FAPI不摄取的转移灶在接受免疫治疗后临床预后较好(χ2=11.839,P=0.006),最大标准化摄取值(SUVmax)-FDG/SUVmax-FAPI是预测免疫治疗结局的重要参数,最佳截断值为5.04。


  • 结论  

99Tcm-FAPI SPECT/CT对晚期结直肠癌腹膜转移的诊断效能优于18F-FDG PET/CT。SUVmax-FDG/SUVmax-FAPI对判断免疫治疗预后有重要应用价值。


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结直肠癌为我国3大常见癌症之一,死亡率居第4位[1],我国70%的结直肠癌患者确诊时已为局部进展期或晚期。免疫检查点抑制剂(immune checkpoint blockades,ICBs)为肿瘤患者的长期生存带来了希望,但仅少数患者能够从中受益[2]。目前推荐ICBs为转移性结直肠癌且具有微卫星不稳定性高或缺陷错配修复(microsatellite instability-high or deficient mismatch repair,MSI-H/dMMR)肿瘤患者的一线治疗方案,但仅10%~15%的MSI-H/dMMR结直肠癌患者表现为相对较高的免疫原性,能够从ICBs中获益[3]。因此,免疫应答的实时、定量、可视化监测对于准确评估患者ICBs疗效至关重要。18F-FDG PET/CT广泛应用于肿瘤免疫治疗效果评估,但在监测早期治疗反应、筛选适合免疫治疗患者方面仍存在挑战[4]


成纤维细胞活化蛋白(fibroblast activation protein,FAP)阳性的肿瘤相关成纤维细胞参与肿瘤微环境中肿瘤免疫逃逸过程[5-6],肿瘤病灶对68Ga-成纤维细胞激活蛋白抑制剂(fibroblast activation protein inhibitor,FAPI)摄取程度与肿瘤微环境评分具有显著相关性[7]68Ga-FAPI PET/CT显像可预测不可切除肝癌的免疫治疗效果和患者预后[8]。国内99Tcm简单易得,性价比高,且SPECT/CT较PET/CT更普及[9]99Tcm-FAPI SPECT/CT显像有望在国内推广。但目前国内鲜有99Tcm-FAPI SPECT/CT显像在晚期结直肠癌中的应用报道。本研究拟评价99Tcm-FAPI SPECT/CT显像对晚期结直肠癌转移灶的诊断效能及对ICBs治疗决策的影响。

1
资料与方法

1.1  研究对象  

前瞻性纳入2022年8月—2023年11月在福州大学附属省立医院核医学科行99Tcm-FAPI SPECT/CT和18F-FDG PET/CT显像的转移性结直肠癌患者。纳入标准:①病理确诊为结直肠癌,且临床及随访资料完整;②SPECT/CT扫描前临床TNM分期(美国癌症联合委员会第8版)为cT4/N+/M0~1;③行99Tcm-FAPI SPECT/CT和18F-FDG PET/CT显像间隔时间<1周[8];④接受99Tcm-FAPI SPECT/CT和18F-FDG PET/CT配对显像明确肿瘤分期,以确定最合适的治疗策略。排除标准:①有第二原发肿瘤;②妊娠或未满18岁;③临床资料不完整或失访。共纳入34例患者,男15例,女19例;年龄28~85岁,平均(61.0±13.1)岁;结肠癌16例,直肠癌18例。原发灶病理类型:高分化腺癌2例,中分化腺癌13例,低分化腺癌19例。本研究经福州大学附属省立医院伦理委员会批准(K2022-09-016),患者均签署知情同意书。


