Klinische Studie zur Trap-(FAPI)3-PET-Bildgebung bei der Diagnose von Lungenknoten

Die Positronen-Emissions-Tomographie (PET) ist eine funktionelle Bildgebungstechnologie für die Diagnose und Überwachung von Tumoren. Die klinischen Anwendungen der PET bei bösartigen Tumoren, einschließlich Stadieneinteilung, Ansprechbewertung und Wirksamkeitsvorhersage, bieten attraktive halbquantitative Biomarker für klinische und Forschungsplattformen. Das Verständnis der Vorteile und Einschränkungen der grundlegenden Bildgebungswissenschaft und Bildgebungsmodalitäten ist entscheidend für die Optimierung von Forschungsbewertungen. Mit der weit verbreiteten Nutzung funktioneller Techniken und der Entwicklung neuartiger PET-Biomarker werden PET-Forschungsbewertungen weiter verbessert.

Das Fachgebiet der Onkologie hat aufgrund der molekularen Bildgebung eine Revolution erfahren, die die Tumorbiologie bewertet, während sich die traditionelle radiologische Bildgebung auf die morphologische Anatomie konzentriert. Die molekulare Bildgebung verwendet die nicht-invasive Visualisierung physiologischer oder pathologischer Prozesse auf zellulärer oder subzellulärer Ebene. Die Positronen-Emissions-Tomographie/Computertomographie (PET/CT) ist ein hybrides Bildgebungswerkzeug, das komplementäre Informationen sowohl über Funktion als auch Struktur liefert. [18F]Fluordesoxyglukose (FDG), erstmals in den späten 1970er Jahren als Tracer für den Hirnstoffwechsel entwickelt, ist heute der am weitesten verbreitete PET-Tracer mit Anwendungen sowohl in onkologischen als auch nicht-onkologischen Bahnen. Obwohl sein klinischer Nutzen unbestreitbar ist, dient die FDG-Aufnahme als Surrogatindikator für Glukosetransport/Stoffwechsel und ist nicht spezifisch für bösartige Tumoren. Die diagnostische Genauigkeit von FDG für Lungenknoten war lange eine Herausforderung, da Tumorzellen spärlich sind, feste Komponenten minimal und schleimige Komponenten übermäßig. Mehrere Faktoren können zu geringer oder keiner Aufnahme von Lungenknoten führen.

Durch kontinuierliche Erforschung zellulärer Ziele wurde das Fibroblasten-aktivierende Protein (FAP) identifiziert. Krebsassoziierte Fibroblasten sind in zahlreichen Tumoren vorhanden, insbesondere in solchen mit starker Fibroblastenproliferationsreaktion, wie Brustkrebs, Darmkrebs, Bauchspeicheldrüsenkrebs, Prostatakrebs und Lungenkrebs. Folglich wird FAP-Expression in über 90% der epithelialen Tumoren nachgewiesen. Bisher wurde berichtet, dass FAP-Expression mit schlechter Tumorprognose korreliert, wie bei Darmkrebs, Bauchspeicheldrüsenkrebs, hepatozellulärem Karzinom und Eierstockkrebs beobachtet. Obwohl weitere Forschung erforderlich ist, positioniert dieser Vorteil krebsassoziierte Fibroblasten als ideales Ziel für Antitumor-Therapie. In praktischen Anwendungen erleichtert niedrige FAP-Expression in Fibroblasten oder gesundem Gewebe die Bildgebung pathologischer Veränderungen mit niedrigen Hintergrundsignalen.

Krebsassoziierte Fibroblasten (CAFs) sind Schlüsselkomponenten der Tumor-Mikroumgebung und machen über die Hälfte der Masse in verschiedenen Tumorarten aus. Frühere Studien haben gezeigt, dass CAFs bedeutende Rollen beim Tumorwachstum, der Immunsuppression und der Krebsinvasion spielen. Folglich könnten CAFs als neuartiges therapeutisches Ziel für die Lungen-Tumordiagnose und -behandlung auftauchen. Fibroblasten-aktivierendes Protein (FAP) ist in CAFs mehrerer epithelialer Krebsarten überexprimiert, aber schwach in gesundem Gewebe exprimiert, was es zu einem attraktiven Ziel in der Krebsforschung macht. In den letzten Jahren wurde molekulare Bildgebung, die auf FAP abzielt, im Bereich der Tumordiagnose umfassend erforscht.

Die ausgezeichnete Tumor-Zielwirksamkeit von FAP wurde durch mehrere klinische Studien bestätigt. Die Ergebnisse etablieren FAPI eindeutig als Tumor-Ziel-Ligand mit erheblichem Potenzial und demonstrieren wichtige Anwendungsaussichten in der translationalen Onkologie. Jedoch bleiben seine therapeutischen Wirkungen unter Untersuchung. Ein ideales Radiopharmazeutikum für die Krebsbehandlung sollte herausragende Ziel-Spezifität und relativ verlängerte Tumor-Verweildauer besitzen. Frühere Studien haben gezeigt, dass radioaktiv markierte FAPI-Varianten (FAPI-04 und FAPI-46) schnell und zufriedenstellend in Tumoren akkumulieren, während sie niedrige physiologische Aufnahme in normalen Geweben zeigen. Jedoch zeigten frühere FAP-bezogene Tracer relativ kurze Verweilzeiten in kleinen Lungenläsionen. Unser Ziel ist es, ein FAPI-Trimer, Trap-(FAPI)3, zu entwerfen, um die Pharmakokinetik zu optimieren und zu bewerten, ob dieses neuartige Medikament überlegene Vorteile gegenüber seinen Monomer-Analoga in der Bildgebungsdiagnose und Stadieneinteilung von Lungentumoren bietet.