趙妍妍,劉 萌
(北京大學第一醫(yī)院核醫(yī)學科,北京 100034)
腎癌發(fā)病率約占所有惡性腫瘤的4%~5%,且呈上升趨勢;其中腎細胞癌(renal cell carcinoma, RCC)約占90%[1]。腎透明細胞癌(clear cell renal cell carcinoma, ccRCC)是RCC的最主要病理類型,約占75%;腎乳頭狀細胞癌(papillary renal cell carcinoma, pRCC)居第二位,約占15%[2]。PET/CT已廣泛用于臨床鑒別良惡性腫瘤、腫瘤分級分期、監(jiān)測療效及判斷預后等[3]。PET顯像有助于評估病灶的分子生物學特性,CT則能清晰顯示病灶及周圍結(jié)構(gòu)。本文對PET/CT在RCC中的應(yīng)用進展進行綜述。
18F-FDG是臨床中最常用的PET顯像劑。作為葡萄糖類似物,18F-FDG通過細胞膜上的葡萄糖轉(zhuǎn)運蛋白進入細胞,因無法參與進一步生化反應(yīng)而滯留在細胞中,顯像設(shè)備可顯示其在體內(nèi)或病灶中的分布情況。18F-FDG PET/CT最常用的半定量指標是最大標準攝取值(maximum standard uptake value, SUVmax),其他包括代謝腫瘤體積(metabolic tumor volume, MTV)和病灶糖酵解總量(total lesion glycolysis, TLG)等。
1.1 診斷原發(fā)性RCC 部分RCC腫瘤細胞自身葡萄糖代謝程度較低,且18F-FDG經(jīng)腎臟代謝,在一定程度上影響了腎臟病變組織與正常組織的對比度,導致18F-FDG PET/CT對原發(fā)性RCC的診斷價值不高。18F-FDG PET/CT對低代謝、等密度病灶敏感度有限,必要時需通過增強CT明確病灶位置。WANG等[4]的薈萃分析顯示,18F-FDG PET/CT檢測和定性診斷原發(fā)腎臟病變的敏感度僅62%?,F(xiàn)有國際及國內(nèi)指南均不推薦采用18F-FDG PET/CT診斷原發(fā)性RCC[5]。另一方面,原發(fā)性RCC患者腎靜脈或下腔靜脈栓子發(fā)生率較高,易致靜脈血栓栓塞或形成瘤栓,SUVmax有助于鑒別良惡性栓子[6],為選擇手術(shù)及術(shù)后管理方式提供依據(jù)。
1.2 RCC病理分級 RCC病理分級(Fuhrman分級)與預后密切相關(guān)。NODA等[7]觀察18F-FDG PET/CT顯像參數(shù)包括腫瘤標準攝取值(standard uptake value, SUV)、SUVmax與腫瘤肝臟標準攝取值比(tumour-to-liver standard uptake value ratio, TLR)等與Fuhrman分級的相關(guān)性,發(fā)現(xiàn)TLR是預測RCC病理分級(Fuhrman分級)的有效指標。
2012年國際泌尿病理學會(International Society of Urological Pathology, ISUP)共識會議指出,相比Fuhrman分級,ISUP分級與預后的相關(guān)性更強。2016年WHO將這一新的病理分級納入泌尿和男性生殖系統(tǒng)腫瘤分級標準[8],簡稱WHO/ISUP分級。相關(guān)研究[9]證實,增強CT及MRI參數(shù)與WHO/ISUP分級存在相關(guān)性。本課題組最新研究[10]表明,根據(jù)18F-FDG PET/CT顯像發(fā)現(xiàn)TLR升高(>1.63)和存在瘤栓可有效預測高WHO/ISUP分級ccRCC。