1.2  显像剂制备  

99Tcm-FAPI显像剂使用新型的OncoFAP靶分子制备HYNIC-oncoFAP,分子式C36H34F2N10O8S,分子量804.79,通过Trinice/TPPTS标记技术和GMP生产条件制备HOFAP药盒(由北京大学医学同位素研究中心提供)。在福州大学附属省立医院核医学科SPECT中心制备99Tcm-FAPI显像剂注射液:取一瓶HOFAP药盒静置5 min,加入1 ml 0.9% NaCl溶液溶解后,加入约2 ml 99TcmO4−溶液(1 110~1 850 MBq),混合均匀,置于100℃恒温金属浴(LARKSCI miniB)加热10 min。18F-FDG由福州大学附属省立医院核医学科PET中心采用GE MiniTrace加速器和Microlab全自动合成系统自行制备。99Tcm-FAPI和18F-FDG放化纯均>95%。


1.3  SPECT/CT  

采用GE Discovery NM/CT 670Pro SPECT/CT仪进行显像。静脉注射99Tcm-FAPI(740 MBq)后,嘱患者多饮水,2 h后行全身显像及颈部至大腿根部(对可疑脑转移患者行头部单独扫描)SPECT/CT显像,显像前排空尿液。使用低能高分辨率准直器进行图像采集,采集参数:①全身前后位平面显像能峰140 keV,窗宽15%,床速10 cm/min,矩阵256×1 024;②断层SPECT/CT显像矩阵128×128,放大倍数1.0,探头旋转360°(30 s/帧,共60帧);同机CT扫描电压130 kV,电流60 mA。


1.4  PET/CT  

使用GE Discovery NM/CT 710 PET/CT仪进行显像。所有患者进行PET/CT显像前禁食>6 h,且空腹血糖≤11.1 mmol/L。静脉注射18F-FDG,剂量3.70~5.55 MBq/kg,患者在安静环境中休息50~60 min。排空尿液后进行扫描。扫描范围从颅底到股骨上段,患者取仰卧位,双手抱头。先进行CT扫描,扫描参数:电压140 kV,电流150 mA,矩阵512×512,螺距≥1.0,层厚7.5 mm,球管单圈旋转时间0.5 s。采用标准重建法对CT图像进行重建,重建层厚5 mm;采用三维模式采集PET图像,依据CT定位每床位扫描2.5 min。使用三维逻辑回归重建算法对PET图像进行重建,重建层厚5 mm,间隔5 mm。同时应用CT数据对PET图像进行衰减校正。最后将校正后的PET图像与CT图像进行融合,得到冠状面、矢状面和横断面的融合图像[10]


1.5  图像分析  

99Tcm-FAPI SPECT/CT和18F-FDG PET/CT图像先由1名具有5年以上工作经验的核医学技师根据患者是否移动、金属干扰、衰减校正是否过度等对采集图像进行质控,质控合格的图像分2组进行判读,每组均由2位具有5年以上工作经验的肿瘤核医学医师在熟悉患者临床资料情况下独立阅片,意见不统一时讨论达成一致。①视觉分析,在排除生理性摄取和明确良性病变的情况下,病灶的显像剂浓聚高于周围组织本底,判定为阳性病灶;②半定量分析,将采集到的信息(设备的灵敏度、给药时间、满针和空针活度)输入系统。PET/CT图像分析中,在图像横断位手动勾画病灶感兴趣区,由ADW 4.7工作站自动计算病灶的标准化摄取值(SUV)。SPECT/CT图像分析中,采用GE Q. Metrix软件进行图像重建,后在图像横断位手动勾画病灶感兴趣区,由Xeleris 3.0工作站自动计算病灶的SUV[11]。在横断位图像上选择升主动脉中段,避开血管分支和钙化区域,使用椭球体感兴趣容积,横轴直径约1 cm,纵轴长度约2 cm,采用半自动阈值勾画法(50% SUVmax阈值),勾画升主动脉的感兴趣区面积,后在对应工作站自动计算升主动脉SUVmean。用病变SUVmax与升主动脉SUVmean的比值计算靶本比[12]


1.6  临床随访与验证  

以患者手术和(或)穿刺病理结果作为最终诊断金标准。临床症状可疑腹膜转移患者行腹水细胞学检查或诊断性腹腔镜探查。未接受手术或穿刺病理证实的可疑病灶,均进行不少于6个月的随访,以实验室检查、临床及影像随访结果作为最终诊断的参考标准[12]


