广州医科大学附属第一医院核医学科王欣璐团队在《European Journal of Nuclear Medicine and Molecular Imaging》发表研究，首次报道新型⁶⁴Cu 标记成纤维细胞活化蛋白（FAP）靶向肽 [⁶⁴Cu] Cu-FAP-NOX的临床前评估及首例人体应用。MadicLab PSA071 小动物 PET/CT 系统凭借高分辨率动态成像能力，为探针的肿瘤靶向性验证和药代动力学分析提供了关键技术支撑。研究背景与技术突破成纤维细胞活化蛋白（FAP）在肿瘤微环境中特异性高表达，是癌症诊断的理想靶点。传统 68Ga 标记探针因半衰期短（68 分钟）限制临床应用，而 64Cu 半衰期长达 12.7 小时，适合延迟成像与批量生产。本研究通过 N - 草酰基修饰环肽，开发 [⁶⁴Cu] Cu-FAP-NOX，实现：高特异性：在 A549.hFAP 细胞中，其摄取率（37.66% ID/mio cells at 24h）是 [⁶⁴Cu] Cu-FAPI-04 的 2.7 倍，且外排半衰期延长至 16.08 小时；优效药代动力学：经 MadicLab PET 验证，探针主要经肾脏排泄，24 小时肾摄取仅 1.23±0.16% ID/g，显著低于对比剂。图1：DOTA-FAP-2286、NOTA-FAP-2286、NOTA-FAP-NSQ 和 NOTA-FAP-NOX1 的化学结构图2：(A)携带HEK-293T.hFAP细胞的小鼠体内[68Ga]Ga-FAP-2286、(C)[68Ga]Ga-NOTA-FAP-2286、(E)[68Ga]Ga-FAP-NSQ和(G)[68Ga]Ga-FAP-NOX的代表性PET图像。(B)注射[68Ga]Ga-FAP-2286、(D)[68Ga]Ga-NOTA-FAP-2286、(F)[68Ga]Ga-FAP-NSQ和(H)[68Ga]Ga-FAP-NOX后，携带HEK-293T.hFAP细胞的小鼠的动态时间-活性曲线。白色箭头指示HEK-293T.hFAP细胞异种移植物。MadicLab PET/CT 的核心作用1.小动物动态成像：精准捕捉肿瘤摄取与清除规律设备参数研究采用MadicLab PSA071 PET/CT进行小动物成像，其空间分辨率达 200 μm，支持动态扫描（2 小时）与多时间点静态扫描（4、6、24 小时），CT 参数为 80 kV、0.7 mA，可精准实现衰减校正与解剖定位。关键应用动态追踪 [⁶⁴Cu] Cu-FAP-NOX 在 HEK-293T.hFAP 荷瘤小鼠中的分布，发现其 1 小时内肿瘤摄取达 15.51±1.39% ID/g，24 小时仍保持 10.06±0.27% ID/g，证实探针的长效肿瘤滞留能力。通过时间 - 活性曲线（TACs）分析，量化肾脏快速清除（45 分钟清除约 50%）和肝脏低蓄积特性，为探针的药代动力学评估提供直接证据。计算肿瘤 - 背景比（TBRs），6 小时时肿瘤 - 肌肉比达 63.72±19.74，显著高于对照探针，验证其高成像对比度。图3：(A) 在A549-hFAP细胞中，DOTA-FAP-2286、NOTA-FAP-NOX和DOTA-FAPI-04针对[177Lu]Lu-FAP-2286的竞争性结合结果。 (B) 用于分析[64Cu]Cu-FAP-NOX在37℃下分别在PBS或胎牛血清（FBS）中孵育4小时和24小时后的体外稳定性的放射性高效液相色谱（radio-HPLC）图谱。 (C) 不同时间点下，[64Cu]Cu-FAP-NOX和[64Cu]Cu-FAPI-04在A549.hFAP细胞中的摄取量比较。所有数值均以归一化至100万个细胞的总施加剂量百分比（%ID/mio cells）表示。 (D) 孵育4小时后，[64Cu]Cu-FAP-NOX和[64Cu]Cu-FAPI-04在FAP阳性细胞（A549.hFAP）和阴性细胞（A549）中的细胞摄取量，分别在有和没有竞争性抑制剂DOTA-FAP-2286（阻断组）的情况下。 (E和F) [64Cu]Cu-FAP-NOX和[64Cu]Cu-FAPI-04在A549.hFAP细胞中的内化率（E）和外排率（F）。图4：携带HEK-293T.hFAP细胞的小鼠体内[64Cu]Cu-FAP-NOX（A）和[64Cu]Cu-FAPI-04（C）的代表性PET图像。注射[64Cu]Cu-FAP-NOX（B）和[64Cu]Cu-FAPI-04（D）后，携带HEK-293T.hFAP细胞的小鼠的动态时间-活性曲线。白色箭头指示HEK-293T.hFAP细胞异种移植物。2.定量分析与特异性验证利用设备的定量分析功能，结合 PMOD 软件（v4.3），精准测量不同时间点肿瘤及正常器官的放射性摄取，证实 [⁶⁴Cu] Cu-FAP-NOX 的 FAP 特异性 —— 在阻断实验中，肿瘤摄取从 18.07% ID/g 降至 3.06% ID/g图5：分别在注射[⁶⁴Cu]Cu-FAP-NOX、[⁶⁴Cu]Cu-FAPI-04、[⁶⁸Ga]Ga-FAP-2286、[⁶⁸Ga]Ga-FAP-NSQ、[⁶⁸Ga]Ga-FAP-NOX和[⁶⁸Ga]Ga-NOTA-FAP-2286后，于不同时间点从携带HEK-293T.hFAP细胞的小鼠的PET图像中测得的靶本底比（TBRs）。图6：(A) [⁶⁴Cu]Cu-FAP-NOX和(B) [⁶⁴Cu]Cu-FAPI-04在注射后1、4和24小时（p.i.）于携带HEK-293T.hFAP细胞的小鼠体内的生物分布数据。3.临床 PET/CT 验证：全身成像支持转移灶检出设备与扫描方案首例肺癌患者采用联影 uMI Panorama PET/CT 系统，注射 [⁶⁴Cu] Cu-FAP-NOX 后 1 小时行全身扫描（3 分钟 / 床位），采用 HYPER 迭代重建算法，确保低剂量下的高分辨率成像。临床价值体现该设备检出原发灶（SUVmax=7.83）及 [¹⁸F] FDG 未清晰显示的胸膜转移灶（SUVmax=10.7），肿瘤 - 肌肉比达 13.05，且肝摄取较低（SUVmean=1.94），证实其临床诊断潜力。图7：一名71岁男性患者经CT检查发现左肺有一个不均匀强化的肿块。为进一步评估该病灶的性质，患者接受了[¹⁸F]F-FDG PET/CT检查，结果显示左肺外周区域有明显摄取（F）。在扫描的最大密度投影（MIP）图像（H）中，可见左肺门区、左纵隔、左锁骨下窝、膈肌附近区域及胸膜存在其他转移灶（G），表现为中至重度摄取。为更全面地评估，患者还进行了[⁶⁴Cu]Cu-FAP-NOX PET/CT检查（A-E）。该扫描的MIP图像（A）也显示上述病灶有明显摄取。然而，与[¹⁸F]F-FDG PET/CT扫描（C、E、G）相比，[⁶⁴Cu]Cu-FAP-NOX PET/CT扫描发现了更多胸膜转移灶，且摄取更高。冠状位CT图像（D）进一步清晰显示左肺有一个不规则的软组织密度肿块。随后，患者接受了左胸膜活检，并进行了组织病理学检查。对活检样本进行了HE染色（I、J）和FAP免疫组织化学染色（K、L）。比例尺：50 μm（J、L），200 μm（I、K）。红色箭头和白色箭头分别指示原发性肺癌病灶和左胸膜转移灶。研究意义与展望本研究首次证实 [⁶⁴Cu] Cu-FAP-NOX 在 FAP PET 成像中的优势，其灵活的成像时间窗（1-24h）和高对比度特性，为癌症分期、转移灶检测提供新工具。MadicLab PET/CT 的高分辨率成像能力为探针的临床前验证提供了关键支持。未来将扩大临床队列，探索其在疗效监测和 67Cu 靶向治疗中的应用潜力。论文链接：https://doi.org/10.1007/s00259-024-06807-6设备支持：MadicLab PSA071 PET/CT 系统（山东麦德盈华科技有限公司）

