Ga-FAPI-upptag korrelerar med tillståndet för kronisk njursjukdom

Abstrakt

Metoder Hos 81 patienter som fick antingen en av följande molekylära avbildningssonder, [68 Ga]Ga-FAPI, [68 Ga]Ga-PSMA eller [68 Ga]Ga-DOTATOC, korrelerades njurfunktionsparametrar med SUVmax och SUV-medelvärde för njurparenkym och bakgrundsaktivitet mätt i lungparenkym, myokardium, glutealmuskel och bukaorta. Patienterna grupperades enligt deras grad av kronisk njursjukdom (CKD), och en regressionsanalys och envägs ANOVA utfördes i denna retrospektiva analys.

Örter FORMEL FÖR NJURER HÄLSA PROBLEM

Introduktion

Njurfibrosär enkronisk sjukdommed risk för en snabb försämring mot njursvikt och behov av dialys och en högre kardiovaskulär risk. Kronisk njursjukdom (CKD) definieras som njurskada eller nedsatt glomerulär filtrationshastighet ((GFR) < 60 ml/min/1,73 m2) i minst 3 månader, oavsett orsak [1]. Därför är GFR, albuminuri och diagnostiska verktyg som ultraljud och datortomografi för att utvärdera njurstrukturen viktiga komponenter för att diagnostisera CKD [2]. En tidig diagnos är avgörande för att uppnå en bättre prognos och en tidig terapeutisk intervention/behandling av den orsakande sjukdomen (t.ex. högt blodtryck, diabetes mellitus, kronisk glomerulonefrit). De nuvarande diagnostiska referensverktygen för att upptäcka njurfibros är invasiva och kräver utförandet av en biopsi följt av histologisk bekräftelse. Det senare har sina tillhörande risker, är mycket krävande för patienten och är tidskrävande. Därför växer behovet av en mindre invasiv och snabbare diagnostisk modalitet.

Tidigare försök att icke-invasivt upptäcka njurfibros har gjorts med funktionell MR som ännu inte har förstärkts i klinisk användning. Möjliga MRT-målstrukturer eller processer i fibrotiska njurar är elastinavbildning [3], det kollagenbindande adhesionsproteinet CNA35 [4], deoxihemoglobinnivåer, diffusionsvägd avbildning för att kvantifiera avsättningen av extracellulärt kollagen och mikrovaskulär perfusion [5]. Möjligheten av PET-avbildning vid upptäckt av njurfibros har utvärderats. Det övervägande applicerade PET-spårämnet [18F]FDG kan identifiera njurcystorinfektioner och visade också en potential att diagnostisera akut avstötning efter njurtransplantation [6]. Potentialen för olika avbildningsmetoder för njursjukdomar har nyligen granskats [7]. En färsk studie av Zhou et al. har jämfört graden av njurfibros bestämd genom njurbiopsi med spårupptaget av [68Ga]Ga-FAPI hos tretton patienter. En ökad ackumulering av spårämnen är korrelerad till en högre grad av njurfibros enligt immunhistopatologi [8]. Vi satte upp en något annorlunda "verklig" studie som utvärderar det potentiella värdet av FAPI och andra molekylära avbildningssonder för detektion och bestämning av olika grader av CKD. Bredvid [68 Ga]Ga-FAPI-04 (fibroblastaktiveringsproteinhämmare), även [68Ga]Ga-PSMA (prostataspecifikt membranantigen) och [68Ga]Ga-DOTATOC (DOTA-Phe{{ 22}}Tyr3-Octreotid) undersöktes.

Det är känt att i de tidiga stadierna av njurfibros uppstår en ansamling av fibroblaster i njurparenkymet [9]. Flera studier har visat att radiospårämnet [68 Ga] Ga-FAPI binder till fibroblastaktiveringsprotein (FAP) i fibroblaster av tumörvävnad [10]. Denna bindning av FAP sker också i icke-tumörvävnad såsom i leverfibrotiska prover [11]. Bindningsprincipen har tillämpats i denna studie för att analysera om uttrycket av FAP-bindning av [68Ga]Ga-FAPI i njurparenkymal vävnad korrelerar med CKD-stadiet hos patienterna. Ovannämnda studie (Zhou et al., 2021) har redan kunnat visa att konceptet FAP-uttryck fungerar även för CKD; dock fanns det ingen jämförelse med en frisk kohort som ingick.

