本底選擇對99mTc-MIBI顯像預測鼻咽癌多重耐藥的影響

劉 暢，程競儀，蔣津津，杜承潤，應紅梅，胡超蘇，王新村，章英劍

1. 復旦大學附屬腫瘤醫院核醫學科，復旦大學上海醫學院腫瘤學系，上海 200032；2. 復旦大學生物醫學影像研究中心，上海 200032；3. 上海分子影像探針工程技術研究中心（籌），上海 200032 4. 復旦大學附屬腫瘤醫院放療科，復旦大學上海醫學院腫瘤學系，上海200032

·論著·

本底選擇對99mTc-MIBI顯像預測鼻咽癌多重耐藥的影響

劉 暢1，2，3，程競儀1，2，3，蔣津津1，2，3，杜承潤4，應紅梅4，胡超蘇4，王新村1，2，3，章英劍1，2，3

1. 復旦大學附屬腫瘤醫院核醫學科，復旦大學上海醫學院腫瘤學系，上海 200032；2. 復旦大學生物醫學影像研究中心，上海 200032；3. 上海分子影像探針工程技術研究中心（籌），上海 200032 4. 復旦大學附屬腫瘤醫院放療科，復旦大學上海醫學院腫瘤學系，上海200032

目的：選擇合理的判斷指標和可行的圖像分析方法，評價99mTc-MIBI核素顯像預測鼻咽癌多重耐藥的可能性。方法：選取32例病理證實為局部晚期鼻咽癌的患者，治療前行99mTc-MIBI核素顯像，在病灶最明顯的橫斷面圖像上獲取病灶的放射性計數，以腦部、斜方肌、肺部作為本底分別計算早期、延遲顯像的腫瘤攝取比值和清除率，以MRI結果作為療效評價標準，繪制受試者工作特征（receiver operating characteristic，ROC）曲線選擇合適的圖像分析方法。結果：高反應組的早期和延遲期攝取比值均大于低反應組，差異有統計學意義，而高反應組與低反應組之間清除率差異無統計學意義。ROC曲線分析顯示，早期和延遲攝取比值診斷化療耐藥性，均以腦部為本底時效果最佳；曲線下面積分別為0.943 （SE=0.042；95%CI：0.860～1.026；P=0.002）和0.929（SE=0.050；95%CI：0.831～1.027；P=0.02），最佳診斷值分別為23.29 和19.14；前者靈敏度為91.4%，特異度為80.0%，后者靈敏度為85.7%，特異度為77.3%。結論：以腦部為本底計算99mTc-MIBI攝取比值是診斷鼻咽癌新輔助化療耐藥性的理想指標。

多重耐藥；鼻咽癌；99m锝-甲氧基異丁基異腈；本底

鼻咽癌在我國南方地區發病率較高，居耳鼻咽喉惡性腫瘤之首，約70%患者確診時已屬中晚期。為提高鼻咽癌遠處轉移的控制率，近年來有學者不斷探索放化療綜合治療［1］，其中新輔助化療的優點在于患者依從性好，但化療敏感性不高，可能是發生了多重耐藥（multidrug resistance，MDR）。因此，早期診斷將對指導患者的個體化治療起很大作用［2-3］。99m锝-甲氧基異丁基異腈（technetium-99m methoxyisobutylisonitrile，99mTc-MIBI） 是脂溶性正一價陽離子化合物。筆者前期研究表明［4-5］，99mTc-MIBI顯像在預測鼻咽癌腫瘤多重耐藥發生中有很大價值。鑒于鼻咽部較為特殊的解剖結構，既往均選取頸部肌肉作為本底來計算靶/本底比值，但實際臨床工作中發現這種勾畫本底的方法誤差很大，是否影響結果還不清楚。本研究對32例鼻咽癌患者的99mTc-MIBI顯像進行回顧性分析，通過選擇不同部位作為本底來進行半定量分析，為預測鼻咽癌多重耐藥選擇合理的判斷指標，建立可行的圖像分析方法和預測標準。