广州医科大学附属第一医院核医学科王欣璐团队在《EJNMMI Research》发表研究，首次报道新型18F 标记成纤维细胞活化蛋白（FAP）靶向肽 [18F] AlF-FAP-NUR的临床前评估及首例人体成像，MadicLab PSA071 PET/CT 系统在动物模型中展现高分辨率肿瘤可视化能力，为癌症精准诊疗提供新工具。研究背景与技术挑战FAP在肿瘤相关成纤维细胞（CAFs）中特异性高表达，是肿瘤成像的理想靶点。尽管68Ga标记的FAP肽（如FAP-2286）已用于PET成像，但受限于68Ge/68Ga发生器供应不足及核素半衰期短（68分钟），难以满足临床高通量需求。18F标记探针（半衰期109.8分钟）可通过医用回旋加速器大量生产，且具备更高空间分辨率，成为理想替代方案。图1：[68Ga]Ga-FAP-2286、[18F]AlF-FAP-2286和[18F]AlF-FAP-NUR的化学结构MadicLab PET/CT的核心作用1.临床前动物成像：高分辨率肿瘤特异性摄取评估设备参数使用MadicLab PSA071 PET/CT，空间分辨率达200 μm，支持小鼠模型的动态PET扫描。关键发现在293T-FAP荷瘤小鼠中，[18F]AlF-FAP-NUR的肿瘤摄取（26.99% ID/g）是68Ga-FAP-2286（11.55% ID/g）的2.3倍，肿瘤-肌肉比值达61.31 vs. 22.66，显示更高肿瘤-背景对比度6-77。动态成像显示探针在肾脏快速清除（45分钟清除约50%），肌肉等非靶器官摄取低（60分钟时0.35±0.13% ID/g），证实其良好的药代动力学特性。2.分子机制验证：细胞水平摄取与代谢分析细胞实验：MadicLab PET/CT的定量分析显示，[18F]AlF-FAP-NUR在HT1080-FAP细胞中的摄取率（65.77% ID/百万细胞）显著高于68Ga-FAP-2286（42.47%），且外排速率更低（120分钟残留52%）。代谢稳定性：体外稳定性实验表明，探针在37℃血清中4小时放射化学纯度90%，支持临床转化。图2： [68Ga]Ga-FAP-2286和[18F]AlF-FAP-NUR的体外稳定性及体外实验结果。(A) [18F]AlF-FAP-NUR在0.5、1、2和4小时的体外稳定性。(B) DOTA-FAP-2286和NOTA-FAP-NUR在293T-FAP细胞中的结合亲和力。(C) 孵育60分钟后，HT1080-FAP细胞和HT1080细胞在有或无DOTA-FAP-2286作为竞争剂时的摄取情况。(D) HT1080-FAP细胞孵育5-120分钟后的摄取量。(E) HT1080-FAP细胞孵育5-120分钟后的内化情况。(F) HT1080-FAP细胞与放射性标记化合物孵育60分钟后，再用无化合物培养基孵育5-120分钟的外排动力学。结合亲和力数据以平均值±标准差表示（每组n=3），其他数据每组n=4。****P0.0001图3：图4 雄性荷瘤小鼠中[68Ga]Ga-FAP-2286和[18F]AlF-FAP-NUR的显微PET图像和时间-活性曲线。(A,C) 在293T-FAP和293T荷瘤小鼠中评估60分钟时[68Ga]Ga-FAP-2286和[18F]AlF-FAP-NUR的摄取（每组n=4）。