使用示踪剂 11C-Csar（一种胆汁酸类似物）进行 PET/CT 扫描，以描绘和可视化原发性胆汁性胆管炎患者治疗前后肝胆系统的变化。

胆汁淤积 胆汁淤积被定义为由于肝细胞功能缺陷或胆管树阻塞导致的从肝脏到十二指肠的胆汁流量减少 (1)。 胆汁酸对于从肠道吸收亲脂性化合物至关重要 (1)。

肝脏中胆汁酸的积累会以不同的方式损害组织。 胆汁酸扰乱细胞内结构蛋白的运动，改变细胞通过内部囊泡运输保持极性的方式，并导致负责释放胆汁的膜转运蛋白的活动出现异常 (2)。

胆汁淤积患者通常会因胆汁酸积聚在皮肤中而出现黄疸和瘙痒。 评估胆汁淤积患者包括全面的病史、诊断成像和血液样本的实验室分析。 观察到碱性磷酸酶 (ALP)、γ-谷氨酰转移酶以及有时胆红素的血液水平升高 (3)。

超声检查有助于区分肝内和肝外原因，肿瘤或胆结石等肝外原因通常可通过超声检测出来，而肝内原因则需要进一步研究(1)。

本研究探讨了原发性胆汁性胆管炎，一种以肝内胆汁淤积为特征的疾病。

原发性胆汁性胆管炎（PBC；原发性胆汁性肝硬化）是一种自身免疫性肝病，其特征是肝内胆管破坏。 该疾病在女性中比男性更常见，比例为 9:1，并且具有慢性进行性病程，可能导致纤维化和肝硬化 (4)。 主要症状是疲劳和瘙痒，对患者的生活质量产生负面影响(5)。 在全球范围内，估计 1/1000 名 40 岁以上的女性患有 PBC (3)。

当患者出现不明原因的血浆 ALP 升高且无肝胆梗阻时，可怀疑 PBC。 PBC 诊断可根据以下三个标准中的两个来确定：

• 血浆 ALP 升高，
• 如果 AMA 阴性，则检测抗线粒体抗体（AMA；95% 的患者存在）或其他 PBC 特异性自身抗体（SP100 或 GP210），
• 肝脏组织学中可见非化脓性破坏性胆管炎和小叶间胆管破坏 (5)。

PBC 患者的一线治疗是胆汁酸类似物熊去氧胆酸 (UDCA)(3)。 UDCA 通过增加肝细胞和胆管细胞对胆汁酸、有机阴离子和胆汁 HCO3-(6) 的排泄来刺激胆汁酸代谢。 通过测量 ALP 水平来监测治疗反应。 根据巴黎 II 标准 (5)，治疗一年后，治疗反应定义为 ALP <160 U/I。 高达 40% 的患者对一线治疗没有反应 (5)，在这些患者中，可以考虑使用苯扎贝特进行二线治疗。 Bezafibrate 是一种影响胆汁酸合成的过氧化物酶体增殖物激活受体 (PPAR) 激动剂。 研究表明，与 UDCA 联合使用时，苯扎贝特可以降低 ALP、改善症状，并可能延长移植时间 (5,7)。 然而，苯扎贝特治疗并不被视为标准做法，仅在丹麦的专门中心使用 (8)。 对于患有晚期 PBC 或难以忍受且难治性瘙痒的患者，唯一的治疗选择是肝移植 (3)。

研究胆汁酸的肝胆处理一直具有挑战性，主要是因为肝脏位于门静脉和全身血液系统之间的隐藏位置，并且因为从胆汁中检索采样材料存在固有的困难。 本项目旨在通过使用功能性正电子发射断层扫描/计算机断层扫描 (PET/CT) 对肝胆胆汁酸排泄进行无创成像来量化 PBC 治疗的功能效果。

胆汁淤积的分子成像 奥尔胡斯大学医院的肝病学和胃肠病学系以及核医学和 PET 中心开发了一种 PET/CT 方法来研究胆汁酸的肠肝循环。 该技术利用碳 11 标记的共轭胆汁酸示踪剂胆酰肌氨酸 (11C-CSAR) (9-12)。

