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综述:核医学在肿瘤精准医学中的最新进展
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月16日 来源:Precision Medicine and Engineering
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(编辑推荐)本综述系统阐述了核医学分子影像技术(PET/CT、PET/MRI)与靶向探针(HER2/PSMA/PD-L1等)在肿瘤精准诊疗中的突破性进展,涵盖新型全机身成像设备、多靶点探针开发及AI辅助分析,为克服肿瘤异质性和优化个体化治疗提供创新解决方案。
随着人口老龄化加剧,全球癌症负担持续增长,2022年新发癌症病例达2000万例。传统影像学技术难以满足早期诊断需求,而核医学分子影像技术通过捕捉分子水平变化,实现了从解剖成像到功能代谢成像的跨越。全机身PET/CT技术凭借超长轴向视野(1-2米)和高灵敏度探测器,将18
F-FDG示踪剂剂量降至0.1 MBq/kg,扫描时间缩短至2-5分钟,特别适用于儿童和需多次随访的患者。同步发展的PET/MRI技术则融合了多参数MRI的软组织分辨优势,为脑肿瘤等复杂病灶提供更精准的定位。
HER2靶向探针:从单克隆抗体(如89
Zr-trastuzumab)到纳米抗体(68
Ga-HER2-Nanobody),探针分子量从150 kDa缩小至15 kDa,半衰期从4天缩短至90分钟。临床数据显示,99m
Tc-NM-02纳米抗体对脑转移灶的检出率比18
F-FDG提高30%,而Al18
F-NOTA-HER2-BCH探针的灵敏度达92%,能早期发现治疗引发的HER2表达下调(SUVmax
降低40%)。
PSMA靶向诊疗一体化:68
Ga-PSMA-11探针在生化复发前列腺癌中展现85%的灵敏度和98%的特异性。其治疗性核素标记药物177
Lu-PSMA-617在III期VISION试验中使患者中位生存期延长4个月,而α核素225
Ac-PSMA-617的分次给药方案将口干症发生率从70%降至25%。
免疫检查点成像:PD-L1靶向探针如89
Zr-atezolizumab能可视化免疫微环境异质性,其SUVmax
与PD-L1表达呈强相关(r=0.8763)。创新性双靶点探针如124
I-AK104(PD-1/CTLA4)在结直肠癌模型中肿瘤/非肿瘤比值达45,而68
Ga-BBN-RGD(GRPR/整合素αvβ3)可同步评估乳腺癌原发灶(SUVmax
6.0±1.1)与骨转移灶(22.8)。
GPC3靶向探针GPN02006在肝癌诊断中灵敏度显著优于18
F-FDG;Trop2靶向99m
Tc-MY6349能指导抗体偶联药物Sacituzumab Govitecan的应用;而DLL3靶向89
Zr-DFO-SC16在小细胞肺癌模型中肿瘤/血液比值达4.6±1.17,为神经内分泌肿瘤诊疗提供新工具。
深度学习算法通过三维卷积神经网络(3D-CNN)将低计数PET图像分辨率提升40%,放射组学特征分析可预测EGFR突变状态(AUC=0.82)。值得注意的是,AI辅助的探针设计平台能优化结合亲和力(Kd
从nM级降至pM级),并预测脱靶效应,加速了如68
Ga-N188(Nectin-4靶向)等探针的临床转化。
当前探针研发面临肿瘤异质性(15%病例存在原发灶与转移灶靶标表达差异)、制备成本(64
Cu标记成本高达$500/mCi)等瓶颈。未来将聚焦多靶点探针(如HER2/EGFR/PD-L1三特异性)、AI优化成像协议(缩短扫描时间30%),以及本土化设备研发(降低医疗成本50%)。这种多模态、智能化的技术融合,正推动肿瘤诊疗迈向"早诊-精治-动态监测"的全周期管理新时代。
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