(B, D) 在293T-FAP和293T荷瘤小鼠中评估60分钟时[68Ga]Ga-FAP-2286和[18F]AlF-FAP-NUR的摄取（每组n=4）。A-D中的时间-活性曲线显示了注射后5-120分钟不同器官中放射性示踪剂的积累情况。(E) 60分钟时两种示踪剂在不同异种移植物（包括293T-FAP和293T荷瘤小鼠）中的肿瘤背景比（TBR）。(F) 60分钟时两种示踪剂在不同异种移植物（包括A549-FAP和A549荷瘤小鼠）中的TBR。所有数据均以平均值% ID/g ± 标准差表示（n=4）。3. 临床转化：首例人体PET/CT成像临床设备：人体成像使用联影uMI Panorama系统，但前期动物模型数据为临床剂量优化提供关键参考。患者结果：2例癌症患者（乳腺癌、肺癌）的PET/CT显示，原发肿瘤SUVmax分别达21.20和14.19，肌肉SUVmean仅0.65–1.32，TBR达10.75–32.62，验证探针在人体的肿瘤靶向能力。图4 患者原发灶的[18F]AlF-FAP-NUR PET/CT临床影像、HE染色结果及FAP免疫组化染色。(A) 右侧乳腺导管癌患者。(B) 右肺浸润性腺癌患者。比例尺，50 μm。研究结论与未来展望[18F]AlF-FAP-NUR结合MadicLab高分辨率PET/CT，在动物模型中展现更高肿瘤特异性摄取和TBR值，且人体成像初步证实其安全性与有效性。尽管需扩大临床队列验证，但该技术为FAP阳性肿瘤的早期诊断、疗效监测提供了新范式。未来可结合MadicLab设备的动态成像能力，进一步优化探针药代动力学，推动精准核医学治疗发展。论文链接：DOI:10.1186/s13550-024-01139-w设备支持：MadicLab PSA071 PET/CT 系统（山东麦德盈华科技有限公司）

西北农林科技大学食品科学与工程学院刘志刚教授团队在国际期刊《iMeta》发表研究，首次系统揭示限时进食（TRF）通过调节肠道菌群 - 丙酸 - 游离脂肪酸受体 3（FFAR3）轴改善阿尔茨海默病（AD）认知功能的分子机制，并借助MadicLab PET/CT技术验证了代谢物跨血脑屏障的关键过程，为 AD 的非药物干预提供了新方向。MadicLab PET/CT 在研究中的核心作用在探索丙酸（PA）对 AD 的神经保护机制时，研究团队利用MadicLab Box 071系统进行正电子发射断层成像（PET），验证 PA 的脑内分布与代谢特性：• PA 脑穿透能力验证：通过静脉注射[18F]标记的氟丙酸（[18F]-FPA），PET 成像显示 PA 可穿透血脑屏障，在海马、皮层、纹状体等 AD 相关脑区显著富集。• 代谢动态量化：PET 数据显示，AD 小鼠脑内 PA 代谢信号显著低于健康小鼠，而外源性 PA 补充可恢复这些区域的代谢活性，提示 AD 存在 PA 代谢障碍，补充 PA 可逆转这一异常。• 机制关联性验证：结合 FFAR3 敲除实验，PET 成像证实 PA 的神经保护作用依赖 FFAR3 受体激活，为 “肠道菌群代谢物 - 脑轴” 机制提供了直接影像学证据。研究背景与核心科学问题阿尔茨海默病（AD）的全球患病率持续攀升，肠道菌群紊乱与 AD 病理的关联已被广泛关注，但 TRF 这种非侵入性饮食干预如何通过肠道-脑轴发挥神经保护作用尚不明确。本研究旨在解析 TRF 对 AD 的改善作用是否依赖肠道菌群及其代谢产物，并挖掘关键调控通路。关键方法与突破性发现1.临床干预：TRF 显著改善 AD 患者认知功能•设计：9 例 AD 患者接受4 个月限时进食干预（每日 8 小时进食窗口），采用蒙特利尔认知评估量表（MoCA）评估认知变化。