正電子顯像技術(shù)在腫瘤免疫治療個(gè)體化用藥中的研究進(jìn)展

王燕，邊詣聰，繆麗燕

（蘇州大學(xué)附屬第一醫(yī)院藥學(xué)部臨床藥理研究室，江蘇 蘇州 215006）

惡性腫瘤是嚴(yán)重威脅人類健康和生命的重大疾病。國(guó)家癌癥中心2019 年發(fā)布的癌情監(jiān)測(cè)報(bào)告顯示，我國(guó)惡性腫瘤年發(fā)病例約392.9 萬(wàn)例，年死亡病例約233.8 萬(wàn)例[1]。腫瘤免疫治療是通過(guò)激活體內(nèi)的免疫細(xì)胞和增強(qiáng)機(jī)體抗腫瘤免疫應(yīng)答對(duì)腫瘤細(xì)胞進(jìn)行清除的癌癥治療策略[2]，主要包括免疫檢查點(diǎn)抑制劑、細(xì)胞因子治療、癌癥疫苗和細(xì)胞治療等4 種[3]，其治療效果均得到了臨床證明，尤其是免疫檢查點(diǎn)抑制劑和嵌合抗原受體T 細(xì)胞（chimeric antigen receptor T-cell，CAR-T）免疫療法分別在治療黑色素瘤、非小細(xì)胞肺癌、腎細(xì)胞癌等實(shí)體瘤和血液惡性腫瘤等方面均取得了革命性進(jìn)展[3-4]。

在腫瘤免疫治療過(guò)程中，一方面因?yàn)檫z傳、營(yíng)養(yǎng)、生活方式和環(huán)境等不同，每個(gè)病人的免疫系統(tǒng)反應(yīng)存在差異；另一方面，由于腫瘤存在異質(zhì)性，一種腫瘤免疫治療策略并非適合所有患者，因此，在腫瘤免疫治療中的個(gè)體化治療十分重要[5]。目前臨床腫瘤免疫的個(gè)體化治療主要結(jié)合病理標(biāo)本免疫組織化學(xué)檢測(cè)（immunohistochemistry，IHC）、血清藥物濃度分析、電子計(jì)算機(jī)斷層掃描（computed tomography，CT）等手段實(shí)現(xiàn)，但這些方法在全身病灶抗原表達(dá)檢測(cè)和療效評(píng)估方面均存在一定的局限性。

核素示蹤分子影像技術(shù)是利用放射性核素標(biāo)記藥物或特定前體化合物作為分子探針，實(shí)現(xiàn)對(duì)標(biāo)記藥物進(jìn)行定性、定量和定位分析的先進(jìn)技術(shù)手段。其中，正電子顯像技術(shù)（positron emission tomography，PET）是利用正電子核素進(jìn)行示蹤的方法，也是目前較常用的分子影像技術(shù)之一，因具有空間分辨率高、靈敏度高、不受內(nèi)源性物質(zhì)影響等特點(diǎn)，可以在分子或細(xì)胞水平分析人類和其他生命體的生物學(xué)過(guò)程[6-7]。利用該技術(shù)可在活體無(wú)創(chuàng)的情況下對(duì)全身腫瘤的抗原表達(dá)實(shí)現(xiàn)分子水平上的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，也可對(duì)免疫治療后腫瘤細(xì)胞和免疫反應(yīng)進(jìn)行系統(tǒng)分析和精確定量，同時(shí)還可實(shí)現(xiàn)對(duì)腫瘤免疫治療藥物全身分布、代謝和排泄情況的定量和定位分析，是指導(dǎo)腫瘤免疫治療個(gè)體化用藥的有效方法[8-14]，近年來(lái)在腫瘤免疫治療患者篩選、個(gè)體化治療藥物劑量?jī)?yōu)化、療效預(yù)測(cè)和評(píng)估等方面得到了越來(lái)越多的應(yīng)用。本文將綜述近年來(lái)PET 顯像技術(shù)在腫瘤免疫治療個(gè)體化用藥中的研究進(jìn)展。

