精准诊断是肿瘤精准治疗的基石。于金明院士团队长期攻关分子影像研究，成功构建肿瘤微环境核心特征间质细胞显像剂¹⁸F-FAPI，并证实其对肺癌分期的诊断准确率超越传统FDG PET，为肺癌靶区勾画提供新型高效影像工具。

肺癌是目前严重危害人类健康的恶性肿瘤。作为癌症诊断、分期的重要手段，PET/CT是利用正电子核素标记的葡萄糖等人体代谢物作为示踪剂，通过病灶对显像剂的摄取来反映其代谢变化，从而为临床诊断提供信息。目前最常用的PET示踪剂为¹⁸F标记的FDG（¹⁸F-FDG），但¹⁸F-FDG并非癌症特异性的显像剂，易受炎症、感染等影响，产生“假阳性”结果。

成纤维细胞激活蛋白（FAP）是一种膜锚定的肽酶，在超过90%的上皮性肿瘤中高表达，而在生理条件下低表达，是一个非常具有潜力反映肿瘤微环境特征的生物标志物。通过技术公共，研究团队成功构建了肿瘤微环境核心特征间质细胞（肿瘤相关成纤维细胞，CAFs）显像剂¹⁸F-FAPI，并通过前瞻性临床试验探索了其对肺癌原发灶和转移灶诊断的准确性。

该研究最终分析了68例1周内接受¹⁸F-FDG PET/CT和¹⁸F-FAPI PET/CT检查的经病理证实的肺癌患者，一共分析了原发灶（68个）和480个转移灶。结果发现病灶最大摄取值与本底值的比值（TBR）在原发灶中¹⁸F-FAPI PET显著低于¹⁸F-FDG PET（25.3±14.0对32.1±21.1; P<0.001），但是在转移淋巴结（7.5±6.6对5.9±8.6; P<0.001）和骨转移（8.6±5.4对4.3±2.3; P<0.001）中¹⁸F-FAPI PET/CT显著高于¹⁸F-FDG PET/CT。¹⁸F-FAPI PET/CT较¹⁸F-FDG PET/CT分别提高了19%的肺癌诊断分期[88%（60/68）对69%（47/68）, P=0.004]。¹⁸F-FAPI PET/CT对转移灶的诊断敏感性、特异性、准确性、阴性预测值分别为98%（324/329）、93%（141/151）、97%（465/480）和97%（141/146），显著优于¹⁸F-FDG PET/CT，85%（278/329）、79%（120/151）、83%（398/480）和70%（120/171）。其对肺癌分期和转移灶的诊断准确率取得了超越传统¹⁸F-FDG PET/CT的比较优势，为肺癌靶区勾画提供新型高效影像工具。

肿瘤的精准治疗依赖于精准诊断。PET/CT仍然是目前肺癌诊断、分期与再分期、疗效和预后评估的最佳办法。本研究在充分利用PET/CT先进技术的基础上，创新性使用靶向肿瘤微环境核心特征间质细胞的显像剂¹⁸F-FAPI，不同于目前临床广泛使用¹⁸F-FDG，不受患者血糖水平的影响，且检查时不需要空腹，更便于糖尿病血糖控制不佳的患者。另外，该显像剂具有选择性强、亲和力高的特性，已成功用于肺癌、食管癌、结直肠癌等不同实体肿瘤患者的PET/CT显像研究。区别于德国海德堡州立大学成功研发的⁶⁸Ga标记FAPI显像剂⁶⁸Ga-FAPI，⁶⁸Ga作为标记核素，半衰期为68 min，衰减快，存在空间分辨率偏低等问题；¹⁸F半衰期长（110min）、正电子能量较⁶⁸Ga核素有更高的空间分辨率，是临床广为接受的标记显像剂的核素。本研究首创应用¹⁸F-FAPI PET/CT挑战经典¹⁸F-FDG PET/CT比较其对肺癌的诊断分期。

转移病灶的诊断准确性是决定肿瘤分期的关键。该研究发现¹⁸F-FDG PET/CT对纵隔淋巴结诊断的假阳性（11/15）和假阴性（4/15）明显高于¹⁸F-FAPI PET/CT（5/7，2/7）。另外，¹⁸F-FAPI PET/CT克服了¹⁸F-FDG PET/CT对短颈小于1 cm转移淋巴结的诊断劣势。该研究纳入的肺癌患者中合并有炎性淋巴结、结核性淋巴结炎均被¹⁸F-FAPI准确诊断。特别是对富血供的脏器（颅脑、肝脏），¹⁸F-FAPI的本底摄取值极低，直径小于1 cm的该处病灶也可被成功检出。另外本研究根据骨质破坏形式将骨转移分为溶骨性、成骨性、混合性和无改变性，发现¹⁸F-FAPI PET/CT对骨转移诊断的敏感性高于¹⁸F-FDG PET/CT，但是特异性没有统计学区别。

¹⁸F-FAPI PET/CT为肺癌中的精准诊断提供了新型高效影像工具，可用于指导放疗靶区精准勾画，也为肿瘤治疗疗效评估和毒性预测提供了理论基础。该研究对于深入了解和验证FAP的临床应用价值、开发新型诊疗探针具有重要贡献。