18F-FDOPA PET/CT評估放射化學治療用于高級別腦膠質瘤效果

馬國津,李佳晶,崔金利,林秀玉*

(1.長春中醫藥大學附屬醫院醫學影像科,吉林 長春 130021;2.吉林省人口生命科學技術研究院醫學影像科,吉林 長春 130021)

腦膠質瘤為腦內膠質細胞不可控性增殖所致,在顱內腫瘤中約占46%[1]。高級別腦膠質瘤分化程度低、惡性程度高,術后易復發,患者中位生存期僅約14個月[2]。精準放射治療(放療)及同步化學治療(化療)有助于延長高級別腦膠質瘤患者生存時間、改善生存質量,但對部分患者療效欠佳。以PET/CT評估腦膠質瘤可彌補傳統影像學檢查的不足,更清晰地反映大腦細胞生化代謝過程[3]。18F-L-6-氟-3,4-二羥基苯丙氨酸(fluoro-dihydroxy-phenylalanine, FDOPA)為經典多巴胺遞質顯像劑,在脫羧酶作用下形成18F-多巴胺后更易被腦膠質瘤細胞攝取。本研究觀察18F-FDOPA PET/CT評估放化療用于高級別腦膠質瘤效果的價值。

1 資料與方法

1.1 研究對象 回顧性分析2017年1月—2020年1月84例于長春中醫藥大學附屬醫院接受精準放療及同步化療的高級別腦膠質瘤患者,男55例、女29例,年齡22～74歲、平均(45.1±10.4)歲;腫瘤直徑3.01～8.24 cm、平均(5.70±1.20)cm;根據放化療效果分為有效組(完全緩解+部分緩解+疾病穩定,n=60)及無效組(疾病進展,n=24):有效組男39例、女21例,年齡23～74歲、平均(45.4±10.4)歲,腫瘤直徑3.01～8.24 cm、平均(5.73±1.16)cm;無效組男16例、女8例,年齡22～72歲、平均(44.7±10.3)歲,腫瘤直徑3.09～8.17 cm、平均(5.68±1.24)cm;見表1。納入標準:①于本院接受手術治療,且經病理學檢查證實高級別腦膠質瘤(WHO Ⅲ～Ⅳ級);②Karnofsky評分≥60分;③預計生存期>6個月;④未接受影響放化療效果的其他治療;⑤臨床資料完整。排除標準:①伴其他惡性腫瘤;②嚴重心、肝、肺、腎功能不全;③血液疾病;④既往有嚴重精神及神經病史。檢查前患者或家屬均知情同意,本研究通過醫院倫理委員會審批(CHZY-201612-013)。

表1 放化療有效與無效高級別腦膠質瘤患者一般資料比較

1.2 放化療 治療期間根據病情適當以20%甘露醇、地塞米松等降低顱內壓,并予抗癲癇藥以控制或預防癲癇發作。

1.2.1 放療 采用Pinnacle 3計劃系統,X線直線加速器治療機,X線能量為6 mV。囑患者仰臥于CT和MR模擬定位共用板上,雙手放于身體兩側;以熱塑頭罩固定其頭部,待頭罩冷卻30 min后行CT和MR檢查,后者包括常規MR序列及3D動脈自旋標記成像。根據術前、術后影像學資料確定靶區,根據增強T1WI和液體衰減反轉恢復序列T2WI所示腫瘤區域確定大體腫瘤體積(gross tumor volume, GTV),將GTV外擴2.0～2.5 cm為臨床靶區(clinical target volume, CTV)1、外擴1.0～1.5 cm為CTV2,以CTV1或2外擴0.3 cm為計劃靶區體積(planning target volume, PTV)1或2。95%PTV1放療劑量為4 760～5 400 cGy,每次170～200 cGy,1次/天,5天/周,共27～30次;95%PTV2為5 400～6 090 cGy,每次200～210 cGy,1次/天,5天/周,共27～30次;95%計劃GTV(planning GTV, PGTV)為5 400～6 600 cGy,每次200～220 cGy,1次/天,5天/周,共27～30次。

1.2.2 化療 囑患者于放療首日始每日清晨空腹口服替莫唑胺(江蘇天士力帝益藥業有限公司,國藥準字H20040637,50 mg×7粒/盒)75 mg/m2直至放療結束;于放療結束4周后予口服替莫唑胺150～200 mg/(m2·d)輔助化療,連續5天,以4周為1個周期(即第1～5天服藥,第6～28天休息),共6個周期。

1.3 療效評估 參照實體瘤療效評價標準(response evaluation criteria in solid tumors, RECIST)標準[4]評估放化療效果:以目標腫瘤病灶消失為完全緩解,目標腫瘤病灶最大徑之和減小>30%為部分緩解,目標腫瘤病灶最大徑之和未達到部分緩解、亦非疾病進展為疾病穩定,目標腫瘤病灶最大徑之和增加超過20%為疾病進展。將完全緩解、部分緩解及疾病穩定歸為治療有效,以疾病進展為無效。