1 資料和方法

1.1 研究對象

選取2012年5月—2013年10月于復旦大學附屬腫瘤醫院核醫學科檢查的初治鼻咽癌患者32例。納入條件：經病理證實為非角化性癌低分化型或未分化型的美國癌癥聯合會（American Joint Committee on Cancer，AJCC） 2002分期Ⅲ、ⅣA和ⅣB期鼻咽癌患者。

1.2 評估方法

患者新輔助化療前行99mTc-MIBI SPECT/CT顯像，分析99mTc-MIBI病灶攝取程度與耐藥的關系；新輔助化療前、化療2個療程后分別行頭頸部MRI檢查。

1.3 化療方法

患者接受2個療程TPF新輔助化療，方案為（多西他賽每日60 mg/m2，d1；順鉑每日25 mg/m2，d1～3；5-FU每日500 mg/m2，d1～3），每21 d為1個療程。

1.499mTc-MIBI SPECT/CT顯像

1.4.1 顯像劑

99mTc-MIBI購自上海欣科醫藥有限公司，放化純度＞95%。

1.4.2 顯像方法

采用GE公司NM670雙探頭SPECT/CT，配以低能高分辨準直器。靜脈注射370 MBq99mTc-MIBI后5 min和120 min顯像，能峰140 keV，窗寬20%，視野包括頭頸及上胸部，矩陣128×128，放大倍數1.0。采集的數據經濾波反投影重建獲得橫斷面、冠狀面、矢狀面圖像。

1.4.3 圖像分析

由2名有經驗的核醫學科醫師共同閱片。對鼻咽部病灶及頸部腫大淋巴結行半定量分析：在病灶最明顯的最高計數橫斷面上取2×2像素的感興趣區（region of interest，ROI），獲取病灶的放射性計數T；在脈絡叢最明顯的層面上，于3、6、9、12點方位取相同大小ROI，取平均放射性計數為頭皮計數C；在斜方肌遠離骨骼及邊緣，肌肉中心兩側對稱處取相同大小ROI，取平均放射性計數為肌肉計數M；在隆突水平肺部中心區域，兩側對稱處取相同大小ROI，取平均放射性計數為肺計數L。以上數值均為取連續3個層面最大放射性計數值的平均值。

1.4.4 數據計算

① 早期和延遲顯像，均以病灶放射性計數分別與所選本底放射性計數相除獲得不同的腫瘤靶/本比：腫瘤/大腦（T/C）、腫瘤/肌肉（T/M）和腫瘤/肺（T/L）；② 計算滯留指數［滯留指數=（延遲顯像腫瘤攝取比-早期顯像腫瘤攝取比）/早期顯像腫瘤攝取比×100%］。

1.5 耐藥評價標準

分析鼻咽和頸部淋巴結垂直徑乘積＞3 cm2的病灶，根據世界衛生組織（World Health Organization，WHO）評價標準：① 完全緩解（complete response，CR）：病灶完全消失；② 部分緩解（partial response，PR）：基線腫瘤最大垂直徑之積減少50%以上；③ 疾病穩定（stable disease，SD）：既不符合PR，又不符合疾病進展（progressive disease，PD）者；④ PD：基線腫瘤最大垂直徑之積增加25%以上或出現新病灶。

其中CR和PR者對化療高反應，定為多重耐藥可能性較小；SD和PD者對化療低反應，定為多重耐藥可能性較大。

1.6 統計學處理

所得數據采用SPSS 17.0軟件分析，早期攝取值和延遲期攝取值以平均值±標準差表示（±s），行t檢驗。通過繪制受試者工作特征（receiver operating characteristic，ROC）曲線并計算曲線下面積（area under curve，AUC），選擇不同本底下合適的預測化療敏感性的診斷試驗的截斷值。統計學檢驗均為雙側檢驗，P＜0.05為差異具有統計學意義。