1 PET 顯像在腫瘤免疫治療患者篩選中的應(yīng)用

腫瘤或免疫細(xì)胞上的抗原表達(dá)與腫瘤免疫治療的療效密切相關(guān)[5]。目前臨床常用腫瘤抗原IHC 檢測(cè)實(shí)現(xiàn)對(duì)適宜患者的篩選，但其在實(shí)際應(yīng)用中具有一定的局限性[8,15-16]。腫瘤的異質(zhì)性導(dǎo)致同一腫瘤不同部位的抗原表達(dá)情況不同；同一患者在腫瘤進(jìn)展及治療過(guò)程中，腫瘤抗原表達(dá)情況也不同；原發(fā)灶和轉(zhuǎn)移灶腫瘤抗原表達(dá)也會(huì)存在差異，因此局部的活檢標(biāo)本并不能真正代表機(jī)體完整的腫瘤抗原表達(dá)情況[16]。程序性死亡受體-1/程序性死亡受體-配體1（programmed cell death-1/programmed cell death-ligand 1，PD-1/PDL1）是腫瘤免疫治療的重要信號(hào)通路，T 細(xì)胞上的PD-1 與腫瘤細(xì)胞上的PD-L1 結(jié)合后會(huì)激活PD-1/PD-L1 免疫抑制信號(hào)通路，抑制T 細(xì)胞的增殖活化，下調(diào)細(xì)胞免疫功能，造成腫瘤的免疫逃逸[17]，而抗PD-1/PD-L1 單抗可通過(guò)特異性阻斷PD-1/PD-L1 信號(hào)通路，恢復(fù)機(jī)體的免疫殺傷功能，發(fā)揮抗腫瘤作用。由PD-1/PD-L1 單抗的作用機(jī)制可知，該類抗體藥物的治療敏感性與腫瘤PD-L1 蛋白表達(dá)水平密切相關(guān)，檢測(cè)腫瘤PD-L1 的表達(dá)，對(duì)于用藥前的患者篩選具有重要意義[18-19]。一項(xiàng)針對(duì)16 個(gè)國(guó)家或地區(qū)的Ⅲ期臨床試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)分析發(fā)現(xiàn)，在應(yīng)用派姆單抗治療的154名腫瘤IHC 檢測(cè)PD-L1 高表達(dá)的晚期非小細(xì)胞肺癌患者中，僅69 名患者達(dá)到緩解，緩解率約為45%[20]；而另一項(xiàng)在31 個(gè)國(guó)家和地區(qū)的194 個(gè)研究中心開展的Ⅲ期臨床試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，腫瘤IHC 檢測(cè)PD-L1 表達(dá)陰性的非小細(xì)胞肺癌患者在接受PD-L1 抗體治療后緩解率仍可達(dá)10%[21]。由此可知IHC 檢測(cè)可能存在“假陽(yáng)性”或“假陰性”的情況，因此，應(yīng)用組織活檢方法進(jìn)行患者篩選具有一定的局限性[8,15-16]。