11C-CSAR 是 N-甲基甘氨酸（肌氨酸）和胆酸的合成缀合物，之所以选择它是因为它与牛磺胆酸（人类必需的胆汁盐之一）相似。 此外，这种胆汁酸不会在体内或肠道中的细菌代谢。

我们已经在患有各种胆汁淤积性疾病的患者和健康对照者中验证了 11C-CSAR PET/CT 方法 (9,11,13)。 我们计划通过使用更新、更先进的扫描仪来增强我们的数据集，并将方法扩展到包括原发性胆汁性胆管炎 (PBC) 患者。 目前，该方法仅在奥胡斯大学医院可用。

原发性胆汁性胆管炎的传统监测依赖于生物标志物 ALP 的定期血液检测，这可能无法全面了解疾病进展。 此外，为什么某些患者对治疗没有反应还存在不确定性，并且现有的临床工具无法可靠地预测治疗结果。 常见的成像方式缺乏详细评估所需的特异性。 扩展我们的方法和使用更先进的成像技术将有可能解决这些局限性并改善患者护理。

本研究旨在量化标准治疗前后体内肝胆分泌动力学的变化：1) UDCA 用于未接受过治疗的 PBC 患者，2) 苯扎贝特作为对 PBC 无反应的 PBC 患者的附加治疗UDCA。 该研究将使用结合胆汁酸示踪剂 11C-CSAR 进行功能性肝胆 PET/CT 成像。 该研究将产生有关 PBC 病理生理学背景的新知识，并展示该药物如何以及在何处发挥作用。 为了量化体内肝胆分泌动力学的这些变化，我们对同一患者进行了两次扫描。

研究设计 患者需要来两次才能量化这些变化。 该研究是一项由研究者发起、针对 PBC 患者的探索性观察性研究，在单独使用 UDCA 或联合苯扎贝特进行标准治疗之前和之后进行。 它由两个研究组组成：1）新诊断患有 PBC 的初治患者开始使用 UDCA 标准治疗，2）对 UDCA 无反应并开始使用苯扎贝特二线治疗的 PBC 患者。 因此，一些患者在基线扫描和诊断后接受了两次调查，因为根据指南，只有对 UDCA 无反应的患者才接受苯扎贝特二线治疗。

研究于上午 8 点在禁食一夜后开始。 参与者将在肝静脉、两条外周静脉和一条桡动脉中放置导管以进行血液采样。 吲哚菁绿（ICG）将通过静脉注射来测量肝流量（菲克原理）。

在 45 分钟 PET/CT 扫描开始时，静脉注射放射性示踪剂 11C-CSAR。 扫描期间将从动脉和肝静脉导管抽取血样，以测量扫描期间的肝血流量和 11C-CSAR 浓度。 还将测量血液中的 ALP 和胆汁盐。

方法 11C-CSAR PET/CT 在胆道系统动态 PET/CT 扫描开始时，以微剂量静脉注射 11C-CSAR。 放射性示踪剂被肝细胞吸收并通过胆管分泌到肠道中 (9-13)。 通过连续的外部记录，PET相机可以实时测量肝组织、胆管等中11C-CSAR的组织浓度的时间过程。

11C-CSAR PET/CT 扫描在禁食过夜（8 小时）后进行。 参与者以仰卧位放置在（Siemens Quadra）中，肝脏位于 21 厘米视野内。 低剂量 CT 扫描用于可视化解剖结构。 在 45 分钟 PET/CT 扫描开始时，将 25-50 MBq 11C-Csar 溶解在 10 ml 盐水中，以 25 秒推注方式静脉注射。 在扫描过程中，从肝静脉导管中抽取血样来测量 11C-CSAR 的浓度。

由训练有素的技术人员将 Venflons 经皮放置在双肘静脉中，用于静脉注射 11C-CSAR 和 ICG。 对于血液采样，由训练有素的麻醉师将动脉导管（Artflon）经皮放置在桡动脉中，并且由训练有素的肝病学家将导管通过右颈静脉插入肝静脉。 使用局部麻醉和无菌技术通过超声检查引导插入。 导管的放置将通过透视检查进行验证。