•结果：患者整体认知评分显著提升（p0.05），执行功能改善尤为显著；粪便丙酸（PA）水平与认知评分呈正相关（r=0.5677,p0.0001），提示 PA 可能是 TRF 疗效的关键代谢标志物。2.动物模型：TRF 通过肠道菌群缓解 AD 病理•5xFAD 转基因小鼠模型：3 个月 TRF 干预显著缩短 Morris 水迷宫逃避潜伏期，减少脑内淀粉样蛋白（Aβ）沉积达 30%，并促进小胶质细胞向 Aβ 斑块聚集，降低炎症因子 TNF-α 和 IL-1β 表达。•菌群清除实验：抗生素清除肠道菌群后，TRF 的认知改善作用完全消失，证实其依赖肠道菌群介导。补充长双歧杆菌（B. pseudolongum）可模拟 TRF 效果，显著降低 Aβ 沉积并提升 PA 水平。3. 多组学解析：B. pseudolongum-PA-FFAR3 通路的核心作用•微生物组与代谢组联合分析：TRF 显著富集B. pseudolongum，其丰度与 PA 水平正相关（r=0.68）；PA 通过血脑屏障进入脑内，激活 FFAR3 受体，抑制 JNK 磷酸化并上调神经营养因子 BDNF。•分子机制验证：FFAR3 基因敲除小鼠中，TRF 的神经保护作用完全消失，证实 FFAR3 是 TRF-PA 通路的关键靶点。图：补充丙酸（PA）可改善 AD 小鼠的认知障碍。(A) 各组使用 PA 或载体处理的示意图（n=7-8）。(B) 逃避潜伏期。(C) 在目标象限停留的时间。(D) 小鼠皮层中 Aβ 沉积（绿色）和 Iba-1+（红色）小胶质细胞的免疫组织化学荧光图像（n=3）（比例尺，100 μm）图：(E) 斑块阳性面积的定量分析。(F) Aβ 斑块相关小胶质细胞的定量分析。(G) TNF-α 的 mRNA 水平（n=6）。(H) IL-1β 的 mRNA 水平（n=6）。(I) 显示 PA 脑摄取的代表性轴位、矢状位和冠状位正电子发射断层扫描（PET）图像。(J) 脑中 [18F]-FPA 的摄取水平（% ID/g）（n=3）。(K) 海马、皮层和纹状体中 [18F]-FPA 的 PET 定量分析。(L) p-JNK 和 JNK 的蛋白质印迹分析（n=3）。数据以平均值 ± 标准误表示。*p0.05，**p0.01；采用双因素方差分析和 Tukey 多重比较检验。转化潜力与临床意义指标TRF 干预的关键效应肠道菌群富集B. pseudolongum等有益菌，重塑菌群结构。代谢产物提升粪便丙酸（PA）水平，PA 与认知评分正相关，且可穿越血脑屏障调节神经炎症。神经病理减少 Aβ 沉积，抑制小胶质细胞过度活化，上调 BDNF 改善神经元存活。非药物干预优势相比传统药物，TRF 具有无创、易依从的特点，且可通过调节菌群 - 代谢轴实现多靶点干预。潜在应用方向•益生菌疗法：B. pseudolongum或可作为 AD 预防或辅助治疗的候选菌株，其产 PA 能力是关键特性。•代谢物监测：粪便 PA 水平可作为 AD 早期诊断和 TRF 疗效评估的无创生物标志物，结合 MadicLab PET/CT 的脑成像技术可进一步提升机制研究的精准性。•联合干预策略：结合 TRF 与 FFAR3 激动剂，可能增强神经保护效果，为 AD 个性化治疗提供新思路。挑战与未来展望•当前局限：临床样本量较小，需扩大队列验证 PA 作为生物标志物的普适性；长期 TRF 对肠道菌群的潜在影响仍需观察。•研究方向：探索B. pseudolongum的最佳干预剂量、利用 MadicLab PET/CT 优化 PA 类似物的脑靶向递送效率，以及验证 TRF 在其他神经退行性疾病中的适用性。论文链接：DOI:10.1002/imt2.70006设备支持：MadicLab Box 071系统（山东麦德盈华科技有限公司）