PET 顯像的方法可實(shí)現(xiàn)對(duì)腫瘤抗原的系統(tǒng)定量和動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，被越來(lái)越多的應(yīng)用到腫瘤免疫治療的適宜患者篩選中[22-27]。有研究表明，在PD-L1 表達(dá)水平不同的3 種非小細(xì)胞肺癌（H1703、H1993 和HC827）動(dòng)物模型和2 種具有不同PD-L1 表達(dá)水平的同基因型（CT26 和B16F10）動(dòng)物模型中，89Zr-DFO-6E11的PET顯像可定量各腫瘤組織中PD-L1的表達(dá)情況，注射示蹤劑72 h 時(shí)，上述5 種模型中每克腫瘤組織的攝取百分比（%ID/g）分別為：（1.35±0.1）、（2.32±0.2）、（5.1±0.6）、（8.26 ±0.6）和（10.78±0.9），在不同PD-L1 表達(dá)的3 種非小細(xì)胞肺癌模型之間，以及2 種同基因型的不同PD-L1 表達(dá)的腫瘤模型之間89Zr-DFO-6E11 在瘤組織攝取值均存在統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，該結(jié)果同時(shí)得到體外組織分布、流式細(xì)胞術(shù)和免疫組織化學(xué)等檢測(cè)方法的支持，提示89Zr-DFO-6E11 有望作為無(wú)創(chuàng)工具用于特異性檢測(cè)PD-L1 表達(dá)及后續(xù)疾病診斷和預(yù)測(cè)[28]。Bensch 等[29]首次利用89Zr 標(biāo)記抗PD-L1 單抗（阿特珠單抗）開展臨床腫瘤患者PET/CT 顯像研究，通過(guò)分析22 例3 種不同腫瘤類型的患者接受PD-L1 抗體治療前的PET 掃描結(jié)果與治療后的臨床療效發(fā)現(xiàn)，89Zr 標(biāo)記PD-L1 抗體的PET 顯像結(jié)果相較于免疫組織化學(xué)和RNA 基因測(cè)序，與患者預(yù)后具有更好的相關(guān)性，提示PET 顯像方法有望用于腫瘤免疫治療中適宜患者的篩選。

2 PET 顯像在腫瘤免疫治療藥物劑量?jī)?yōu)化中的應(yīng)用

腫瘤免疫治療藥物通過(guò)與作用靶點(diǎn)結(jié)合發(fā)揮藥效，隨著藥物劑量的增加，靶點(diǎn)結(jié)合可能會(huì)出現(xiàn)飽和，而當(dāng)靶點(diǎn)飽和后再增加劑量不會(huì)有更好的藥效，反而會(huì)引發(fā)安全性問題，故臨床試驗(yàn)中常采用“生物有效劑量”（biological effective dose，BED）作為腫瘤免疫治療類抗體藥物劑量選擇的依據(jù)[30]。生物有效劑量的確定需要對(duì)靶點(diǎn)飽和程度進(jìn)行評(píng)估，目前常采用的流式細(xì)胞術(shù)、酶聯(lián)免疫吸附實(shí)驗(yàn)和質(zhì)譜檢測(cè)等方法均只能檢測(cè)血液等循環(huán)系統(tǒng)中的抗體濃度，無(wú)法客觀獲得靶組織的結(jié)合情況[31-32]，而PET顯像方法可以實(shí)現(xiàn)對(duì)藥物靶標(biāo)結(jié)合情況的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)。

GSK2849330 為抗人表皮生長(zhǎng)因子受體3（human epithelial growth factor receptor 3， HER3）單克隆抗體，Alsaid 等[33]利用PET 掃描、近紅外熒光（near-infrared fluorescence，NIRF）顯像和核磁共振成像（magnetic resonance imaging，MRI）等多模態(tài)顯像方式在HER3 陽(yáng)性表達(dá)的荷瘤鼠模型中開展了臨床前劑量依賴的靶組織受體占有情況研究，結(jié)果顯示瘤組織的攝取與抗體劑量呈依賴性。進(jìn)一步在6 例HER3 陽(yáng)性腫瘤患者中利用89Zr 標(biāo)記GSK2849330 進(jìn)行PET 掃描的臨床研究結(jié)果顯示，腫瘤組織中89Zr-GSK2849330 的攝取與劑量呈依賴性抑制，進(jìn)而推算出靶標(biāo)介導(dǎo)的90%劑量（ID90）為18 mg · kg-1，該飽和劑量顯著低于利用傳統(tǒng)方法確定的最大耐受劑量（maximum tolerated dose，MTD）（30 mg · kg-1）[34]。事實(shí)上，利用傳統(tǒng)MTD方法確定抗體類藥物臨床劑量并不理想，一項(xiàng)針對(duì)82 種單抗首次臨床實(shí)驗(yàn)（first-in-human，F(xiàn)IH）的調(diào)查顯示，57%（47 項(xiàng)）的研究中未發(fā)現(xiàn)劑量限制性毒性（dose-limiting toxicity，DLT），僅13 項(xiàng)（16%）試驗(yàn)達(dá)到了MTD[30,35]，而利用PET 顯像可以更好地實(shí)現(xiàn)抗體藥物臨床劑量的預(yù)測(cè)和優(yōu)化。

