ldtЛучевая диагностика и терапияDiagnostic radiology and radiotherapy2079-5343Baltic Medical Education Center10.22328/2079-5343-2022-13-4-27-37ldt-801Research ArticleОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИORIGINAL RESEARCH68Ga-ФАПИ-04: первый опыт клинического применения в России68Ga-FAPI-04: the first experience of clinical application in Russiahttps://orcid.org/0000-0002-9239-4814ИвановаА. А.IvanovaA. A.

Иванова Анна Александровна — кандидат медицинских наук, заведующий отделением радиоизотопной позитронно-эмиссионной томографии, врач-радиолог

197758, Санкт-Петербург, пос. Песочный, Ленинградская ул., д. 70

Anna A. Ivanova — Cand. of Sci. (Med.), Head of positron emission tomography department, nuclear medicine physician

197758, St. Petersburg. Pos. Pesochny, Leningradskaya street 70

anna-radiol@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-1630-0564СтанжевскийА. А.StanzhevskiiA. A.

Станжевский Андрей Алексеевич — доктор медицинских наук, заместитель директора по научной работе

Санкт-Петербург, пос. Песочный, Ленинградская ул., д. 70

Andrei A. Stanzhevskii — Dr. of Sci. (Med.), Deputy Director for Research

197758, St. Petersburg. Pos. Pesochny, Leningradskaya street 70

https://orcid.org/0000-0001-8174-7461МайстренкоД. Н.MaystrenkoD. N.

Майстренко Дмитрий Николаевич — доктор медицинских наук, директор

197758, Санкт-Петербург, пос. Песочный, Ленинградская ул., д. 70

Dmitry N. Maystrenko — Dr. of Sci. (Med.), Head

197758, St. Petersburg. Pos. Pesochny, Leningradskaya street 70

may64@inbox.ruhttps://orcid.org/0000-0002-1718-9335ШатикС. В.ShatikS. V.

Шатик Сергей Васильевич — кандидат биологических наук, заведующий отделением циклотронных радиофармпрепаратов

197758, Санкт-Петербург, пос. Песочный, Ленинградская ул., д. 70

Sergey V. Shatik — Cand. of Sci. (Biol.), head of cycloron produced radiopharmaceuticals

197758, St. Petersburg. Pos. Pesochny, Leningradskaya street 70

sv_shatik@rrcrst.ruhttps://orcid.org/0000-0003-2792-3852СысоевД. С.SysoevD. S.

Сысоев Дмитрий Сергеевич — кандидат физико-математических наук, руководитель группы разработки и производства приборов для ядерной медицины

197758, Санкт-Петербург, пос. Песочный, Ленинградская ул., д. 70

Dmitry S. Sysoev — Cand. of Sci. (Phy. And Math.), head of nuclear medicine device development and production group

197758, St. Petersburg. Pos. Pesochny, Leningradskaya street 70

dssysoev@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0001-5376-0941АнтугановаЮ. О.AntuganovaYu. O.

Антуганова Юлия Олеговна — руководитель отдела контроля качества

197758, Санкт-Петербург, пос. Песочный, Ленинградская ул., д. 70

Yulia O. Antuganova — head of quality control department, cycloron produced radiopharmaceuticals department

197758, St. Petersburg. Pos. Pesochny, Leningradskaya street 70

io_antuganova@rrcrst.ruhttps://orcid.org/0000-0003-1683-9268НадпорожскийМ. А.NadporojskiiM. A.

Надпорожский Михаил Александрович — научный сотрудник

197758, Санкт-Петербург, пос. Песочный, Ленинградская ул., д. 70

Mikhail A. Nadporozhskii — research fellow

197758, St. Petersburg. Pos. Pesochny, Leningradskaya street 70

ma_nadporozhskii@rrcrst.ruhttps://orcid.org/0000-0002-6526-1856АнтугановД. О.AntuganovD. O.