1.3 判斷RCC轉(zhuǎn)移及復發(fā) 原發(fā)性RCC最常見轉(zhuǎn)移部位包括肺(45%)、骨(30%)、局部淋巴結(jié)(22%)、肝臟(20%)、腎上腺(9%)及大腦(8%)[11]。18F-FDG PET/CT是判斷RCC轉(zhuǎn)移及復發(fā)的有效影像學方法之一,尤其適用于增強CT診斷不明確的病例。
ALONGI等[12]報道,18F-FDG PET/CT診斷復發(fā)性和/或轉(zhuǎn)移性病變的敏感度和特異度分別為74%和80%。MA等[13]對1 168例RCC進行薈萃分析,發(fā)現(xiàn)18F-FDG PET/CT診斷RCC的敏感度為86%,特異度為88%。ELAHMADAWY等[14]發(fā)現(xiàn)18F-FDG PET/CT和增強CT診斷RCC局部復發(fā)的特異度分別為100%和98.6%,診斷全身遠處轉(zhuǎn)移分別為99.1%和93.96%;PET/CT診斷局部復發(fā)的敏感度為96%,略低于增強CT(100%);PET/CT診斷淋巴及骨轉(zhuǎn)移的敏感度均達到100%,診斷肺轉(zhuǎn)移灶的敏感度僅為80.6%,低于增強CT(100%)。
1.4 預測或監(jiān)測靶向及免疫治療 通過有效的無創(chuàng)影像學方法預測或監(jiān)測RCC靶向治療可指導臨床選擇或調(diào)整藥物。RCC常用靶向藥物為酪氨酸激酶抑制劑(tyrosine kinase inhibitors, TKIS),通過靶向結(jié)合促血管生成受體以抑制腫瘤血管生成,但僅能輕微縮小病灶[15],提示僅根據(jù)病灶大小變化評估療效并不完全準確;可通過18F-FDG PET/CT顯像定性評價TKIS療效,或利用代謝參數(shù)SUVmax、TLG及MTV等定量評價TKIS療效[16]。
抗程序性死亡受體1(programmed death-1, PD-1)單克隆抗體(monoclonal antibody, mAb)及抗程序性死亡配體1(programmed death ligand-1, PD-L1)mAb是目前常用的免疫檢查點抑制劑。相關(guān)指南[17]已將抗PD-1 mAb(Nivolumab)列為進展期RCC的二線療法。TABEI等[18]觀察9例接受Nivolumab治療的轉(zhuǎn)移性RCC(metastatic RCC, mRCC)患者(共30個病灶),分別于基線水平和治療1個月行18F-FDG PET/CT檢查、治療4個月時行CT檢查,回歸分析顯示僅治療1個月后SUVmax升高為預測RCC對Nivolumab治療反應(yīng)的獨立因素,提示18F-FDG PET/CT可通過測定病灶SUVmax變化而早期、有效評估免疫治療療效。
1.5 預后評估及定期隨訪 KASSEM等[19]對30例RCC根治術(shù)后患者進行隨訪,結(jié)果顯示18F-FDG PET/CT和增強CT的診斷敏感度、特異度及準確率分別為94.4%和61.1%,100%和91.7%及96.7%和73.3%。PANKOWSKA等[20]觀察進展期RCC18F-FDG PET/CT 的SUVmax與其總生存期(overall survival, OS)的關(guān)系,多因素回歸分析顯示SUVmax是預測RCC患者OS的獨立預后因素,SUVmax<7.0時平均OS為32個月;7.0≤SUVmax<12.0時平均OS為12.5個月;SUVmax≥12.0時平均OS為10個月??傮w而言,18F-FDG高攝取提示病灶侵襲性強,預后較輕度攝取者更差。
NAKAJIMA等[21]回顧性分析139例RCC患者,結(jié)果表明MTV、TLG是影響預后的重要因素。另有研究[16]報道,MTV、TLG是預測mRCC患者無進展生存期和OS的獨立預后因素,并可為臨床高危mRCC患者應(yīng)用抗血管內(nèi)皮生長因子靶向治療提供額外的預后信息。
