academic radiology:使用18F-FMAU PET破译前列腺的病理生理及增殖变化

在临床前和临床研究中，各种放射性载体的正电子发射断层扫描（PET）已在多项研究中被研究及探讨。18F-氟脱氧葡萄糖（FDG）是一种葡萄糖类似物作为最常见的PET放射线示踪剂，可以追踪肿瘤中葡萄糖代谢的增加，在许多恶性肿瘤的分期/复发、治疗反应评估和预后方面具有重要的临床价值。然而，由于FDG在炎症和愈合组织中的积累，其在治疗反应评估中的应用可能会受到阻碍。

因此，为了解决FDG PET在治疗后临床环境中的缺点，人们一直在寻求其他的示踪剂以替代其应用。评估作为癌症标志之一的细胞增殖为区分治疗后反应性变化和残余肿瘤提供了一个关键机会。许多研究探讨了一些基于PET的增殖示踪剂的应用及机制，这些示踪剂通常与DNA合成的胸苷抢救途径的示踪剂一起使用。

现阶段，研究最多的胸苷类似物是18F-氟胸苷（FLT）。FLT被胸苷激酶1（TK1）磷酸化，然后被正常增殖的骨髓吸收，并在肝脏中被葡萄糖醛酸化。然而，FLT是DNA合成的间接反映。骨髓中的高生理性信号也限制了其在检测骨中潜在转移点方面的广泛用途。20-脱氧-20-[18F]氟-5-甲基-1-b-D-阿拉伯呋喃基尿嘧啶（18F-FMAU）也是一种胸苷类似物，可被细胞膜TK1和线粒体TK2磷酸化，并以与胸苷相同的途径和与增殖速度成比例的方式纳入DNA。事实上，至少10%的FMAU在示踪剂给药10分钟后被纳入DNA中。

此外，高度增殖的肿瘤也处于 "细胞压力 "之下，这会增加线粒体TK2的活性，从而增加FMAU的捕获。初步药代动力学研究表明，放射性标记的FMAU在细胞摄取率、细胞结合的饱和度和细胞内代谢物池的存在方面与胸苷的表现非常相似。

虽然使用18F-FMAU的PET成像显示了较高的临床前景，但临床上一直缺乏一个使用定量成像来告知化疗后病变患者适当临床管理决策的框架。

近日，发表在academic radiology杂志的一项研究评估了18F-FMAU PET在定量测量实验性前列腺癌模型中对标准化疗药物反应方面的价值及能力。

研究将PC-3细胞接种到雄性nu/nu小鼠的右腹。肿瘤直径达到5毫米后，静脉注射DTX（24毫克/公斤）、每周两次，而对照组则静脉注射生理盐水。监测肿瘤大小和体重，使用18F-FMAU获得纵向PET扫描以评估肿瘤细胞的增殖。在注射18F-FMAU后的第0、11、18和22天的2小时进行18F-FMAU PET扫描，并在第22天的PET扫描后进行生物分布。 

与对照组相比，连续给药的DTX能有效抑制PC-3肿瘤的生长。在PET成像方面，DTX组PC-3肿瘤对18F-FMAU的摄取量从3.09±0.60 %ID/g（第0天）明显增加到5.32±0.37 %ID/g（第22天），而对照组的18F-FMAU肿瘤更新在第0天（2.37±0.51 %ID/g）与第22天（1.83±0.22 %ID/g）保持相对平稳。DTX组的18F-FMAU的肿瘤与肌肉摄取比从2.63 ± 0.20（第0天）增加到5.91 ± 1.1（第22天）。在第22天，DTX组与对照组相比，18F-FMAU的肿瘤-肌肉摄取比没有统计学意义。在第22天，DTX组（4.29±0.09）与对照组（3.83±0.59）的18F-FMAU的肿瘤-肝脏摄取比也相似。 

 图 注射18F-FMAU后2小时的PET图像，治疗组与对照组的代表小鼠

研究表明，尽管DTX抑制了肿瘤的生长，但植入的PC-3肿瘤中的18F-FMAU摄取量增加。因此，需要进一步调查以破译这种明显效应的潜在生物机制及其与肿瘤对DTX反应的相关性。

原文出处：

Hossein Jadvar,Ryan Park,Ivetta Vorobyova,et al.Tracking Docetaxel-Induced Cellular Proliferation Changes in Prostate Tumor-Bearing Mice with 18F-FMAU PET.DOI:10.1016/j.acra.2022.09.005