Антуганов Дмитрий Олегович — химик-эксперт отделения циклотронных радиофармпрепаратов

197758, Санкт-Петербург, пос. Песочный, Ленинградская ул., д. 70

Dmitry O. Antuganov — expert radiochemist, cycloron produced radiopharmaceut icals department

197758, St. Petersburg. Pos. Pesochny, Leningradskaya street 70

do_antuganov@rrcrst.ruРоссийский научный центр радиологии и хирургических технологий имени академика А.М.ГрановаРоссияGranov Russian Research Center of Radiology and Surgical TechnologiesRussian Federation2022170120231342737Copyright © Иванова А.А., Станжевский А.А., Майстренко Д.Н., Шатик С.В., Сысоев Д.С., Антуганова Ю.О., Надпорожский М.А., Антуганов Д.О., 20232023Иванова А.А., Станжевский А.А., Майстренко Д.Н., Шатик С.В., Сысоев Д.С., Антуганова Ю.О., Надпорожский М.А., Антуганов Д.О.Ivanova A.A., Stanzhevskii A.A., Maystrenko D.N., Shatik S.V., Sysoev D.S., Antuganova Y.O., Nadporojskii M.A., Antuganov D.O.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://radiag.bmoc-spb.ru/jour/article/view/801ВВЕДЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ: По данным литературы 68Gа-ФАПИ-04 обладает рецепторной специфичностью к злокачественным новообразованиям с гиперэкспрессией белка активации фибробластов и используется для визуализации различных видов новообразований, в частности рака головы и шеи, желудочно-кишечного тракта, легкого, молочной железы с высоким контрастным отношением опухоли к фону и, возможно, может стать альтернативой 18F-ФДГ.

ЦЕЛЬ

ЦЕЛЬ: Описать результаты первого в России опыта применения ПЭТ/КТ с 68Ga-ФАПИ-04.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ: Проведен сравнительный анализ результатов ПЭТ/КТ с 68Ga-ФАПИ-04 и 18F-ФДГ с интервалом в 1–3 дня, выполненных у 13 пациентов (четырех женщин и девяти мужчин) с различными онкологическими заболеваниями с февраля по декабрь 2021 г. на базе ФГБУ «Российский научный центр радиологии и хирургических технологий им. акад. А.М.Гранова» Минздрава России.

РЕЗУЛЬТАТЫ

РЕЗУЛЬТАТЫ: У всех 13 пациентов удалось четко визуализировать как первичные опухоли, так и их метастазы с различными уровнями накопления РФЛП. При ПЭТ/КТ с 68Ga-ФАПИ-04 по сравнению с 18F-ФДГ, было выявлено больше метастатических очагов (135 против 127), преимущественно в печени, брюшине, брыжейке, сальнике, головном мозге из-за низкого фонового накопления в этих органах. В нашем наблюдении были выявлены очаги повышенного накопления 68Ga-ФАПИ-04 в неувеличенных забрюшинных лимфоузлах у двух пациентов. Также у двух больных раком мочевого пузыря и раком желудка с метастатическим поражением костей были получены с 68Ga-ФАПИ-04 один ложноположительный и один ложноотрицательный результат.

ОБСУЖДЕНИЯ

ОБСУЖДЕНИЯ: Высокое поглощение 68Ga-ФАПИ-04 в опухоли делает его перспективным РФЛП для многих типов рака, особенно в тех случаях, когда традиционная ПЭТ/КТ 18F-ФДГ сталкивается с ограничениями, обусловленными ее фармакокинетикой. В то же время ПЭТ/КТ с 68Ga-ФАПИ-04, нацеленная на визуализацию микроокружения опухоли, может иметь более высокую чувствительность в выявлении образований, имеющих малые размеры, в связи с преобладанием в них стромы. 68Ga-ФАПИ-04 показал лучше результаты в выявлении костных метастазов как литического, так и остеобластического характера по сравнению с 18F-ФДГ.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

ЗАКЛЮЧЕНИЕ: 68Ga-ФАПИ-04 является перспективным РФЛП для молекулярной визуализации большинства злокачественных новообразований и требует дальнейшего изучения. 68Ga-ФАПИ-04 может стать дополнением или полноценным решением, когда другие РФЛП имеют ограничения.