1.418F-FDOPA PET/CT 分別于治療前及治療6個月后行PET/CT掃描。采用Siemens AG BiographmCT S(40)PET/CT系統,18F-FDOPA注射液(北京原子高科股份有限公司),放射化學純度98%。囑患者仰臥,口服0.2 g恩他卡朋片以降低外周神經系統攝取18F-FDOPA,于經肘前靜脈注射18F-FDOPA 370～444 MBq。后以三維模式行顱腦掃描,管電壓120 kV、管電流250 mA,之后行衰減校正及融合定位;采用儀器自帶線性響應最大似然估計算法重建圖像,分辨率2 mm×2 mm×2 mm。于uWS-MI醫學影像處理軟件工作站進行后處理并勾畫ROI,計算腫瘤代謝體積(metabolic tumor volume, MTV)、最大標準攝取值(maximum standard uptake value, SUVmax)及平均標準攝取值(mean standard uptake value, SUVmean)。

1.5 統計學分析 采用SPSS 25.0統計分析軟件。以±s表示正態分布的計量資料,以t檢驗進行組間比較;采用χ2檢驗比較計數資料。行Spearman相關性分析,觀察代謝參數與放化療效果的相關性。P<0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 一般資料 2組患者性別、年齡,腫瘤直徑、位置及WHO分級差異均無統計學意義(P均>0.05),見表1。

2.218F-FDOPA PET/CT代謝參數 治療后有效組MTV、SUVmax及SUVmean均低于無效組(P均<0.05)。有效組治療前、后代謝參數差異均有統計學意義(P均<0.05)。見表2及圖1、2。

圖1 有效組患者,女,45歲,腦膠質瘤WHO Ⅳ級,MTV 66.69 cm3,SUVmax 25.11,SUVmean 9.43 A.軸位PET/CT圖示右側顳葉低密度影,FDOPA攝取減低; B.冠狀位PET圖示腫瘤FDOPA攝取異常增高; C.放化療后軸位PET圖示腫瘤實性成分呈稍高18F-FDOPA代謝

圖2 無效組患者,男,51歲,腦膠質瘤WHO Ⅳ級,MTV 66.13 cm3,SUVmax 24.08,SUVmean 9.02 A.軸位PET/CT圖示右側顳葉低密度影,FDOPA攝取減低; B.冠狀位PET圖示腫瘤FDOPA攝取異常增高; C.放化療后軸位PET圖示腫瘤實性成分呈高FDOPA代謝

表2 放化療有效與無效高級別腦膠質瘤18F-FDOPA PET/CT代謝參數比較

2.3 相關性分析 高級別腦膠質瘤MTV、SUVmax、SUVmean與放化療效果呈負相關(r=-0.63、-0.52、-0.50,P<0.001、P=0.007、P=0.010)。

3 討論

高級別腦膠質瘤在腦膠質瘤中約占50%以上,呈浸潤性生長,可累及腦組織深部,僅以單純手術治療難以徹底清除病灶,術后復發風險較高[5]。術后放化療有助于控制并延緩高級別腦膠質瘤進展[6],但對部分患者敏感度較低,雖治療初期可有一定效果,但最終療效欠佳[7]。

以往臨床多以CT或MRI評估精準放療及同步化療用于高級別腦膠質瘤效果,但受限于后處理技術、重復檢測輻射量、檢測費用較高及缺乏公認標準等使其臨床應用受限[8]。PET/CT、尤其應用最廣的18F-FDG可顯示高級別腦膠質瘤代謝并評估療效[9],但腫瘤/本底比偏低[10]。在18F-FDG之外,PET/CT顯像劑還包括可反映腫瘤細胞氨基酸代謝進程的11C-蛋氨酸(11C-methionine,11C-MET)和經典多巴胺遞質顯像劑——18F-FDOPA,后者能在腦組織內氨基酸轉運體的作用下迅速透過血腦屏障進入深部組織,并在脫羧酶作用下形成活性更佳的18F-多巴胺而被腦膠質瘤細胞攝取[11]。

腫瘤直徑為一維參數,無法全面反映腫瘤大小及負荷[12]。MTV為腫瘤負荷的重要標志,可全面反映腫瘤活性水平,數值越高表明腫瘤越大、細胞負荷越高,放化療效果越差、術后復發風險越高。SUVmax和SUVmean為反映腫瘤攝取18F-FDOPA的半定量指標;一般情況下,腫瘤惡性程度越高,則18F-FDOPA攝取效率越高,即SUVmax和SUVmean越高[13]。頭頸部副神經節瘤研究[14]結果證實,18F-FDOPA PET/CT半定量代謝參數可反映腫瘤范圍及惡性程度,有助于評估其對治療的反應及預測預后。國外研究[15]顯示,18F-FDOPA PET/CT可清晰顯示顱底副神經節瘤病灶變化,且多巴胺攝取增高提示放化療效果欠佳。本研究結果顯示,放化療后有效組MTV、SUVmax及SUVmean均低于放化療前,而無效組放化療前后差異無統計學意義;相關性分析顯示腫瘤各代謝參數與放化療效果呈負相關,放化療后腫瘤體積縮小、攝取18F-FDOPA減低使其MTV、SUVmax和SUVmean降低,即18F-FDOPA PET/CT代謝參數有助于反映放化療用于高級別腦膠質瘤效果,為臨床修改治療方案、提高醫療資源利用率提供影像學證據。

綜上所述,18F-FDOPA PET/CT有助于評估放化療用于高級別腦膠質瘤效果。但本研究為單中心回顧性分析,樣本量有限且存在一定選擇性偏倚,有待后續加以完善。

利益沖突:全體作者聲明無利益沖突。

作者貢獻:馬國津研究設計、統計分析、查閱文獻、撰寫、修改和審閱文章、經費支持;李佳晶數據分析;崔金利統計分析;林秀玉指導。