近日，广州医科大学附属第一医院(国家呼吸医学中心)核医学科王欣璐教授团队与呼吸疾病国家重点实验室洪城教授团队在核医学顶级期刊《J Nucl Med》(中科院/JCR Q1区，IF=9.1)在线发表了一篇题目为“Targeting Fibroblast Activation Protein for Molecular Imaging of Fibrotic Remodeling in Pulmonary Arterial Hypertension”的肺动脉高压领域最新研究成果，该文章2024年12月被正式接收发表，2025年1月online。广州医科大学附属第一医院(国家呼吸医学中心)、呼吸疾病国家重点实验室洪城教授与核医学科王欣璐教授为该论文的共同通讯作者，核医学科侯鹏、梁思浩、赵睿玥以及呼吸内科陈海明、郭文亮、潘怀禄为共同第一作者。
该研究被核医学顶级期刊《J Nucl Med》杂志选作为当期封面图像(Cover Image)以及当月专题文章(Featured Article of the month)予以重点推荐。同时，该研究被SNMMI网站作为Press release报告“Novel PET Approach Identifies Early Signs of Pulmonary Arterial Hypertension”进行推荐(新型PET方法可识别肺动脉高压的早期征象)，引起社会广泛关注。
研究背景介绍
动脉性肺动脉高压(PAH)是一种致命的肺血管疾病，其特征是肺血管重塑导致肺血管阻力增加，肺动脉压力升高，最终导致右心室肥厚和重构，最终导致患者右心衰竭和死亡。纤维化是 PAH 患者心肌和肺血管重塑的共同病理生理特征，会引发心功能障碍并导致疾病进展，但现有影像学技术对早期纤维化的检测和动态监测仍然存在局限。
成纤维细胞活化是纤维化进程的核心环节，其中成纤维细胞活化蛋白(FAP)高表达于纤维化过程中活化的成纤维细胞，而在正常组织中几乎不表达。FAP抑制剂(FAPI)是一种放射性核素标记的靶向FAP的放射性示踪剂，对FAP具有高度亲和力及特异性。
研究目的与方法
通过放射性核素(18F)标记的18F-FAPI PET/CT成像技术，探索PAH纤维化重构过程中成纤维活化蛋白的动态变化及其与PAH临床参数的相关性，为PAH的诊断、病情评估及治疗效果监测提供新的工具。研究包括两个部分：
(1)通过在野百合碱(简称MCT)诱导的PAH大鼠模型中进行多时间点18F-FAPI PET/CT成像，并与不同时间点的组织学变化进行相关性分析
(2)前瞻性连续纳入38名符合2022年 ESC/ERS肺动脉高压诊断与治疗指南的PAH患者行18F-FAPI 胸部PET/CT检查。并与右心导管参数、心脏彩超和临床指标进行相关性分析。
研究亮点
01 动物实验
在动物实验中，MCT组大鼠的右心室收缩压从注射野百合碱后持续上升，注射后第 14 天起显著高于对照组， 提示右心室功能下降。18F-FAPI 在 MCT 组大鼠模型心肌及双肺中的摄取在注射 后第 14 天达到高峰，且显著高于对照组，这一变化趋势与 FAP 免疫荧光的变化趋势一致。组织学分析显示，大鼠右心室和外周肺动脉的胶原沉积从第14天到第21天逐渐恶化，表明纤维化程度加重。
▲图1：PAH进展过程和MCT大鼠心肌及肺部的18F-FAPI摄取时间过程。0 2
▲图2：MCT大鼠右心室(RV)和外周肺动脉(PA)的纤维化模式。
▲图3：MCT大鼠右心室(RV)和外周肺动脉(PA)的FAP免疫荧光染色。
02 PAH患者研究
在PAH患者(n=38)研究中，18F-FAPI PET/CT成像显示右心、近端和远端肺动脉中存在不同程度的18F-FAPI摄取，且18F-FAPI摄取水平与患者的临床指标、右心功能以及肺血流动力学参数密切相关。此外，在5名随访复查18F-FAPI PET/CT的患者中，有3名在PAH靶向治疗后显示18F-FAPI摄取水平下降，与患者临床症状和血流动力学参数改善一致。
▲图4：胸部PET/CT图像的视觉定性评估和半定量分析。
▲图5：基线和随访时的18F-FAPI PET/CT代表性图像。
结论与意义
本研究首次验证了18F-FAPI PET/CT可以动态、无创性可视化肺动脉和右心室在PAH中纤维化重塑的过程。本研究结果显示，18F-FAPI摄取水平与PAH患者的右心功能及临床指标密切相关。尽管它在评估与疾病相关的变化方面具有潜力，但其在评估疾病严重程度和监测治疗效果方面的作用仍需进一步研究。