雙特異性抗體是目前腫瘤免疫治療領(lǐng)域藥物研發(fā)的熱點(diǎn)。與單克隆抗體不同，雙特異性抗體具有同時(shí)靶向2 個(gè)不同表位的能力，并能起到藥效協(xié)同作用，利用傳統(tǒng)方法研究靶點(diǎn)飽和程度難度較大。Wang 等[36]利用劑量遞增爬坡89Zr 標(biāo)記抗體PET 顯像的方法在腫瘤高表達(dá)hCD47 和hPD-L1 的人源化B-hCD47 荷瘤鼠模型中，推算出CD47/PD-L1 雙特異抗體IBI322 的靶點(diǎn)飽和劑量，該劑量的有效性也在后續(xù)藥效學(xué)實(shí)驗(yàn)中得到了進(jìn)一步的驗(yàn)證。

3 PET 顯像在腫瘤免疫治療早期療效預(yù)測(cè)和藥效監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用

PET 顯像技術(shù)在腫瘤免疫治療的早期療效預(yù)測(cè)和藥效評(píng)估方面已有較多應(yīng)用[8-9,37]。

3.1 PET 顯像在腫瘤免疫治療早期療效預(yù)測(cè)中的應(yīng)用

氟代脫氧葡萄糖（18F-flurodeoxyglucose，18F-FDG）的PET/CT 掃描是目前臨床常用的腫瘤患者診斷方法，其體內(nèi)分布情況可反映細(xì)胞對(duì)葡萄糖的攝取和代謝活性，因此常根據(jù)腫瘤患者治療前后18F-FDG PET 掃描時(shí)瘤組織攝取變化來(lái)評(píng)估療效與疾病進(jìn)展。瘤組織中18F-FDG 的攝取與葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白1（glucose transporter 1，Glut1）有關(guān)，而Glut1 的表達(dá)與腫瘤組織中缺氧誘導(dǎo)因子-1 復(fù)合物（hypoxiainducible factor-1，HIF-1）及其上游信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路磷脂酰肌醇3-激酶-蛋白激酶B（PI3k-Akt）通路參與調(diào)控的沃伯格效應(yīng)（Warburg effect）有關(guān)[38]。深入研究進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)，缺氧可能是腫瘤細(xì)胞對(duì)殺傷性T 細(xì)胞（cytotoxic T lymphocyte，CTL）適應(yīng)性免疫逃逸的新機(jī)制[39]。當(dāng)人或小鼠癌細(xì)胞暴露于缺氧環(huán)境24 h 后，免疫抑制分子PD-L1（B7-H1）以依賴于中樞低氧誘導(dǎo)因子-1α（HIF-1α）的方式上調(diào)；體內(nèi)研究也顯示HIF-1α 和PD-L1 在腫瘤中的細(xì)胞共定位，低氧誘導(dǎo)的PD-L1 在癌細(xì)胞中的表達(dá)增加了其對(duì)CTL 介導(dǎo)的細(xì)胞毒效應(yīng)的抵抗力；同時(shí)，臨床研究也發(fā)現(xiàn)，在非小細(xì)胞肺癌中PD-L1 的表達(dá)與缺氧相關(guān)信號(hào)通路中HIF1-α 和Glut1 等表達(dá)相關(guān)[40]。因此，18F-FDG 也可用于如PD-L1 等腫瘤免疫檢查點(diǎn)治療的早期療效評(píng)價(jià)，并有望作為潛在的療效預(yù)測(cè)的生物標(biāo)志物[41-44]。一項(xiàng)針對(duì)接受納武單抗治療的32 例轉(zhuǎn)移性肺癌患者治療前18F-FDG 掃描的回顧性分析發(fā)現(xiàn)，免疫治療無(wú)反應(yīng)的患者瘤組織攝取值明顯高于有反應(yīng)的患者（中位數(shù)分別為48.97 和20.8，P= 0.002）[41]，結(jié)果提示18F-FDG 的PET/CT可以預(yù)測(cè)轉(zhuǎn)移性肺癌患者對(duì)PD-1 單抗免疫治療的響應(yīng)。

