[68Ga]Ga-FAPI-04 PET、[18F]FDG PET、および造影MRIの乳癌患者における術前化学療法の病理学的反応予測への応用と比較

乳がんは女性に最も多い悪性腫瘍の一つであり、発生率と死亡率が持続的に高く、女性の健康を脅かしています。治療戦略の進歩に伴い、術前化学療法（NAC）は乳がんの包括的管理において重要性を増しています。NACとは、手術前に化学療法、標的療法、または免疫療法を行うことで腫瘍を縮小・病期を下げ、切除可能性を高め、乳房または腋窩温存治療の機会を提供するものです。このアプローチは特にHER2陽性およびトリプルネガティブ乳がんに有効で、病理学的完全奏効（pCR）率向上においてNACが有意な利点を示しています。研究ではHER2陽性乳がんではpCR率が50%～75%、トリプルネガティブ乳がんでは40%～65%に達することが報告されています。pCRの達成は予後改善のみならず、手術範囲の縮小や腋窩郭清に伴う合併症の低減、審美性や生活の質に対する患者の期待に応えることにつながります。

これらの進歩にもかかわらず、NAC後の治療効果を正確に評価することは依然として困難です。超音波やMRIなどの従来の画像診断法は感度と特異度が限られており、治療後の腫瘍変化を正確に反映しない可能性があります。18F-FDG PET/CTは腫瘍代謝活性の評価において利点があるものの、炎症や代謝要因による干渉を受けやすく、小病変に対する感度が限られ、比較的高コストであるため、臨床普及が制限されています。したがって、より正確で費用対効果の高い効果判定法の開発が、乳がんにおける手術前化学療法の分野において喫緊の課題です。

近年、分子イメージングの急速な発展に伴い、線維芽細胞活性化タンパク質（FAP）が有望なバイオマーカーとして注目されています。FAPは主に腫瘍間質中の癌関連線維芽細胞（CAF）に発現し、乳がん組織では高い発現を示す一方、正常組織ではほとんど発現が見られません。FAPは腫瘍微小環境の形成や免疫逃避を促進することで、腫瘍の発生、進行、薬剤耐性に重要な役割を果たすことが示されています。^68Ga標識線維芽細胞活性化タンパク質阻害剤（68Ga-FAPI）を用いた陽電子断層撮影/磁気共鳴イメージング（PET/MRI）は、腫瘍負荷のより精密な評価を可能にし、NACの効果予測および評価に新たなアプローチを提供します。

要約すると、本研究では68Ga-FAPI PETイメージングを用いて、18F-FDG PET、68Ga-FAPI PET、造影乳房MRIの3つのモダリティを、乳がんのNAC効果判定において治療前後で比較評価します。これらの画像診断法の効果判定における価値を比較し、腋窩リンパ節転移または局所進行乳がん患者におけるNAC効果予測におけるFAP発現の役割を探ります。FAPの生物学的特性と68Ga-FAPI PETイメージングを統合することで、乳がんの精密な効果判定と個別化治療戦略に新たな知見を提供し、乳がん管理の進歩に貢献することが期待されます。

これは前向き単施設コホート研究であり、日常臨床および地域ガイドラインの推奨に従い、腋窩リンパ節陽性または局所進行乳がんで術前化学療法の適応となる患者を登録します。乳がんサブタイプに応じて異なる術前化学療法（NAC）レジメンが選択されます。すべての患者は、NAC開始前とNAC完了後・手術前の2時点で68Ga-FAPI PET/MRI、18F-FDG PET/CT、造影MRIを受けます。その後、手術治療が行われ、術後病理所見に基づいて病理学的完全奏効（pCR）が判定されます。

病理学的に腋窩リンパ節転移または局所進行乳がんと確認された患者において、NACはTNM病期を減少させ、乳房および/または腋窩でpCRに達することもあります。これはHER2陽性およびトリプルネガティブ乳がんにおいて特に顕著で、複数の研究でpCR率がそれぞれ45-75%および40-65%と報告されています。したがって、NACは乳房温存や腋窩温存治療の機会を提供し、腋窩郭清に伴う合併症を低減しながら審美性を向上させる可能性があります。さらに、NACにより全身治療に対する腫瘍感受性を評価できます。

しかし、NAC後の効果判定に正確かつ有効な方法は依然として不足しています。超音波やMRIなどの従来の画像診断法は感度と特異度が限られています。18F-FDG PET/CTはNAC後の病理学的効果のモニタリングに使用できますが、炎症や代謝因子による診断性能への影響、小病変に対する感度の限界、比較的高コストのため、臨床での効果判定には広く使用されておりません。

線維芽細胞活性化タンパク質（FAP）は主に腫瘍間質中の癌関連線維芽細胞（CAF）に発現し、複数のメカニズムを介して腫瘍の増殖、浸潤、薬剤耐性を促進します。生理的条件下では、FAPの発現は成人のほとんどの組織で低いですが、乳がんでは有意に上昇します。さらに、68Ga-FAPIは乳がんにおいて18F-FDGよりも優れたイメージング性能を示しています。

本研究の目的は、68Ga-FAPI PET/MRIが18F-FDG PET/CTおよび造影乳房MRIと比較して、乳がんにおけるNACの効果判定において実現可能性と精度を評価し、臨床的意思決定に追加的なエビデンスを提供することです。これは動的コホート研究であり、手術可能または局所進行乳がん、腫瘍サイズ>5cm、またはリンパ節陽性の患者27名を登録予定です。NAC開始前10日以内にベースライン画像として68Ga-FAPI PET/MRI、18F-FDG PET/CT、造影乳房MRIを実施します。その後、患者はサブタイプと臨床ガイドラインに従って標準的なNACを受けます。NAC完了後2週間から手術前10日以内の間に、同一の画像モダリティで経過観察画像を実施します。その後手術を行い、術後病理に基づいてpCR群と非pCR群に分類します。68Ga-FAPI PET/MRI、18F-FDG PET/CT、乳房MRIの画像所見を組織病理学的結果と比較し、pCR予測能を評価します。

術後フォローアップを実施し、予後を評価します。MRI、CT、超音波、臨床検査などによるエビデンスが用いられます。最低フォローアップ期間は12ヶ月以上とします。