INTRODUCTION

INTRODUCTION: According to the literature, 68Ga-FAPI-04 has receptor specificity for malignant neoplasms with overexpression of the fibroblast activation protein and is used to visualize various types of neoplasms, in particular head and neck cancer, gastrointestinal tract, lung, breast cancer with a high contrast ratio of the tumor to the background, and may possibly become an alternative to 18F-FDG.

OBJECTIVE

OBJECTIVE: The results of the first experience of using PET/CT with 68Ga-FAPI-04 in Russia.

MATERIALS AND METHODS

MATERIALS AND METHODS: A comparative analysis of the results of 68Ga-FAPI-04 and 18F-FDG PET/CTs with an interval of 1–3 days was carried out in 13 patients (four women and nine men) with various oncological diseases, examined from February to December 2021 in Granov Russian Research Center of Radiology and Surgical Technologies.

RESULTS

RESULTS: In all 13 patients, it was possible to identify both primary tumors and their metastases with different tracer uptake. 68Ga-FAPI PET/CT compared with 18F-FDG PET/CT revealed more metastatic foci (135 vs 127) predominantly in the liver, peritoneum, mesentery, omentum, and brain due to low background uptake in these organs. In our observation, foci of increased 68Ga-FAPI-04 uptake localized in non-enlarged retroperitoneal lymph nodes in two patients. Also, in two patients with bone metastases from bladder cancer and stomach cancer, one false positive and one false negative result was obtained with 68Ga-FAPI-04.

DISCUSSION

DISCUSSION: The high uptake of 68Ga-FAPI-04 in the tumor makes it a promising tracer for many types of cancer, especially in cases, where conventional 18F-FDG PET/CT faces limitations due to its pharmacokinetics. At the same time, PET/CT with 68Ga-FAPI-04, aimed at visualizing the tumor microenvironment, may have a higher sensitivity in detecting small lesions due to the predominance of stroma in them. 68Ga-FAPI showed better results in detecting both lytic and osteoblastic bone metastases compared to 18F-FDG.

CONCLUSION

CONCLUSION: 68Ga-FAPI is a promising tracer for molecular imaging of most malignant neoplasms and requires further study. 68Ga-FAPI-04 can become an addition or a full-fledged solution when other tracers have limitations.