一項(xiàng)利用18F 標(biāo)記的3'-氟-3'-脫氧胸苷（18F-FLT）PET 對(duì)14 例患有淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的黑色素瘤患者淋巴結(jié)節(jié)內(nèi)注射抗原負(fù)載的樹突狀細(xì)胞（dendritic cells，DC）疫苗治療的研究發(fā)現(xiàn)，初次接種疫苗后第3 天即可在經(jīng)過(guò)處理的結(jié)節(jié)中觀察到18F-FLT 信號(hào)的增加，并且可持續(xù)長(zhǎng)達(dá)3 周，而未經(jīng)處理的對(duì)照淋巴結(jié)中未見明顯18F-FLT 攝取，利用111In-oxine 和超順磁氧化鐵（superparamagnetic iron oxide，SPIO）標(biāo)記對(duì)DC 細(xì)胞共定位研究也證實(shí)DC 分散到T 細(xì)胞區(qū)域，并激活了CD4+和CD8+T 細(xì)胞；進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)淋巴結(jié)中18F-FLT 示蹤劑攝取水平也與循環(huán)抗原特異性IgG 抗體水平和外周血T 細(xì)胞的抗原特異性增殖水平呈顯著相關(guān)[45]。提示18F-FLT PET 掃描提供了靈敏的工具來(lái)研究免疫疫苗接種后淋巴細(xì)胞亞群的早期免疫反應(yīng)情況，早期區(qū)分抗癌疫苗接種中無(wú)反應(yīng)的患者，并幫助醫(yī)生進(jìn)行個(gè)性化決策。

與非特異性示蹤劑18F-FDG 和18F-FLT 相比，利用放射性核素如64Cu、89Zr 或124I 等對(duì)抗體標(biāo)記后作為特異性示蹤劑進(jìn)行PET 掃描評(píng)估腫瘤免疫治療療效更客觀也更早期。一項(xiàng)利用89Zr 標(biāo)記貝伐單抗作為抑制血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子A（vascular endothelial growth factor A，VEGF-A）的特異性示蹤劑，對(duì)依維莫司治療轉(zhuǎn)移性腎細(xì)胞癌（metastatic renal cell carcinoma，mRCC）患者在治療前、治療后2 周和6 周進(jìn)行PET 顯像的結(jié)果發(fā)現(xiàn)，治療前入組的13例患者94 個(gè)腫瘤病灶的最大標(biāo)準(zhǔn)攝取值（maximal standard uptake value，SUVmax）中位數(shù)為7.3（范圍1.6 ～ 59.5），治療2 周后SUVmax中位數(shù)為6.3（范圍1.7 ～ 62.3），平均下降9.1%（P= 0.000 1），除3例患者早期停用依維莫司外，治療6 周時(shí)，在其他10 位患者的70 個(gè)病灶處，SUVmax與基線相比平均降低了23.4%，SUVmax中位數(shù)為5.4（范圍1.1 ～ 49.4，P= 0.000 1），傳統(tǒng)CT 掃描評(píng)價(jià)療效結(jié)果也顯示所有10 例患者在治療3 個(gè)月時(shí)病情穩(wěn)定，提示89Zr 標(biāo)記貝伐單抗PET掃描可預(yù)測(cè)依維莫司抗腫瘤療效[46]。

