概述
肿瘤核医学是利用放射性药物发出的射线进行肿瘤诊断和治疗的专门学科,包括肿瘤的核素诊断和核素内照射治疗两大类,已形成现代肿瘤医学的一个重要组成部分,为广大病患者的精准诊疗提供了安全、无创的手段。
肿瘤核医学分子影像基于放射性示踪技术以及多模态影像技术原理,在明确肿瘤形态大小、肿瘤分期的基础上,利用分子影像探针来观察机体组织细胞中关键分子(如代谢酶、受体或转运体、抗原等)的分布和代谢变化,洞察肿瘤细胞的生物学特征、了解肿瘤的代谢异质性、抗原及受体分布异质性及疗效反映异质性,为肿瘤的精准诊治和预后判断提供依据。今年主要集中于新的显像设备或新型放射性药物在淋巴瘤、前列腺癌、神经内分泌肿瘤、胃肠道肿瘤等多种肿瘤诊疗应用方面,采用不同的分子影像探针如18F-FDG 、PSMA、FAPI、DOTATATE等通过显像设备获得分子影像信息,用于指导肿瘤的精准诊疗。
肿瘤核素内照射治疗是肿瘤核医学的另一热点,特别是随着肿瘤核素诊疗一体化的推进,将进一步推动肿瘤精准治疗的发展。除临床普遍开展的分化型甲状腺癌的131I治疗、骨转移瘤的89Sr治疗、131I-MIBG(Azedra)治疗嗜铬细胞瘤外,近年来快速发展的靶向内照射治疗,如223Ra治疗前列腺癌骨转移、177Lu- PSMA治疗前列腺癌、177Lu- DOTATATE治疗神经内分泌瘤、90Y-CD20单抗(Zevealin)治疗惰性复发难治性B细胞淋巴瘤等将在临床推广应用。另外放射性核素的近距离内照射治疗也在飞速发展,如:肿瘤125I粒子植入治疗前列腺癌、胰腺癌、头颈部肿瘤等,90Y微球选择性内照射治疗肝癌。核医学的肿瘤诊疗一体化的将肿瘤精准诊疗上一个新台阶。
未来不同的分子影像探针如PSMA、FAPI、DOTATATE及Pentixafor和双靶点探针如FAPI-RGD等,以及基于放射性核素标记单抗及其衍生物探针的免疫PET/SPECT显像,如针对淋巴瘤CD20阳性、人表皮生长因子受体2(human epidermal growth factor receptor 2,Her2)阳性及肿瘤新生血管的靶向探针等,来获得分子影像信息研究更加深入,在指导肿瘤的精准诊疗方面发挥更大作用。
1. 以成纤维激活蛋白抑制剂(FAPI)为代表的核素诊疗一体化进一步深入
肿瘤相关成纤维细胞(CAFs)是上皮癌细胞周围间质的主要成分,在肿瘤生长、迁移、转移、细胞外基质重构、治疗抵抗和免疫抑制中发挥关键作用。成纤维细胞活化蛋白(fibroblast activation protein,FAP)是CAFs的标志性蛋白,在多种肿瘤细胞中呈高表达,而在正常组织中几乎不表达。FAPI高特异性与FAP结合,成为核医学新型靶向分子探针而备受肿瘤诊疗研究的关注。FAPI对多种肿瘤均具有良好的探测效能,相比于18F-FDG,FAPI对某些肿瘤原发灶[1]及多种转移灶(如骨转移、肝转移、腹膜转移等)[2]均具有更佳的灵敏度,及更高的肿瘤/背景的比值;在一定程度上弥补了18F-FDG PET/CT显像的短板,准确来说,68Ga-FAPI PET/CT成像对于18F-FDG代谢低的一些肿瘤原发灶及转移灶的检测方面,展现了良好的显像效能,FAPI对于18F-FDG来说“不是替代品,而是补充”[3,4]。
此外,由于成纤维细胞激活蛋白(FAP)在上皮性癌的癌相关成纤维细胞中高表达,采用发射β射线的188Re、177Lu、90Y以及发射α射线的225Ac等治疗性核素标记 FAPI,有望成为新型肿瘤靶向内照射治疗的放射性药物[5,6],开创核素靶向诊疗的新时代。
2.177Lu-PSMA靶向核素治疗为晚期前列腺癌患者提供精准治疗新手段