белок активации фибробластовПЭТ/КТ68Ga-ФАПИ-04fibroblast activation protein68Ga-FAPI-04PET/CTReferencesLopci E., Fanti S. Non-FDG PET/CT // Recent Results Cancer Res. 2020. Vol. 216. P. 669–718. https://doi.org/10.1007/978-3-030-42618-7_20.Lopci E., Fanti S. Non-FDG PET/CT // Recent Results Cancer Res. 2020. Vol. 216. P. 669–718. https://doi.org/10.1007/978-3-030-42618-7_20.Hanahan D., Coussens L.M. Accessories to the crime: functions of cells recruited to the tumor microenvironment // Cancer Cell. 2012. Vol. 21. P. 309–322. https://doi.org/10.1016/j.ccr.2012.02.022.Hanahan D., Coussens L.M. Accessories to the crime: functions of cells recruited to the tumor microenvironment // Cancer Cell. 2012. Vol. 21. P. 309–322. https://doi.org/10.1016/j.ccr.2012.02.022.Hamson E.J., Keane F.M., Tholen S. et al. Understanding fibroblast activation protein (FAP): substrates, activities, expression and targeting for cancer therapy // Proteomics Clin. Appl. 2014. Vol. 8. P. 454–463. https://doi.org/10.1002/prca.201300095.Hamson E.J., Keane F.M., Tholen S. et al. Understanding fibroblast activation protein (FAP): substrates, activities, expression and targeting for cancer therapy // Proteomics Clin. Appl. 2014. Vol. 8. P. 454–463. https://doi.org/10.1002/prca.201300095.Плешкан В.В., Алексеенко И.В., Тюлькина Д.В. и др. Белок активации фибробластов FAP как возможная мишень в противоопухолевой стратегии // Молекулярная генетика, микробиология и вирусология. 2016. № 3. С. 90–97. https://doi.org/10.18821/0208-0613-2016-34–3-90-97.Pleshkan V.V., Alekseenko I.V, Tyulkina D.V. et al. Belok aktivatsii fibroblastov FAP kak vozmozhnaya mishen’ v protivoopukholevoy strategii. Molekulyarnaya genetika, mikrobiologiya i virusologiya. 2016. Т. 34, No. 3. S. 4–11 [Pleshkan V.V., Alekseenko I.V, Tyulkina D.V. et al. Fibroblast activation protein (FAP) as a possible target of the antitumor strategy. Molecular Genetics, Microbiology and Virology, 2016, Vol. 34, No. 3, рр. 4–11 (In Russ.)]. https://doi.org/10.18821/0208-0613-2016-34–3-90-97.Kalluri R. The biology and function of fibroblasts in cancer. Nature Reviews // Cancer. 2016. Vol. 16. P. 582–598. https://doi.org/10.1038/nrc.2016.73.Kalluri R. The biology and function of fibroblasts in cancer. Nature Reviews // Cancer. 2016. Vol. 16. P. 582–598. https://doi.org/10.1038/nrc.2016.73.Kratochwil C., Flechsig P., Lindner T., Abderrahim L. et al. 68 Ga-FAPI PET/CT: tracer uptake in 28 different kinds of cancer // Journal of Nuclear Medicine. 2019. Vol. 60. P. 801–805. https://doi.org/10.2967/jnumed.119.227967.Kratochwil C., Flechsig P., Lindner T., Abderrahim L. et al. 68 Ga-FAPI PET/CT: tracer uptake in 28 different kinds of cancer // Journal of Nuclear Medicine. 2019. Vol. 60. P. 801–805. https://doi.org/10.2967/jnumed.119.227967.Farulla L.S.A., Demirci E., Castellucci P. et al. Radiolabeled FAP inhibitors as new pantumoral radiopharmaceuticals for PET imaging: a pictorial essay // Clin. Transl. Imaging. 2022. https://doi.org/10.1007/s40336-022-00506-8.Farulla L.S.A., Demirci E., Castellucci P. et al. Radiolabeled FAP inhibitors as new pantumoral radiopharmaceuticals for PET imaging: a pictorial essay // Clin. Transl. Imaging. 