1.7  统计学分析  

使用SPSS 19.0软件。计量资料以MQ1,Q3)表示,采用秩和检验比较;计数资料以例数或百分比表示,采用χ2检验比较。采用受试者工作特征(ROC)曲线,计算SUVmax-FDG/SUVmax-FAPI参数的曲线下面积、敏感度、特异度和最佳截断值。

2
结果

2.1  一般资料  

34例患者中,8例(23.5%)肿瘤局部晚期,26例(76.5%)探查转移或局部复发。17例(50.0%)后续接受免疫治疗。6例(17.6%)在新辅助治疗后行肿瘤根治性切除并局部淋巴结清扫术(病理确诊淋巴结转移20枚)。


2.2  99Tcm-FAPI和18F-FDG病灶摄取程度比较  

34例患者中,肿瘤原发灶、腹膜种植转移灶和肝转移灶对99Tcm-FAPI的摄取明显高于对18F-FDG的摄取,差异有统计学意义(Z=-2.389、-2.497、-0.106,P均<0.05);转移淋巴结对99Tcm-FAPI和18F-FDG摄取差异无统计学意义(Z=-0.699,P=0.485),见表1、图1。 

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图1  男,59岁,肠镜活检确诊结肠癌,结肠癌原发灶在18F-FDG PET/CT和99Tcm-FAPI  SPECT/CT显像的对比图(箭示病灶)。A. 18F-FDG PET/CT最大密度投影及横断位图像示肠道走行区18F-FDG生理性摄取,影响结肠癌病灶判读;B. 99Tcm-FAPI  SPECT/CT中肠道走行区无生理性99Tcm-FAPI 摄取,结肠癌病灶显示清晰 


2.3  99Tcm-FAPI和18F-FDG对结直肠癌患者转移病灶诊断效能比较  

34例患者中,淋巴结转移26例(76.5%),腹膜种植转移15例(44.1%),肝转移7例(20.6%),其他远处转移9例(26.5%)。99Tcm-FAPI SPECT/CT对于腹膜种植转移患者的诊断效能优于18F-FDG PET/CT,差异有统计学意义(P=0.033,95% CI 0.509~0.958),见表2。虽然99Tcm-FAPI SPECT/CT检出肝转移灶的数量多于18F-FDG PET/CT,但两种方法的诊断效能差异无统计学意义(16比14,P=0.493,95% CI -0.250~0.680),见表2。8例局部晚期结直肠癌患者中,99Tcm-FAPI SPECT/CT和18F-FDG PET/CT对原发灶检测敏感度均为100%。

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2.4  免疫治疗结局预测  

17例患者行99Tcm-FAPI、18F-FDG显像后接受ICBs治疗(图2),均接受12个月以上临床随访,首次评估在治疗后6~9周,中期每8~12周复查,长期每3~6个月随访。由胃肠外科医师整合影像学、分子标志物、实验室数据和临床指标评估免疫治疗效果,动态监测并结合患者个体特征调整策略。治疗反应疗效评估采用实体肿瘤疗效评价标准RECIST 1.1定义,病情稳定(stable disease,SD)和部分缓解(partial response,PR)为预后好;病情进展(progressive disease,PD)和死亡为预后差。13例99Tcm-FAPI SPECT/CT成像阳性(FAPI+,FDG+/-)患者中,12例出现PD,1例死亡(PD+Death);3例99Tcm-FAPI显像阴性(FAPI-,FDG+)患者预后均改善(SD+PR)。99Tcm-FAPI显像阴性患者接受ICBs后临床预后更优,差异有统计学意义(χ2=11.839,P=0.006)。18F-FDG PET/CT显像结果对预后的预测差异无统计学意义:FDG阳性组中4例患者预后改善(SD+PR),9例预后不良(PD+Death);FDG阴性组中0例预后改善,4例预后不良,两组差异无统计学意义(χ2=1.609,P=0.519)。此外,当SUVmax-FDG/SUVmax-FAPI的最佳截断值为5.04时,曲线下面积为0.833(95% CI 0.645~1.000),该参数预测免疫治疗预后较好(SD+PR)的敏感度为66.7%(95% CI 9.4%~99.2%),特异度为100.0%(95% CI 76.8%~ 100.0%),约登指数为0.667。