血液样本 患者在标准治疗计划中接受血液采样，以评估疾病进展和一般健康状况。 这包括肝酶（ALT、AST）、胆红素、ALP、白蛋白、PT/INR、铵、淀粉酶、血脂、葡萄糖、HbA1c、TSH、血红蛋白、血小板、CRP、可溶性 (s)CD163 和白血的测试具有差异计数的细胞。 通常还测量钾、钠、肌酐、eGFR、钙代谢、甲状腺功能和总胆固醇。 分析后立即丢弃血液。

立即测定 11C-CSar 血液浓度、ICG 血液浓度和 ALP，然后处理血液。 将血浆胆汁盐浓度的血液储存在冰箱中，并在最后一名参与者纳入后进行集中分析。 分析后立即销毁任何剩余的血浆。

如果患者接受这一点，30 毫升的血液将在研究生物库中保存 15 年（见下文）。

数据分析 数据包括肝脏和胆管中的 11C-CSAR 浓度（PET 数据）以及 11C-CSAR 的动脉和肝静脉血液浓度以及根据 ICG（菲克斯原理）计算的肝血流量。 这些数据用于计算从肝窦血液摄取到肝细胞的动力学速率常数（ml血液/min/ml肝组织）、回流到正弦曲线（/min）、从肝细胞运输到胆小管（/min）和胆汁流量（毫升胆汁/分钟）。 还计算了肝细胞中的平均通过时间（分钟）和相对组织浓度（9-13）。

数据管理 每个参与者的源数据都登记在参与者的 PET 期刊或病例报告表 (CRF) 中。 CRF 是 REDCap 中的一个项目，包含联系信息和人口统计信息（性别、体重、身高）。

PET 日志包含所有数据，包括示踪剂生产、质量控制、给药剂量和扫描数据（包括可能的偏差和并发症）。 源数据的本地化保存在试验主文件 (TMF) 中。 签署的同意书以数字形式保存在 REDCap 中，实体表格则保存在 TMF 的储物柜中。 数据保存在 eCRF (REDCap) 和 PET 日志中。

所有研究参与者都将进行数据分析和管理。

样本量和统计数据 我们计划纳入 UDCA 前后的 20 名 PBC 患者以及苯扎贝特前后的 10 名患者。 我们从类似研究中获得的经验表明，这个数量的患者适合进行像这样的配对 PET/CT 检查(9,11,13)。 先前的研究已经证明健康个体和患者之间存在显着差异。 当患者开始接受熊去氧胆酸 (UDCA) 治疗时，假设没有胆汁淤积，一些患者期望达到正常的碱性磷酸酶水平。 在之前的实验中，我们观察到示踪剂从肝细胞移动到肝内胆管的速率发生变化，从患者的 0.12 分钟到健康参与者的 0.41 分钟。

n1= >miredif2 (z1-2alfa+z1-beta) x SD2 MIREDIF（最小可检测差异）：治疗前后示踪剂从肝细胞移动到肝内胆管的速率之间观察到的差异为 0.29 分钟。 标准差 (SD) 我们的数据变化范围为 0.01 至 0.51 分钟。

显着性水平 (alfa)：设置为 0.05，表示统计显着性的阈值。

Power (1-beta) 设置为 0.8，表示检测到实际效果（如果存在）的概率。

嗯！ > (1,96 + 0,84)x 0,51 =n！ = 8,6 计算证实，每组 9 名参与者足以在我们的研究中获得可靠的结果。 考虑到潜在的退出率并确保我们分析的稳健性，我们将招募比计算的最低人数稍多的参与者。

统计分析以假名形式在 STATA 16/18 和 GraphPad Prism 9.0 中进行。 十年后数据将被删除或匿名。

数据按照方案进行分析，退出研究治疗或缺少主要终点数据的参与者将被排除在分析之外。 结果将说明是否发生与统计分析计划的任何偏差。 如果参与者在完成之前退出研究，我们将招募新的参与者，以确保我们拥有完整的参与者数据集。

对于非正态分布或偏态数据，将使用配对 t 检验或符号秩检验对配对终点变化进行统计测试。 对于非正态分布或偏态数据，将使用 Pearson 或 Spearman 相关系数测试端点之间的相关性。