2022. https://doi.org/10.1007/s40336-022-00506-8.Lindner T., Loktev A., Altmann A. et al. Development of Quinoline-Based Theranostic Ligands for the Targeting of Fibroblast Activation Protein // J. Nucl. Med. 2018. Vol. 59, No. 9. P. 1415–1422. https://doi.org/10.2967/jnumed.118.210443.Lindner T., Loktev A., Altmann A. et al. Development of Quinoline-Based Theranostic Ligands for the Targeting of Fibroblast Activation Protein // J. Nucl. Med. 2018. Vol. 59, No. 9. P. 1415–1422. https://doi.org/10.2967/jnumed.118.210443.Treglia G., Muoio B., Roustaei H., Kiamanesh Z. et al. Head-to-Head Comparison of Fibroblast Activation Protein Inhibitors (FAPI) Radiotracers versus [ 18 F]F-FDG in Oncology: A Systematic Review // Int. J. Mol. Sci. 2021. Vol. 22, No. 20. P. 1–13. https://doi.org/10.3390/ijms222011192.Treglia G., Muoio B., Roustaei H., Kiamanesh Z. et al. Head-to-Head Comparison of Fibroblast Activation Protein Inhibitors (FAPI) Radiotracers versus [ 18 F]F-FDG in Oncology: A Systematic Review // Int. J. Mol. Sci. 2021. Vol. 22, No. 20. P. 1–13. https://doi.org/10.3390/ijms222011192.Giesel F.L., Kratochwil C., Lindner T., Marschalek M.M. et al. 68 Ga-FAPI PET/CT: biodistribution and preliminary dosimetry estimate of 2 DOTA-containing FAP-targeting agents in patients with various cancers // Journal of Nuclear Medicine. 2019. Vol. 60, No. 3. P. 386–392. https://doi.org/10.2967/jnumed.118.215913.Giesel F.L., Kratochwil C., Lindner T., Marschalek M.M. et al. 68 Ga-FAPI PET/CT: biodistribution and preliminary dosimetry estimate of 2 DOTA-containing FAP-targeting agents in patients with various cancers // Journal of Nuclear Medicine. 2019. Vol. 60, No. 3. P. 386–392. https://doi.org/10.2967/jnumed.118.215913.Giesel F.L., Kratochwil C., Schlittenhardt J., Dendl K. et al. Head-to-head intra-individual comparison of biodistribution and tumor uptake of 68 Ga-FAPI and 18 F-FDG PET/CT in cancer patients // European Journal of Nuclear Medicine and Molecular Imaging. 2021. Vol. 48. P. 4377–4385. https://doi.org/10.1007/s00259-021-05307-1.Giesel F.L., Kratochwil C., Schlittenhardt J., Dendl K. et al. Head-to-head intra-individual comparison of biodistribution and tumor uptake of 68 Ga-FAPI and 18 F-FDG PET/CT in cancer patients // European Journal of Nuclear Medicine and Molecular Imaging. 2021. Vol. 48. P. 4377–4385. https://doi.org/10.1007/s00259-021-05307-1.Siveke J.T. Fibroblast-Activating Protein: Targeting the Roots of the Tumor Microenvironment // Journal of Nuclear Medicine. 2018. Vol. 59, No. 9. P. 1412–1414. https://doi.org/10.2967/jnumed.118.214361.Siveke J.T. Fibroblast-Activating Protein: Targeting the Roots of the Tumor Microenvironment // Journal of Nuclear Medicine. 2018. Vol. 59, No. 9. P. 1412–1414. https://doi.org/10.2967/jnumed.118.214361.Loktev A., Lindner T., Mier W. et al. A tumor-imaging method targeting cancer-associated fibroblasts // Journal of Nuclear Medicine. 2018. Vol. 59, No. 9. P. 1423–1429. https://doi.org/10.2967/jnumed.118.210435.Loktev A., Lindner T., Mier W. et al. A tumor-imaging method targeting cancer-associated fibroblasts // Journal of Nuclear Medicine. 2018. Vol. 59, No. 9. P. 1423–1429. https://doi.org/10.2967/jnumed.118.210435.Gundogan C., Guzel Y., Can C., Kaplan I. FAPI-04 Uptake in Healthy Tissues of Cancer Patients in 68Ga-FAPI-04 PET/CT Imaging // Contrast Media & Molecular Imaging. 2021. Article ID 9750080. https://doi.org/10.1155/2021/9750080.Gundogan C., Guzel Y., Can C., Kaplan I. FAPI-04 Uptake in Healthy Tissues of Cancer Patients in 68Ga-FAPI-04 PET/CT Imaging // Contrast Media & Molecular Imaging. 2021. Article ID 9750080. https://doi.org/10.1155/2021/9750080.Wang S., Zhou X., Xu X. et al. Dynamic PET/CT imaging of 68 Ga-FAPI-04 in Chinese subjects // Frontiers in Oncology. 