2 結 果

2.1 患者資料

共有32例患者納入本次研究，其中男性27例、女性5例。具體臨床資料見表1。

表 1 32例患者的臨床資料

2.2 療效評估

將MRI檢查結果作為療效評價的標準。24個鼻咽部病灶中，CR 7個，PR 13個，SD 4個，無PD患者，因此化療高反應組20個，低反應組4個；23個頸部淋巴結病灶中，CR 2個，PR 15個，SD 6個，無PD患者，因此化療高反應組17個，低反應組6個。高反應組與低反應組之間新輔助化療的敏感性差異無統計學意義（F=0.186 9，P=0.665 5）。

(1) 工程案例一。案例引自文獻[9]，滑坡體為黏土和粉質黏土為主夾雜碎石，坡體傾斜度為20°，土體重度γ=18 kN/m3，土體抗剪強度參數c=130 kPa，φ=15°，抗滑樁截面尺寸a=2 m，b=3 m，抗滑樁受荷段長H=10.5 m。由不平衡荷載傳遞系數法計算出抗滑樁處的設計滑坡體推力為1 076.6 kN/m。

2.399mTc-MIBI攝取情況與新輔助化療療效關系

分別有24個鼻咽部和23個頸部淋巴結病灶納入研究。以頸部肌肉、肺部、腦部作為本底，結果顯示高反應組與低反應組之間早期攝取比值和延遲期攝取比值差異均有統計學意義，而清除率差異無統計學意義（表2～4） 。

表 2 以肌肉為本底，高反應組與低反應組各參數差別

表 3 以肺部為本底，高反應組與低反應組各參數差別

表 4 以腦部為本底，高反應組與低反應組各參數差別

2.4 ROC曲線分析

2.4.1 早期攝取比值診斷新輔助化療耐藥性

以肌肉為本底，AUC=0.777（SE=0.082； 95% CI：0.617～0.937；P=0.047），最佳診斷值為2.07，靈敏度為77.1%，特異度為65.7%；以肺部為本底，AUC=0.863 （SE=0.079；95%CI：0.708～1.017；P=0.009），最佳診斷值為2.8，靈敏度為85.7%，特異度為69.2%；以腦部為本底，AUC=0.943 （SE=0.042；95%CI：0.860～1.026；P=0.002），最佳診斷值為23.29，靈敏度為91.4%，特異度為80.0%。可見以腦部為本底，AUC最大，診斷效果最好（圖1）。

圖 1 以肌肉、肺部、腦部為本底時，早期攝取比值診斷新輔助化療耐藥性ROC曲線的比較

2.4.2 延遲期攝取比值診斷新輔助化療耐藥性

以肌肉為本底，AUC=0.800 （SE=0.098；95% CI：0.608～0.902；P=0.032），最佳診斷值為1.54，靈敏度為82.9%，特異度為60.0%；以肺部為本底，AUC=0.854 （SE=0.080；95% CI=0.689～1.011；P=0.011），最佳診斷值為2.1，靈敏度為82.9%，特異度為63%；以腦部為本底，AUC=0.929 （SE=0.050；95% CI：0.831～1.027；P=0.02），最佳診斷值為19.14，靈敏度為85.7%，特異度為77.3%。可見以腦部為本底，AUC最大，診斷效果最好（圖2）。

2.4.3 清除率診斷新輔助化療耐藥性

無論是以肌肉還是肺部和腦部為本底，清除率診斷新輔助化療耐藥性均無統計學差異（P值分別為0.668、0.158、0.234）。

圖 2 以肌肉、肺部、腦部為本底時，延遲期攝取比值診斷新輔助化療耐藥性ROC曲線的比較

3 討 論

腫瘤細胞對化療的耐受性是影響化療效果的重要因素。腫瘤細胞的耐藥分為原發性耐藥和獲得性耐藥，前者化療前已存在，與藥物無關；后者由化療藥物誘導產生，又分為原藥耐藥（primary drug resistance，PDR）、多重耐藥和多細胞耐藥（multicellular resistance，MR）。多重耐藥由一種藥物誘發，但對其他結構和機制不同的藥物也產生耐藥，它往往是導致化療失敗的關鍵，是本研究討論的重點。