风险、副作用和预防措施

11C-CSAR PET/CT 期间和之后的监测 在 11C-CSAR PET/CT 期间，参与者受到持续的医疗监督。 核医学科和 PET 中心拥有所有必要的设备和药物，以应对急性示踪剂相关反应。 我们预计不会出现任何过敏反应，因为示踪剂 11C-CSAR 的作用类似于牛磺胆酸（一种内源性人胆盐），并且以示踪剂剂量给药。 ICG 引起过敏反应的风险最小。 监测参与者的人员接受过治疗严重过敏反应的培训。 任何反应都将受到密切监测并做出反应。

11C-CSAR PET/CT扫描后移除所有导管，30分钟后参与者即可离开。 如果所有参与者在参与后感到不适或对试验和扫描有疑问，我们鼓励他们联系我们。

辐射风险 每次 PET 扫描使用的 11C-CSar 剂量为 0.5 MBq/kg，最小剂量为 25 MBq，最大剂量为 50 MBq。 11C-Csar的有效辐射剂量为0.0062 mSv/MBq(15)。 因此，体重 75 公斤的普通人在一次 11C-Csar PET/CT 扫描中会暴露于 0.23 mSv 的辐射。 低剂量 CT 扫描的辐射剂量为 2.3 mSv。 2 次 11C-CSar PET/CT 扫描的总辐射暴露量相应为 (2*0,23 + 2*2,3) = 5 mSv。

根据附录 II“Retningslinjer om anvendelse af ioniserende stråling i sundhedsvidenskabelige forsøg”，这对应于风险类别 IIb。 与年背景辐射 3 mSv 相比，给定值 5 mSv 的贡献相对较小。

对于参与该研究的患者，一般 25% 的终生癌症风险增加至 25.025%。

对一线治疗无反应的患者在开始苯扎贝特二线治疗后将有机会参与。 这些患者在研究期间可能会接受最多 3 次 11C-Csar 扫描，但预计这些患者的数量很少。 如果他们接受 3 次 11C-Csar 扫描，他们的辐射暴露将为 7.59 mSv，仍然属于 IIb 类。

这相当于大约三年的背景辐射，并将其终生癌症风险增加至 25.38%。

来自医疗记录的信息 11C-CSAR 是 N-甲基甘氨酸（肌氨酸）和胆酸的合成缀合物，我们选择它是因为它与牛磺胆酸（人类必需的胆汁盐之一）相似。 此前未观察到不良事件。

ICG 是测量肝流量的常规测试，不良事件很少见。

插入导管可能会引起少量疼痛、皮下出血，并且引起浅表感染的风险极小。 这些导管每天在医院使用，没有任何副作用。

插入肝静脉导管存在出血、血栓形成和感染的风险。 在我们的诊所，这些副作用的发生率低于1/1000。 该手术每年常规进行约 120 次用于临床研究，我们尚未遇到任何并发症。

在 11C-CSAR PET/CT 扫描期间，从桡动脉和肝静脉导管中的 artflon 收集参与者的血液样本。 总共从参与者身上抽取 250 - 300 毫升的血液。 这种失血对参与者来说没有风险。

在获得知情同意之前，研究者将审查电子病历（Midt-EPJ）中有关门诊名单上列出的患者和入院病房（满足入住和排除标准）的信息，并将该信息传递给之后的项目。 该信息已从医疗记录中披露给调查人员。 在获得知情同意之前，大约 75 名患者的信息将被传递给研究者。 该信息基于过去五年的记录。 在获得书面知情同意后，将从所有 30 名患者那里收集参与患者的病历信息。 知情同意书使研究者和研究者代表可以直接从研究参与者的电子病历中获取有关其健康状况的信息。 数据包括性别、年龄、病史、当前用药、活检结果、病理报告和生化检测结果。

尊重研究参与者的身心完整性和隐私 同意书使研究者、其代表和任何监管机构可以直接从患者的医疗记录（包括电子记录）中获取信息，以审查研究参与者的健康状况为研究项目的实施和监测目的，包括其有义务进行的自检、质量控制和监测。

所有数据将根据适用的丹麦法律进行保密处理。

当参与者签署同意书后，根据丹麦健康法第 43 条第 1 条，将收集其健康记录中的信息。 这些信息包括性别、年龄、身高、体重、血液检查、其他疾病、超声检查等成像、肝活检和其他药物治疗。 获得这些信息将用于评估和监测研究并确定参与者的总体健康状况和肝功能。 这些信息将用于研究结果的科学出版，并且将完全匿名，因此不会发布任何个人身份数据。 有关参与者的信息将根据《通用数据保护条例》(GDPR)、《数据保护法》和《丹麦健康法》第 43 条受到保护。