2021. Vol. 11. P. 1–11. https://doi.org/10.3389/fonc.2021.651005.Wang S., Zhou X., Xu X. et al. Dynamic PET/CT imaging of 68 Ga-FAPI-04 in Chinese subjects // Frontiers in Oncology. 2021. Vol. 11. P. 1–11. https://doi.org/10.3389/fonc.2021.651005.Meyer C., Dahlbom M., Lindner T. et al. Radiation dosimetry and biodistribution of 68 Ga-FAPI-46 PET imaging in cancer patients // Journal of Nuclear Medicine. 2020. Vol. 61, No. 8. Р. 1171–1177. https://doi.org/10.2967/jnumed.119.236786.Meyer C., Dahlbom M., Lindner T. et al. Radiation dosimetry and biodistribution of 68 Ga-FAPI-46 PET imaging in cancer patients // Journal of Nuclear Medicine. 2020. Vol. 61, No. 8. Р. 1171–1177. https://doi.org/10.2967/jnumed.119.236786.Chen H., Pang Y., Wu J., Zhao L. et al. Comparison of [ 68 Ga]Ga-DOTA-FAPI-04 and [ 18 F] FDG PET/CT for the diagnosis of primary and metastatic lesions in patients with various types of cancer // European Journal of Nuclear Medicine and Molecular Imaging. 2020. Vol. 47. P. 1820–1832. https://doi.org/10.1007/s00259-020-04769-z.Chen H., Pang Y., Wu J., Zhao L. et al. Comparison of [ 68 Ga]Ga-DOTA-FAPI-04 and [ 18 F] FDG PET/CT for the diagnosis of primary and metastatic lesions in patients with various types of cancer // European Journal of Nuclear Medicine and Molecular Imaging. 2020. Vol. 47. P. 1820–1832. https://doi.org/10.1007/s00259-020-04769-z.Ristau J., Giesel F.L., Haefner M.F., Staudinger F. et al. Impact of Primary Staging with Fibroblast Activation Protein Specific Enzyme Inhibitor (FAPI)-PET/CT on Radio-Oncologic Treatment Planning of Patients with Esophageal Cancer // Mol. Imaging Biol. 2020. Vol. 22, No. 6. P. 1495–1500. https://doi.org/10.1007/s11307-020-01548-y.Ristau J., Giesel F.L., Haefner M.F., Staudinger F. et al. Impact of Primary Staging with Fibroblast Activation Protein Specific Enzyme Inhibitor (FAPI)-PET/CT on Radio-Oncologic Treatment Planning of Patients with Esophageal Cancer // Mol. Imaging Biol. 2020. Vol. 22, No. 6. P. 1495–1500. https://doi.org/10.1007/s11307-020-01548-y.Pang Y., Zhao L., Luo Z. et al. Comparison of 68 Ga-FAPI and 18 F-FDG Uptake in Gastric, Duodenal, and Colorectal Cancers // Radiology. 2021. Vol. 298. P. 393–402. https://doi.org/10.1148/radiol.2020203275Pang Y., Zhao L., Luo Z. et al. Comparison of 68 Ga-FAPI and 18 F-FDG Uptake in Gastric, Duodenal, and Colorectal Cancers // Radiology. 2021. Vol. 298. P. 393–402. https://doi.org/10.1148/radiol.2020203275Calais J. FAP: The Next Billion Dollar Nuclear Theranostics Target? // Journal of Nuclear Medicine. 2020. Vol. 61, No. 2. Р. 163–165. https://doi.org/10.2967/jnumed.119.241232.Calais J. FAP: The Next Billion Dollar Nuclear Theranostics Target? // Journal of Nuclear Medicine. 2020. Vol. 61, No. 2. Р. 163–165. https://doi.org/10.2967/jnumed.119.241232.Wu J., Wang Y., Liao T. Comparison of the Relative Diagnostic Performance of [ 68 Ga]Ga-DOTA-FAPI-04 and [ 18 F]FDG PET/CT for the Detection of Bone Metastasis in Patients With Different Cancers // Frontiers in Oncology. 2021. Vol. 11. P. 1–11. https://doi.org/10.3389/fonc.2021.737827.Wu J., Wang Y., Liao T. Comparison of the Relative Diagnostic Performance of [ 68 Ga]Ga-DOTA-FAPI-04 and [ 18 F]FDG PET/CT for the Detection of Bone Metastasis in Patients With Different Cancers // Frontiers in Oncology. 2021. Vol. 11. P. 1–11. https://doi.org/10.3389/fonc.2021.737827.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.