目前多重耐藥的監測主要有病理學和影像學方法。病理學方法主要有電泳、聚合酶鏈反應（polymerase chain reaction，PCR）、免疫組化、流式細胞術等。主要缺點是需取得病理組織，且不能做到實時監測。在多種正電子放射性核素中，99mTc-MIBI因較長的半衰期、穩定的化學性質、低廉的費用等優勢，在臨床應用較多。99mTc-MIBI SPECT顯像預測腫瘤的多重耐藥不僅可用于鼻咽癌［6］，還可用于其他很多惡性腫瘤。但到目前為止，尚無統一的判定標準，其方法、參數、指標也多種多樣，各有意義。Ceriani等［7］對肺癌化療效果的研究指出，對化療敏感性不同的患者化療前行99mTc-MIBI SPECT顯像，腫瘤攝取比有顯著差異，其中小細胞肺癌患者較非小細胞肺癌患者腫瘤早期攝取比更高。Sohaib等［8］在研究骨和軟組織肉瘤時，用99mTc-MIBI SPECT顯像預測化療反應，提出腫瘤清除率對新輔助化療不敏感患者的預測效果準確。Listewnik等［9］在乳腺癌新輔助化療研究中，讓患者在治療前、化療2個療程和化療完成后分別行99mTc-MIBI SPECT顯像，結果前兩次顯像的早期和延遲期靶/本比、清除率均有顯著差異，而化療完成后差異無統計學意義。Yang等［10］分析11例肺癌患者20個病灶，發現不論是按最大截面面積還是最大徑來評價，病變99mTc-MIBI的早期緩解率與30 min攝取的平均值和最大值具有相關性。相似方法還用于骨肉瘤術前化療療效的評價，結果顯示99mTc-MIBI的清除率與P-gP表達呈明顯正相關［11］。

綜上可以看出，99mTc-MIBI SPECT顯像預測腫瘤多重耐藥的判定指標不成熟，相互之間觀點無法完全符合，甚至出現矛盾。究其原因，雖然有99mTc-MIBI SPECT顯像原理方面的差異，但顯像方法判定標準的迥異也導致了結果偏差。

成像方法的不同影響了99mTc-MIBI預測腫瘤多重耐藥的準確率。以往研究多采用SPECT平面顯像，但由于空間分辨率較低，對病灶的測量較為主觀。隨著核醫學儀器的發展，SPECT/ CT在一定程度上彌補了平面顯像的不足，但由于采用的CT一般為低劑量定位CT，無論分辨率還是診斷準確率均無法與高劑量CT相比。在頭頸部腫瘤，鑒于其細微狹小的組織特點和生物學特性，有學者指出顯像時間對顯像結果有影響。Yang等［12］的研究發現，一些炎性病變在早期顯像中表現為假陽性，而延遲顯像炎性病變放射性攝取明顯減少，惡性腫瘤則持續。可能原因是藥物自身的清除作用和新血管生成。Wang等［13］采用早期顯像發現，早期攝取比值能預測鼻咽癌多重耐藥的發生。Du等［5］在其基礎上加入延遲顯像，也取得了肯定結果。本研究通過5 min和120 min顯像發現，化療高反應組與低反應組之間早期和延遲期攝取比值差異有統計學意義，與以前研究結果一致。進一步分析發現，在以腦部為本底時，診斷效能最佳，誤差最小。