3.2 PET 顯像在腫瘤免疫治療療效評(píng)估中的應(yīng)用

18F-FDG 也可以作為一種識(shí)別已獲得初始良好反應(yīng)但仍存在疾病復(fù)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)患者的生物標(biāo)志物。在一項(xiàng)針對(duì)免疫檢查點(diǎn)抑制劑治療1 年后的104 名黑色素瘤患者的回顧性分析發(fā)現(xiàn)，只有28%的患者用CT 顯像實(shí)體瘤的療效評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)RECIST1.1 評(píng)估為完全緩解，而有75%的患者顯示18F-FDG 掃描具有完全的代謝反應(yīng)。在CT顯像獲得部分反應(yīng)的患者中，利用18F-FDG PET 掃描能夠進(jìn)一步識(shí)別出疾病進(jìn)展風(fēng)險(xiǎn)高的患者：對(duì)18F-FDG 掃描無(wú)代謝反應(yīng)的患者5 年無(wú)進(jìn)展生存率為48%，而對(duì)18F-FDG 掃描有代謝反應(yīng)的患者5 年無(wú)進(jìn)展生存率為93%，提示在免疫治療后期通過(guò)18F-FDG PET-CT 可更準(zhǔn)確地評(píng)價(jià)患者的疾病進(jìn)展和緩解情況，有助于臨床進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)需要強(qiáng)化治療的患者[8]。

腫瘤浸潤(rùn)淋巴細(xì)胞（tumor infiltrating lymphocyte，TIL）是腫瘤免疫應(yīng)答中重要的效應(yīng)細(xì)胞[12,47-48]，目前在臨床前研究中已有多種特異性示蹤劑用于腫瘤微環(huán)境中CD8+[12]、CD4+[49]和CD3+[50-51]等T 細(xì)胞監(jiān)測(cè)以評(píng)估患者接受腫瘤免疫治療后的機(jī)體免疫情況。IAB22M2C 是與人CD8 具有高親和力的抗體片段，一項(xiàng)在6 例實(shí)體瘤患者中進(jìn)行的89Zr-IAB22M2C 首次臨床試驗(yàn)的結(jié)果顯示，不同患者腫瘤組織中89Zr-IAB22M2C 的攝取不同[52]。2 例正在接受派姆單抗和納武單抗治療的患者（黑色素瘤和肝細(xì)胞癌），注射示蹤劑89Zr-IAB22M2C 后2 h 時(shí)腫瘤病灶即可見明顯放射性攝取，且隨著時(shí)間延長(zhǎng)攝取逐漸升高，提示89Zr-IAB22M2C 在腫瘤病灶的高攝取可能與免疫治療調(diào)節(jié)腫瘤浸潤(rùn)淋巴細(xì)胞引起的CD8+T 細(xì)胞增加有關(guān)；而另外4 例未接受過(guò)免疫治療，或已停止免疫治療較長(zhǎng)時(shí)間的患者，腫瘤浸潤(rùn)淋巴細(xì)胞較低，瘤組織89Zr-IAB22M2C 攝取均呈陰性，提示89Zr-IAB22M2C 可實(shí)現(xiàn)CD8+T 細(xì)胞特異性的無(wú)創(chuàng)活體成像，進(jìn)而考察淋巴細(xì)胞是否在腫瘤部位發(fā)揮作用，并有望用于腫瘤免疫治療的療效預(yù)測(cè)與評(píng)價(jià)。