用于进一步研究的生物库参与者被告知，生物库的建立可以进行与原发性胆汁性胆管炎相关的额外分析，并且他们可以在不向生物库献血的情况下参与该项目。 如果他们接受献血，生物库中将储存大约 30 毫升的血液。 该材料将保存长达 15 年，如果我们希望使用该材料，将寻求中区地区道德委员会的批准。 患者可以随时要求销毁生物库中的材料。 生物样本库中存储的血液将根据《通用数据保护条例》(GDPR) 和《数据保护法》受到保护。

财务报表 参与的科学家发起了这项研究，参与的合作伙伴在这项研究中没有任何经济利益。 该项目由诺和诺德 Fonden（100 万美元）资助。 丹麦克朗 8.506500,00 丹麦克朗）。 这笔赠款用于更广泛的肝病和成像模式研究计划（授予 Michael Sørensen）。 这些费用包括博士生 Maja Kanstrup Jørgensen 的工资以及与研究有关的所有费用，包括但不限于扫描、血液样本和对参与者的补偿。

报销 招募参与者 患者不会获得报销，但我们将支付有记录的差旅费、患者酒店过夜费用以及有记录的工资损失。

当符合纳入标准的患者入院或门诊就诊时，为患者看诊的医生将告知参加研究的机会，并请求研究者允许会见或致电患者。向患者提供有关该研究的初步信息，并安排有关该研究的实际会议和对话。 如果患者接受，ID 和联系信息将提供给 Maja 或研究人员代表，然后由他们联系患者以获取有关该项目的口头信息。 Maja 或研究者代表还将（从电子患者档案中）确保患者符合纳入标准且不符合任何排除标准。 如果患者继续对研究表现出兴趣，书面项目信息和小册子“Forsøgspersons rettigheder i et sundhedsvidenskabeligt forskningsprojekt”将通过 Eboks 分发或发送。

当患者阅读材料后，主要研究者 Maja 或研究者代表将与参与者就研究的性质和研究对象的权利进行深入讨论。 参与者将被告知携带评估员的权利，以及如何随时无理由撤回同意。 谈话将在安静的环境中进行，有足够的时间彻底讨论该研究。 研究者将确保参与者理解该研究，并在同意之前至少 24 小时告知他们考虑参与的权利。

在开始参与研究之前，将获得书面和口头知情同意。 提供了有关不可预见副作用的投诉可能性和可能赔偿的信息。

结果的公布 所有阳性、阴性或不确定的结果都将被公布。 结果将在丹麦和国际会议上公布，并根据 ICMJE 建议在国际同行评审科学期刊上发表，并附有作者名单。

研究的伦理方面 这些测试是在经中区健康研究伦理委员会批准后根据《赫尔辛基宣言 II》及其附录的原则进行的。 参与者的纳入遵循伦理委员会根据参与要求、获得知情同意、有关试验受试者权利的信息等制定的伦理准则。

11C-CSAR PET/CT已在科室患者和健康个体中多次使用，未出现任何不良事件。 如前所述，示踪剂 11C-CSAR 没有治疗作用并且不会被代谢。

参与该研究并不直接使个体患者受益，但结果有望增加我们对原发性胆汁性胆管炎患者的病理生理学知识。 参与不会对标准治疗产生影响。

我们认为，预期收益超过了风险和可能的副作用。

在签署知情同意书时，参与者将决定是否需要有关扫描中意外发现的信息。 如果扫描过程中出现意外结果，参与者将收到通知并定期接受临床检查。

每位患者的研究中断标准 研究中断的标准 - 超过一名参与者与研究相关的意外严重不良事件。

保险

如有必要，“Patenterstatningen”将涵盖主题。

• 参与者撤回同意。
• 负责的医生认为继续试验会危及参与者的健康。

纳入时间表将在获得中区健康研究伦理委员会批准后不久开始。 当患者在科室时，将计划每周进行 PET/CT 扫描。 该项目在最后一次扫描完成后或不迟于研究批准后五年内终止。 数据管理将同时进行并在项目期间完成