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图2  17例接受免疫治疗的结直肠癌患者临床治疗经过及疗效反应。治疗反应疗效评估采用实体肿瘤疗效评价标准RECIST 1.1定义

3
讨论

3.1  结直肠癌免疫治疗的现状和挑战  

结直肠癌是全球最常见且致死率较高的恶性肿瘤,具有高度异质性和侵袭性,晚期患者预后效果不佳。目前广泛应用的TNM分期系统虽可用于风险评估和治疗决策,但未充分考虑肿瘤微环境及免疫细胞对疾病进展的影响。ICBs仅对少数MSI-H/dMMR型结直肠癌具有显著疗效[13]。MSI-H/dMMR需要活检病理确诊,有创,不宜反复实施,且局部组织无法反映器官的全局情况。因此,寻找有效、早期监测肿瘤分子特征的无创影像学技术,精准筛选免疫治疗受益人群,指导免疫治疗决策,对结直肠癌患者更好的生存获益至关重要。


FAP是一种由活化成纤维细胞特异表达的Ⅱ型跨膜丝氨酸蛋白酶,在肿瘤生长过程中表达显著上调[5]。FAP靶向成像作为一种新的肿瘤间质可视化成像方法,近年来68Ga-FAPI PET/CT成像在各种肿瘤诊断及分期中得到广泛应用[14]。既往研究表明,68Ga-FAPI PET/CT成像在消化系统肿瘤分期中具有显著优势[15]。SPECT/CT是一种更具有性价比的影像学方法。与SPECT相比,PET具有更好的空间分辨率和灵敏度,但与FDG相比,FAPI在正常肝脏和腹膜中的背景较低,且肠道走行区无生理性FAPI摄取,使FAPI可能更适用于肝脏或腹膜转移患者。因此,99Tcm-FAPI较18F-FDG的药代动力学差异,是否能在一定程度上弥补SPECT的空间分辨率和敏感度的不足,也是本研究探讨的内容之一。目前99Tcm-FAPI SPECT/CT在结直肠癌中的应用报道较少。因此,本研究评价99Tcm-FAPI SPECT/CT显像对晚期结直肠癌转移灶的诊断效能及对ICBs治疗反应的评估,以实现个体化精准治疗。


3.2  99Tcm-FAPI SPECT/CT在结直肠癌诊断中的应用价值  

结直肠癌易发生远处转移,包括肺、肝、骨和腹膜转移等。由于寡转移的结直肠癌患者存在根治性治疗的可能性,因此,早期准确评估转移对患者的临床管理和治疗选择至关重要。然而,目前临床实践表明,18F-FDG PET/CT和腹部增强CT在腹膜转移诊断中存在一定局限性[16-17]。本研究中99Tcm-FAPI SPECT/CT对腹膜转移的诊断准确度高于18F-FDG PET/CT,并且腹膜转移在99Tcm-FAPI SPECT/CT上显示更高的靶本比。这可能是因为肠道对FAPI不存在生理性摄取,且显像不受患者血糖水平干扰。同时,在肿瘤腹膜转移过程中存在强烈的纤维化反应,导致病变部位FAP表达上调,从而使FAPI摄取增加[18],提示行99Tcm-FAPI SPECT/CT是对FDG阴性可疑腹膜转移患者的必要补充。但Alçın等[19]报道68Ga-FAPI PET/CT对术后纤维化和(或)炎症反应、结核性腹膜炎、大网膜纤维组织增生等良性病变可导致FAPI摄取增加,推测99Tcm-FAPI SPECT/CT对腹膜转移的诊断也可能出现相似的假阳性。在淋巴结转移方面,本研究发现99Tcm-FAPI SPECT/CT与18F-FDG PET/CT的诊断准确度相当,与覃春霞等[15]18F-FDG和68Ga-FAPI PET/CT研究结果不同,可能原因为本研究队列为晚期结直肠癌患者,大部分发现转移的淋巴结直径>1 cm,两者对于较大淋巴结转移灶的诊断准确度相似。