3.3 PET 顯像在CAR-T 細(xì)胞治療中的應(yīng)用

CAR-T 細(xì)胞療法使用嵌合抗原受體基因改造過(guò)的T 細(xì)胞作為治療藥物是細(xì)胞治療的重要組成部分，CAR-T 細(xì)胞作為一種“活”的藥物，輸入體內(nèi)后能夠在體內(nèi)靶抗原的刺激下大量擴(kuò)增，識(shí)別并攻擊自身的腫瘤細(xì)胞，靶向殺傷具有特定抗原表達(dá)的腫瘤細(xì)胞[53]。在臨床實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，不同患者CAR-T 細(xì)胞治療后的療效個(gè)體差異大[54]，進(jìn)一步研究表明，CAR-T 治療效果與CAR-T 細(xì)胞體內(nèi)擴(kuò)增能力具有一定的相關(guān)性[55]，因此，通過(guò)對(duì)CAR-T細(xì)胞體內(nèi)分布、遷移、歸巢和增殖等監(jiān)測(cè)，有望實(shí)現(xiàn)對(duì)CAR-T 細(xì)胞治療療效的評(píng)估。對(duì)CAR-T 細(xì)胞的理想監(jiān)測(cè)應(yīng)包括所有與療效相關(guān)的必要步驟：跟蹤T 細(xì)胞遷移，與攜帶抗原的腫瘤細(xì)胞的結(jié)合，在腫瘤部位的增殖和持久性等[56]。目前臨床監(jiān)測(cè)回輸后CAR-T 細(xì)胞的方法主要有與T 細(xì)胞活化相關(guān)的細(xì)胞因子的血清分析、外周血中腫瘤特異性T 細(xì)胞的直接計(jì)數(shù)和腫瘤活組織檢查等，但均無(wú)法實(shí)現(xiàn)對(duì)CAR-T 細(xì)胞的體內(nèi)分布、藥物代謝動(dòng)力學(xué)、藥效學(xué)及安全性的系統(tǒng)評(píng)價(jià)，PET 顯像的方法有望突破活細(xì)胞研究中的瓶頸問題[11,56-59]。

Minn 等[57]利用基因工程技術(shù)將人前列腺特異性膜抗原（PSMA）轉(zhuǎn)導(dǎo)至抗CD19 CAR-T 細(xì)胞后，利用特異性示蹤劑2-（3-{1-羧基-5-[（6-[18F]氟-吡啶-3-羰基）-胺基]-戊基}-脲基）-戊二酸（2-(3-{1-carboxy-5-[(6-[18F]fluoropyridine-3-carbonyl)-amino]-pentyl}-ureido)-penta-nedioic acid，18F-DCFPyL）在急性淋巴細(xì)胞白血病Nalm6 動(dòng)物模型中實(shí)現(xiàn)對(duì)CAR-T 細(xì)胞動(dòng)態(tài)增殖和分布的PET顯像。研究表明，無(wú)病變的小鼠模型在尾靜脈注射CD19-tPSMA（N9del）CAR-T 細(xì)胞后未能檢測(cè)到CAR-T 細(xì)胞，而荷瘤模型骨髓中可檢測(cè)到較多的CAR-T 細(xì)胞，并且隨時(shí)間推移逐漸分布至腫瘤部位。光學(xué)顯像結(jié)果顯示，隨著CAR-T 細(xì)胞進(jìn)入腫瘤組織，腫瘤細(xì)胞活性顯著降低，而未經(jīng)治療的小鼠和注入模擬T 細(xì)胞的小鼠的PET 掃描均未檢測(cè)到CAR-T 細(xì)胞，提示PET 信號(hào)特異性結(jié)合CD19-tPSMA（N9del）的CAR-T 細(xì)胞，免疫組織化學(xué)結(jié)果也進(jìn)一步驗(yàn)證在PET 顯像呈陽(yáng)性的腫瘤部分存在浸潤(rùn)的CD19-tPSMA（N9del）CAR-T 細(xì)胞。該方法對(duì)CD19-tPSMA（N9del）CAR-T 細(xì)胞進(jìn)行活體示蹤的特異性強(qiáng)，且靈敏度高（最低可檢測(cè)到2 000個(gè)細(xì)胞），有望用于臨床轉(zhuǎn)化。

Keu 等[58]使用9-（4-18F-3-羥甲基丁基）鳥嘌呤（18F-FHBG）作為特異性分子探針，考察經(jīng)HSV1-tk報(bào)告基因修飾的CAR-T 細(xì)胞輸入腦膠質(zhì)瘤患者后的動(dòng)態(tài)增殖和分布情況，首次實(shí)現(xiàn)了CAR-T 回輸患者后的腦內(nèi)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)。7 名患者接受細(xì)胞治療后，腫瘤病灶中18F-FHBG 總活性顯著增加（P= 0.014），該方法可監(jiān)測(cè)CAR-T 細(xì)胞向腫瘤部位的遷移情況，有望應(yīng)用于更多基于細(xì)胞治療的臨床研究。