本研究在預測鼻咽癌化療多重耐藥的圖像分析中，不僅加入延遲顯像，還選取不同的本底來計算靶/本比。在核醫學圖像半定量分析中，腫瘤攝取比、清除指數、滯留指數均為評價腫瘤攝取顯像劑時常用的半定量指標，其中腫瘤的攝取比又是基礎。傳統的方法均選取病灶對側相同部位的組織為本底［14］，來計算腫瘤的靶/本比。但鼻咽部結構細微狹小，血管黏膜豐富，所以病灶周圍區域不適宜選為本底；若病灶較大，出現大片樣攝取、雙側病變等，更無法測量對側正常組織的放射性計數，也就無法得到較為準確的腫瘤靶/本比。對頭頸部腫瘤的本底區域應如何選取，尚無統一認識。Leitha等［15］曾將齒齦、唾液腺、鄰近組織和頸部肌肉分別作為本底，分析比較各種頭頸部腫瘤對顯像劑的攝取，發現以頸部肌肉為本底忽略了其本身攝取顯像劑，存在明顯的個體差異。為尋找合理且影響較小的半定量指標，本研究選取頭部脈絡叢、較為發達面積較大的斜方肌及肺部中部層面為本底并進行比較，結果發現以腦部為本底時，ROC AUC最大，靈敏度和特異度也最高。原因可能是血腦屏障的存在使影響腦部放射性分布的因素較少，且不隨時間和血流的變化有較大改變，因此成為最佳選取本底的部位。

本研究仍有不足之處，如例數較少，患者腫瘤種類較為單一，且均為局部晚期患者，這些不利于對顯像方法的探索及推廣。同時，對多重耐藥的判斷僅有MRI作為標準，尚無法達到病理學“金標準”的高度，一些耐藥基因亦無法測定，這些均需在今后工作中進一步改進。

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Influence of different backgrounds of99mTc-MIBI SPECT on predicting the efficacy of neoadjuvant chemotherapy for nasopharyngeal carcinoma

LIU Chang1，2，3， CHENG Jingyi1，2，3， JIANG Jinjin1，2，3， DU Chenrun4， YING Hongmei4，HU Chaosu4， WANG Xincun1，2，3， ZHANG Yingjian1，2，3
（1. Department of Nuclear Medicine， Fudan University Shanghai Cancer Center； Department of Oncology， Shanghai Medical College， Fudan University， Shanghai 200032， China； 2. Center for Biomedical Imaging， Fudan University， Shanghai 200032， China； 3. Shanghai Engineering Research Center for Molecular Imaging Probes， Shanghai 200032， China； 4. Department of Chemotherapy， Fudan University Shanghai Cancer Center； Department of Oncology， Shanghai Medical College， Fudan University， Shanghai 200032）

Correspondence to： ZHANG Yingjian E-mail： yjzhang111@aliyun.com

Objective： To investigate the influence of different backgrounds of double-phase technetium-99m methoxyisobutylisonitrile （99mTc-MIBI） SPECT on predicting the efficacy of neoadjuvant chemotherapy for nasopharyngeal carcinoma. Methods： Thirty-two patients of nasopharyngeal carcinoma proven by pathology were chosen. All patients adopted double-phase99mTc-MIBI SPECT before chemotherapy. The regions of interest （ROIs） drawn in the transverse slices with obvious lesions were copied to cerebrum， trapezius and lung. The relationships between efficacy of neoadjuvant chemotherapy and the early uptake ratio， late uptake ratio and washout rate of99mTc-MIBI were evaluated. The receiver operating characteristic （ROC） curve was made according to MRI results to determine the cutoff value of diagnosis. Results： The high response group had higher early uptake ratio and late uptake ratio than the low response group. The early uptake ratio of99mTc-MIBI was best when cerebrum was set as background. The area under ROC curve （ROC-AUC） was 0.943 （SE=0.042； 95% CI=0.860-1.026； P=0.002）. The sensitivity and specificity were 91.4% and 80.0%， respectively. The late uptake ratio of99mTc-MIBI was best when cerebrum was set as background，with AUC of 0.929 （SE=0.050； 95% CI=0.831-1.027； P=0.02）， sensitivity of 85.7%， and specificity of 77.3%. Conclusion： When cerebrum is chosen as background， the uptake ratio of99mTc-MIBI on predicting the efficacy of chemotherapy for nasopharyngeal carcinoma is a perfect index.

Multidrug resistance； Nasopharyngeal carcinoma； Technetium-99m methoxyisobutylisonitrile； Background

R445.5

A

1008-617X（2016）02-0150-06

章英劍 E-mail：yjzhang111@aliyun.com

2016-03-11）