3.3  99Tcm-FAPI SPECT/CT对结直肠癌免疫治疗评估的价值  

ICBs治疗的出现与应用改变了晚期结直肠癌的治疗决策。但99Tcm-FAPI SPECT/CT和18F-FDG PET/CT在预测或监测晚期结直肠癌对ICBs治疗反应方面的价值尚未完全明确。Kieffer等[6]研究表明,肿瘤相关成纤维细胞在肿瘤ICBs治疗耐药中起关键作用。99Tcm-FAPI SPECT/CT显像实现了肿瘤相关成纤维细胞的可视化监测。本研究发现肿瘤对FAPI的高摄取与ICBs治疗后预后不佳相关。SUVmax-FDG/ SUVmax-FAPI是免疫治疗后临床预后较好的影像学参数,最佳截断值为5.04。出现这种现象可能因为肿瘤细胞对FAPI的摄取越高,肿瘤周围的成纤维细胞生长越活跃,活跃的成纤维细胞包裹肿瘤细胞,起到类似物理屏障的作用,从而阻止ICBs治疗相关药物进入肿瘤细胞[20],提示99Tcm-FAPI SPECT/CT是一种可以通过检测体内肿瘤细胞周围肿瘤相关成纤维细胞表达量的非侵入性方法,从而早期预测转移性结肠癌对ICBs治疗的反应。


3.4  本研究的局限性与未来研究方向  

与PET影像技术相比,SPECT设备普及率高,单光子核素半衰期较长、种类更多、便于制备和运输,且SPECT显像临床检测费用低,能使更多患者受益。但由于缺少如18F-FDG等有效的显像药物,限制了SPECT/CT影像技术在肿瘤诊断、分期和疗效评价等方面的应用。目前,随着图像重建算法的不断改进和复杂补偿技术在校正单光子衰减和散射中的应用以及高灵敏度SPECT/CT的研发制造,SPECT/CT的临床应用已取得显著进展[21]


本研究首次初步验证了99Tcm-FAPI SPECT/CT对结直肠癌的诊断价值与免疫治疗结局的预测价值,但也具有一定局限性:本研究为单中心研究,样本量较小,未对接受ICBs治疗患者的预后进行单因素、多因数及Kaplan-Meier生存曲线分析,一定程度上影响结论的统计效力。本研究队列中发生卵巢、肾上腺和肺部转移病例较少,无法比较两种显像诊断的特异度和准确度。此外,确诊转移的金标准是病理学诊断,需要对每个可疑病灶进行活检。然而转移通常为多发性,在实际临床操作中具有挑战性。因此,多数转移病灶未经过病理学诊断,仅通过随访和其他影像学资料(如MRI和CT)作为诊断和预后的参考,缺乏与组织病理学的相关性分析,未来需要进行持续随访以进一步验证相关论点。


总之,99Tcm-FAPI SPECT/CT对晚期结直肠癌腹膜转移的诊断效能明显优于18F-FDG PET/CT,两者诊断淋巴结转移、肝转移和其他远处转移的效能相当;SUVmax-FDG/SUVmax-FAPI可作为预测结直肠癌对ICBs治疗预后的影像学参数;同时,99Tcm-FAPI SPECT/CT可以预测结直肠癌对ICBs治疗的反应和结局,具有良好的临床应用前景。


利益冲突  所有作者均声明不存在利益冲突


































参考文献

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相关链接:福建省第十六次核医学学术交流会暨核医学诊疗规范与临床应用新进展学习班,陈文新教授当选福建省医学会核医学分会第八届主任委员


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