Det andra radiospårämnet som analyserades i denna studie är [68 Ga] Ga-DOTATOC. Föreningen är en oktreotid DOTA-konjugerad peptid som kan binda till somatostatinreceptorer (SSTR) med en stark tendens mot SST-2-receptorn [12]. Det har visat sig att sjuka njurar har ett ökat uttryck av somatostatinreceptorer [13]. På grundval av detta undersökte vi om det finns en korrelation mellan bindningen av [68Ga]Ga-DOTATOC i njurparenkym och stadiet av njursjukdom, alltså om detta radiospårämne har en potentiell diagnostisk styrka för detektering av njurfibros.

Prostataspecifikt membranantigen (PSMA) binder normalt till prostatavävnad, vilket visar ett ökat uttryck i tumörvävnader [14]. Således har det blivit allmänt accepterat som ett mål för avbildning och radionuklidbehandling för prostatacancer [15]. Dessutom binder PSMA fysiologiskt till celler i de proximala tubuli i njurarna, såväl som spottkörtlar och hjärnvävnad [16]. Därför skulle dess fysiologiska ackumulering i njurarna potentiellt kunna fungera som ett diagnostiskt samband för njursjukdom.

Studie och metoder

Studiedesign

[68 Ga]Ga-DOTATOC användes på 27 patienter, 16 män och 11 kvinnor med en medelålder på 64 år. Ytterligare information om det totala antalet patienter och patientegenskaper visas i tabell 1, och för varje frekvensspårare anges antalet patienter med respektive stadium.

Tabell 1 Totalt antal patienter av varje CKD-kategori i de olika radiospårgrupperna

PET/CT-avbildning och radiospårsyntes

Syntes och märkning av [68 Ga]Ga-FAPI-04 och [68Ga]Ga FAPI-46 har redan beskrivits tidigare [17, 18]. PET/CT-avbildningen i Heidelberg för [68Ga]Ga-FAPI utfördes analogt med PET/CT-protokollet som tidigare beskrivits av Kratochwil et al. [10] med hjälp av en Biograph mCT Flow-skanner (Siemens). Enligt bestämmelserna i den tyska läkemedelslagen §13(2b) gjordes indikationen för undersökning och märkning av FAPI-spårämnena under direkt ansvar av den ansökande läkaren.

Den injicerade aktiviteten för [68 Ga]Ga-FAPI-undersökningarna beräknades med ett intervall på 113–340 MBq injicerad aktivitet. PET-skanningarna påbörjades 1 timme efter injektionen och patienterna undersöktes i kraniokaudal riktning. Patienterna fick 2 MBq/kg kroppsvikt antingen [68 Ga] Ga-DOTATOC eller [68 Ga]Ga-PSMA (University Hospital RWTH Aachen) och undersöktes 60 minuter efter injektionen. PET/CT-insamling utfördes på en Philips Gemini TF 16 PET/CT (Philips Medical Systems, Best, Nederländerna). Patienterna undersöktes i craniocaudal orientering för [68Ga]Ga-DOTATOC och kaudokraniell orientering för [68Ga]Ga-PSMA med armarna upphöjda för att minska strålhärdande artefakter. Först utfördes en lågdos helkropps-CT från basen av skallen till det övre låret utan kontrastmedel för dämpningskorrigering. CT-parametrar för den lågdosförstärkta CT:n användes analogt med protokollet av Behrendt et al. [19].

68 Ga-PSMA-HBED-CC-spårämnet för PET/CT-skanningar producerades av det interna radioapoteket med användning av en tidigare rapporterad metod [20]. Som [68 Ga]Ga-DOTATOC syntetiserades den med den kassettbaserade syntesmodulen GRP-3 V från Scintomics [21].

Klinisk PET/CT-avbildning och dataanalys

Fokus för denna studie var att analysera PET-bilderna för att visualisera upptaget av radiospårämnena på de förutbestämda platserna. För bättre anatomisk visualisering fusionerades PET-bilderna med en CT med låg kroppsdos. Njurupptaget av alla tre radiospårämnen matades kvantitativt med användning av SUVmax (standardiserat upptagsvärde maximum) och SUVmean (standardiserat upptagsvärde medelvärde) på separata platser av njurparenkymet (superior, mellersta och inferior renal cortex) som illustreras i Fig. 1. Bakgrund aktiviteten mättes i lungparenkym, myokardium och glutealmuskel och inkluderar blodpoolaktivitet som mättes i abdominal aorta i nivå med njurartärerna.