放射治療（放療）是腫瘤治療的核心手段之一，約有60%以上的腫瘤患者在疾病的不同階段需要接受放療。然而，如何在放療早期準(zhǔn)確評(píng)估療效仍是目前臨床腫瘤影像學(xué)領(lǐng)域面臨的挑戰(zhàn)。

18F-氟脫氧葡萄糖（18F-FDG）正電子發(fā)射計(jì)算機(jī)斷層（PET）通過反映組織對(duì)葡萄糖的攝取情況，廣泛用于腫瘤顯像診斷和療效評(píng)估。但在臨床實(shí)踐中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)放療后腫瘤局部的18F-FDG攝取短暫升高，即所謂的“代謝閃爍（metabolic flare）”。這一現(xiàn)象易與腫瘤進(jìn)展相混淆，從而影響對(duì)放療療效的準(zhǔn)確判斷。傳統(tǒng)觀點(diǎn)認(rèn)為，代謝閃爍主要來源于放療后的局部炎癥，但其是否還存在更深層的生物學(xué)機(jī)制，長期以來并未得到充分闡明。

2025年12月19日，北京大學(xué)劉昭飛合作團(tuán)隊(duì)在Protein & Cell期刊發(fā)表題為ICAM-1 promotes T cell glycolytic reprogramming and tumor infiltration to drive18F-FDG PET flares following radiotherapy的研究，系統(tǒng)揭示了放療誘導(dǎo)的抗腫瘤免疫反應(yīng)在18F-FDG PET代謝閃爍中的關(guān)鍵作用。研究發(fā)現(xiàn)，細(xì)胞間黏附分子-1（ICAM-1）在其中發(fā)揮了核心調(diào)控作用。

研究團(tuán)隊(duì)通過對(duì)患者腫瘤樣本及多種小鼠腫瘤模型的系統(tǒng)分析發(fā)現(xiàn)，放療可顯著上調(diào)腫瘤組織中ICAM-1的表達(dá)，并伴隨著T細(xì)胞向腫瘤組織的顯著浸潤增加。在機(jī)制層面，研究進(jìn)一步證實(shí)：在宿主ICAM-1缺失的條件下，放療后出現(xiàn)的18F-FDG PET代謝閃爍明顯減弱。這一變化主要源于T細(xì)胞腫瘤浸潤能力和葡萄糖攝取水平的顯著下降，而髓系細(xì)胞的代謝特征基本不受影響。深入機(jī)制研究表明，放療誘導(dǎo)上調(diào)的 ICAM-1通過與其受體淋巴細(xì)胞功能相關(guān)抗原-1（LFA-1）相互作用，促進(jìn)T細(xì)胞在腫瘤局部形成穩(wěn)定團(tuán)簇并增強(qiáng)浸潤能力。同時(shí)，該過程激活 PI3K-AKT-mTOR信號(hào)通路，驅(qū)動(dòng)T細(xì)胞發(fā)生代謝重編程，增強(qiáng)糖酵解及三羧酸循環(huán)活性，最終導(dǎo)致腫瘤局部18F-FDG攝取升高，從而在PET 顯像中表現(xiàn)為“代謝閃爍”（圖1）。

該研究首次從免疫代謝的角度，系統(tǒng)闡明了ICAM-1與放療后18F-FDG PET “代謝閃爍”之間的聯(lián)系，并提出這一影像學(xué)現(xiàn)象可被視為反映T細(xì)胞激活與腫瘤免疫浸潤的潛在生物標(biāo)志物。相關(guān)發(fā)現(xiàn)為放療后PET影像的精準(zhǔn)解讀提供了重要理論依據(jù)。研究指出，未來若能開發(fā)靶向ICAM-1的臨床PET顯像探針，并與傳統(tǒng) 18F-FDG 成像聯(lián)合應(yīng)用，有望構(gòu)建多參數(shù)PET顯像策略，從而在臨床上區(qū)分放療后的“代謝閃爍”與腫瘤真實(shí)進(jìn)展，實(shí)現(xiàn)無創(chuàng)、精準(zhǔn)的放療療效評(píng)估。此外，該研究也提示 ICAM-1具有作為動(dòng)態(tài)監(jiān)測抗腫瘤免疫反應(yīng)的影像生物標(biāo)志物的潛力，為放療聯(lián)合免疫等綜合治療策略的優(yōu)化提供了新的思路。

北京大學(xué)腫瘤醫(yī)院博士后宋瑞、北京大學(xué)第三醫(yī)院副主任醫(yī)師趙梅莘以及北京大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院已畢業(yè)博士研究生張婷為本文的共同第一作者。北京大學(xué)腫瘤醫(yī)院/基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院劉昭飛教授、楊志教授，北京大學(xué)第三醫(yī)院核醫(yī)學(xué)科張衛(wèi)方主任醫(yī)師及趙梅莘副主任醫(yī)師為共同通訊作者。

圖1. ICAM-1調(diào)控18F-FDG“代謝閃爍”的示意圖

原文鏈接：https://doi.org/10.1093/procel/pwaf111

制版人： 十一

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