以PSMA为靶点的核素诊疗一体化疗法已步入快车道。2022年3月美国FDA批准177Lu-前列腺特异膜抗原(prostate specific membrane antigen,PSMA)用于PSMA阳性、接受过AR通路抑制和紫杉类化疗的去势抵抗性前列腺癌(mCRPC)患者治疗。Thera P研究在前期的结果中证实了,在多西他赛治疗后进展的mCRPC患者中,177Lu-PSMA-617的疗效较卡巴他赛更好。2022年ASCO大会中,进一步的研究显示较高的PSMA摄取(SUVmean)与更好的177Lu-PSMA生存获益相关(高SUVmean患者的rPFS和OS分别为14.1和21.4个月,而低SUVmean患者为5.8和14.5个月)[7]。而223Ra是一种α粒子放射性治疗药物,目前研究表明其可以延长转移性去势抵抗性前列腺癌(mCRPC)患者总生存期(OS),2022年ASCO大会中有研究[8]回顾性分析了真实世界中49例mCRPC患者应用223Ra/177Lu-PSMA序贯治疗在临床上的可行性及耐受性。
3. 放射性核素标记的人类表皮生长因子受体2(HER2)显像探针,对HER2阳性患者进行无创及特异性成像的进展
HER2在多种肿瘤组织中均有不同程度表达,并且原发灶和转移灶的HER2表达可能存在异质性,因此准确评估HER2表达的高低有利于患者分层治疗。目前对HER2过表达的检测方法主要是免疫组织化学染色和荧光原位杂交法,但这种有创性的检查无法多次进行,因而不能作为肿瘤疗效评价的常规检查。免疫PET显像和免疫SPECT显像(Immuno PET/SPECT)等分子显像技术,将抗体药物在肿瘤组织中的特异性摄取和在正常组织中的分布可视化,有利于发现同一患者不同区域病灶或同一病灶内部靶点的异质性表达,从而辅助筛选适合行HER2靶向治疗的患者,预测和评估靶向治疗或免疫治疗方案的有效性及毒性和不良反应[9]。Immuno PET/SPECT显像有望实时、无创监测全身病灶的HER2表达情况,可用于监测全身病灶的HER2表达情况。目前有关HER2的研究,主要集中在阳性乳腺癌PET及SPECT靶向探针相关研究[10-12]。另外,有研究表明[13],在胃癌中,HER2 PET也可进行HER2状态的无创评估。
4.放射性微球内照射治疗新进展
90Y树脂微球治疗是一种选择性的体内放射治疗方法,90Y发射纯β射线,平均能量为0.9367MeV,最大组织穿透距离为11 mm,平均组织穿透距离为2.5 mm。核医学科可以利用核素显像设备评估90Y树脂微球治疗可行性,计算90Y注入剂量,并利用PET/CT对治疗效果进行评价。2021年9月国内首例90Y树脂微球内照射治疗肝癌技术在海南省肿瘤医院成功实施。在《原发性肝癌诊疗指南(2022年版)》中,对于90Y微球治疗对肝癌的应用进行了推荐,特别新增了桥接与降期治疗的用法推荐。90Y微球治疗可以降低原发性肝癌的分期,使其更适合手术切除,还可以减轻肿瘤负荷,减慢疾病进程并为肝移植提供桥接治疗手段。我国90Y微球药物也在飞速发展,2022年2月9日,国家药品监督管理局(NMPA)批准了远大医药(中国)有限公司的SIR-Spheres钇(90Y)微球注射液的上市申请,适应证为经标准治疗失败的不可手术切除的结直肠癌肝转移,将为经标准治疗失败的不可切除的患者带来转化切除和治愈的希望,也预示着我国自主研发能力的进一步加强。现有研究表明[14],90Y微球注射液可以有效减小较大肿瘤的体积,治疗反应率甚至高达91%。一项大规模研究[15]表明,使用放射性微球治疗较索拉非尼可获得更高的治疗反应率及较少的不良反应,而生存期相似。
总结
2022年是肿瘤核医学飞速、蓬勃发展的一年。随着放药设备及显像设备的国产化进程不断加速,医用同位素制备技术的蓬勃发展为放射性新药、高端诊疗设备的研发及核医学科室的发展创造了条件。基础医院核医学科建设快速的发展,核心基础领域不断突破,多学科交叉和基础、临床研究加快临床转化,更优的人才培养,复合型、战略型人才不断发展、壮大,都显示出肿瘤核医学正在产、学、研一体化进程中日渐变强、变大。
为助力“健康中国2030”战略顺利实施,根据《医用同位素中长期发展规划(2021-2035年)》,要充分发挥我国核医学产业优势,实现核医疗产业向体系发展转型,肿瘤核医学已经迎来发展的最好时机,在现代医疗中发挥了不可替代的作用。
【主编】
杨 辉 河南省肿瘤医院
【副主编】
赵新明 河北医科大学第四医院暨河北省肿瘤医院
樊 卫 中山大学附属肿瘤医院
郑 容 中国医学科学院肿瘤医院
陈志军 江西省肿瘤医院
杨国仁 安阳市肿瘤医院
崔亚利 哈尔滨医科大学附属肿瘤医院