4 PET 顯像在腫瘤免疫治療安全性評(píng)價(jià)中的應(yīng)用

近年來(lái)免疫治療取得了突破性進(jìn)展[8]，但腫瘤免疫治療藥物亦存在非預(yù)期的體內(nèi)分布和免疫系統(tǒng)過(guò)度激活等安全性問題。一項(xiàng)利用CAR-T 細(xì)胞療法治療難治性多發(fā)性結(jié)腸癌患者的報(bào)道顯示，患者在靜脈注射1 010 個(gè)CAR-T 細(xì)胞后第5 天出現(xiàn)死亡[60]，這可能與細(xì)胞治療藥物引發(fā)的細(xì)胞因子風(fēng)暴有關(guān)。

抗體偶聯(lián)藥物（antibody-drug conjugate，ADC）是將高親和力和特異性的抗體與細(xì)胞毒性藥物結(jié)合，利用單抗作為載體將具有強(qiáng)細(xì)胞毒性的小分子藥物靶向運(yùn)輸?shù)侥繕?biāo)細(xì)胞中起到抗腫瘤的作用。癌胚抗原相關(guān)細(xì)胞黏附分子6（carcinoembryonic antigenrelated cell adhesion 6，CEACAM6）是一種惡性腫瘤的潛在生物標(biāo)志物和治療靶標(biāo)，在非人靈長(zhǎng)類食蟹猴中的64Cu-CEACAM6 PET 顯像結(jié)果顯示，骨髓中放射性物質(zhì)攝取最高，在使用ADC 進(jìn)行治療期間，所有食蟹猴中均出現(xiàn)貧血和血小板減少等癥狀，提示64Cu-CEACAM6 PET 成像通過(guò)對(duì)ADC 藥物的體內(nèi)分布的研究可以實(shí)現(xiàn)對(duì)藥物不良反應(yīng)的預(yù)測(cè)[61]。

CAR-T 治療易引發(fā)細(xì)胞因子風(fēng)暴和神經(jīng)毒性等不良事件，研究表明在發(fā)生神經(jīng)毒性的患者腦脊液中能檢測(cè)到CAR-T 細(xì)胞[62]，而應(yīng)用PET 顯像可實(shí)現(xiàn)CAR-T 細(xì)胞體內(nèi)分布、代謝、遷移和歸巢等過(guò)程的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，有助于預(yù)測(cè)不良事件的發(fā)生，進(jìn)而研究不良事件的發(fā)生機(jī)制。

需要注意的是，在安全性評(píng)價(jià)的過(guò)程中，由于給藥方式及藥物代謝的情況不同，放射性分子探針在體內(nèi)各組織器官的攝取能力也會(huì)不同，這將導(dǎo)致部分非代謝器官的毒性評(píng)價(jià)困難，因此常需要結(jié)合更多的技術(shù)手段進(jìn)行藥物安全性的評(píng)價(jià)。

5 展望

近年來(lái)，PET 顯像在腫瘤免疫治療個(gè)體化用藥中得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用，但目前仍存在一些挑戰(zhàn)：1）針對(duì)腫瘤患者診斷和療效評(píng)估等，目前臨床普遍使用的示蹤劑為18F-FDG，該示蹤劑在炎性部位也有陽(yáng)性攝取，而免疫治療過(guò)程中腫瘤發(fā)生發(fā)展往往伴隨炎性反應(yīng)，臨床使用中需要開發(fā)更特異性的分子探針[8,56]；2）目前臨床尚無(wú)基于PET 顯像方法評(píng)估免疫治療療效的標(biāo)準(zhǔn)，現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)有待結(jié)合免疫治療的特性進(jìn)一步優(yōu)化；3）放射性核素可能會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生額外的輻射，也限制了該技術(shù)更廣泛的應(yīng)用。然而，隨著腫瘤治療研究的深入和檢測(cè)儀器的發(fā)展，微劑量的放射性核素即可滿足示蹤要求，在精準(zhǔn)醫(yī)療的大背景下，PET 顯像技術(shù)在個(gè)體化腫瘤免疫治療中具有廣闊的應(yīng)用前景。