根据5月7日发表在《核医学杂志》上的一项研究，PET成像已经发展到动脉粥样硬化分子成像的前沿。研究人员检查了现有的新放射性示踪剂，并描述了它们的优缺点。
据作者介绍，最近在动脉粥样硬化中的免疫代谢发现表明，使用FDG和其他PET放射性示踪剂的代谢显像方法可以改善患者的危险分层，并监测早期疾病进展或治疗反应。
“PET的多功能性提供了对各种代谢途径的洞察，以及在免疫代谢方面不断增加的发现...........“这使它处于动脉粥样硬化分子成像的前沿，”合著者菲利普·扎卡里·曼内斯和匹兹堡大学的新浪·塔瓦科利博士写道。
在过去的十年中，对细胞内代谢和免疫细胞活化之间的联系及其在动脉粥样硬化形成中的后果的认识不断提高。然而，该领域的大部分研究都是在培养细胞中进行的，对斑块复杂微环境的推断也很有限。
作者认为，用PET放射性示踪剂进行体内代谢显像是解决这一差距和阐明免疫代谢改变对患者诊断和治疗的临床意义的理想方法。
在这篇文章中，研究人员描述了动脉粥样硬化免疫代谢的最新进展，重点是巨噬细胞，并回顾了使用FDG和其他PET放射性示踪剂的有前途的代谢成像方法。
F-18氟脱氧葡萄糖（FDG）
在动脉粥样硬化中FDG摄取的最初回顾性报告之后，一些研究表明，与稳定/无症状病变相比，具有易损性特征的斑块和有症状患者的FDG摄取更高。进一步的研究表明，FDG在斑块中的摄取与其炎症负荷相关，特别是巨噬细胞的含量，并且可以重复定量。
此外，作者写道，大动脉摄取FDG已被证明与各种心血管危险因素相关，并改善了对未来心血管事件（包括中风和心肌梗死）的预测，超越了传统的风险分层工具，如Framingham风险评分和颈动脉狭窄的严重程度。
FDG的优点包括：
随时可用
临床前和临床研究中最广泛验证的放射性示踪剂
吸收与斑块的整体炎症负荷相关（例如，巨噬细胞含量）
他汀类药物反应的早期检测
局限性：针对几乎无处不在的代谢过程，对单个细胞类型或表型的特异性有限
缺氧
两大类缺氧显像剂，包括硝基咪唑（例如，F-18氟咪唑[FMISO]和F-18HX4）和铜与二乙酰基双（N4-甲氨基硫脲）（Cu-ATSM）类似物的复合物，已在小型临床研究中用于动脉粥样硬化成像。据作者介绍，症状性颈动脉斑块的局部HX4摄取与动脉壁厚度和FDG摄取相关，而近期卒中患者症状性颈动脉斑块的FMISO摄取也较高。
F-18氟咪唑（FMISO）
优势：
症状性颈动脉斑块的高摄取
F-18fmiso和F-18fdg与摄取呈正相关
限制：扩散屏障限制吸收；缺乏细胞特异性
HX4型
优势：HX4与FDG呈正相关
限制：扩散屏障限制吸收；缺乏细胞特异性
Cu-64ATSM
优势：
摄取与斑块缺氧和巨噬细胞含量相关
与F-18fmiso相比，缺氧细胞摄取率更高，从常氧组织中洗出更快
限制：扩散屏障限制吸收；缺乏细胞特异性
作者写道：“未来的工作需要确定成像缺氧是否允许前瞻性地识别有急性并发症风险的斑块或对医疗干预的反应。”。
接受全身肿瘤指征扫描的患者主动脉的碳-11（C-11）醋酸盐PET/CT示例。来自患者1（左图，A和B）的图像显示C-11醋酸盐在主动脉区域摄取，没有钙化斑块，而来自患者2（右图，A和B）的图像显示C-11醋酸盐摄取与主动脉钙化共存（白色箭头指向动脉C-11醋酸盐摄取区域）。
胆碱
胆碱已成为一种很有希望的高磷脂生物合成率细胞的标志物，包括增殖细胞。多种PET放射性示踪剂，包括C-胆碱、F-18氟胆碱（FCH）和F-18氟乙酰胆碱（FEC）。胆碱源性放射性示踪剂对主动脉、髂动脉和颈动脉内钙化和非钙化斑块进行显像的可行性已在接受前列腺癌PET显像的男性中得到证实。
F-18氟甲基胆碱（FMC）
优势：摄取主要在动脉段增厚和脂肪含量增加
局限性：可能是一组不同于用于运输胆碱的转运蛋白的底物
F-18氟乙酰胆碱（FEC）
优势：
摄取与心血管危险因素相关
摄取量与既往脑血管或心血管事件无相关性
局限性：可能是一组不同于用于运输胆碱的转运蛋白的底物
此外，在小鼠动脉粥样硬化模型中，高分辨率放射自显影显示了主动脉粥样斑块摄取FDG和C-谷氨酰胺的不同模式，这表明谷氨酰胺和葡萄糖代谢的联合成像可以更好地描述斑块的免疫代谢异质性。
最终，需要一种从临床前研究延伸到大规模纵向临床队列研究和临床试验的多维方法，以确定免疫代谢成像作为精确医学工具在无创性斑块表征中的作用。
他们总结道：“目前迫切需要向动脉粥样硬化的体内免疫代谢表型转变。”