目前針對腎臟惡性病變的新型顯像劑正在不斷研發(fā)中,如碳酸酐酶Ⅸ(carbonic anhydrase Ⅸ, CAⅨ)及前列腺特異性膜抗原(prostate-specific membrane antigen, PSMA)等,見表1。
表1 診斷RCC的新型PET顯像劑中文名稱
2.1 CAⅨ CAⅨ是ccRCC細胞表面廣泛表達的糖蛋白,在正常腎組織、良性腫瘤和非ccRCC腎臟惡性腫瘤中不表達。靶向CAⅨ分子顯像有望用于特異性診斷RCC。
吉妥昔單抗(Girentuximab)是一種靶向結(jié)合CAIX的嵌合式單克隆抗體,可利用放射性核素(如89Zr、124I等)標記進行顯像。124I-cG250(124I標記Girentuximab的PET顯像劑)可顯著提高診斷ccRCC的敏感度和特異度[27];但其半衰期較長(4.2天),注射后需要較長時間才能獲得較好的顯像結(jié)果。一項多中心、前瞻性隊列研究[28]采用89Zr-DFO-girentuximab PET/CT、18F-FDG PET/CT和增強CT檢查診斷42例ccRCC伴遠處轉(zhuǎn)移患者,病灶檢出率分別為91%、84%和56%。
18F-VM4-037是應(yīng)用18F標記靶向CAⅨ的小分子。18F半衰期適宜(6.02 h),臨床應(yīng)用性更強。TURKBEY等[29]應(yīng)用18F-VM4-037對11例ccRCC患者進行Ⅱ期臨床試驗,相比原發(fā)病灶,顯像劑在CAⅨ高表達的轉(zhuǎn)移灶中濃聚程度更高;由于在正常腎實質(zhì)中亦有較高分布,18F-VM4-037更適用于評估其他部位ccRCC轉(zhuǎn)移灶。
2.2 PSMA PSMA是高表達于腫瘤新生血管上皮的跨膜蛋白,目前主要用于診斷前列腺癌,其對RCC同樣是一個具有潛在價值的分子靶點。以PSMA為靶向的顯像劑有18F-DCFPyl及68Ga-PSMA等。ROWE等[30]采用18F-DCFPyl PET/CT觀察5例轉(zhuǎn)移性ccRCC,PET/CT共顯示28個轉(zhuǎn)移灶,敏感度為94.7%,而增強CT及MRI僅顯示18個病灶,敏感度為78.9%。但YIN等[31]認為非ccRCC病灶攝取18F-DCFPyl程度低且不一致,故18F-DCFPyl并不適用于該群體。
一項回顧性研究[32]觀察68Ga-PSMA PET/CT顯像用于原發(fā)性與可疑復發(fā)RCC患者臨床分期與再分期的價值,68Ga-PSMA PET/CT對原發(fā)性RCC檢出率為75%,且其中大多數(shù)為ccRCC,CT與PET/CT的結(jié)果一致性為37.5%;22例可疑復發(fā)RCC患者中,68Ga-PSMA PET/CT顯像改變了9例(40.9%)患者的治療方案,8例(36.4%)CT與68Ga-PSMA PET/CT結(jié)果一致。
18F-FDG PET/CT診斷原發(fā)RCC并不具有優(yōu)勢,其優(yōu)越性主要體現(xiàn)在診斷RCC復發(fā)與遠處轉(zhuǎn)移、鑒別良惡性靜脈栓子、監(jiān)測靶向治療療效以及預后評估等方面。目前研發(fā)出的多種新型PET顯像劑,尤其是多模態(tài)顯像劑,可有效彌補18F-FDG的不足,有助于特異性診斷RCC。
未來PET/CT用于RCC研究可能體現(xiàn)在以下方面:①引進人工智能技術(shù)(如深度學習等),有效挖掘影像數(shù)據(jù),建立新型影像組學分析方法,并通過推動影像組學與其他組學(如基因組學、蛋白質(zhì)組學及代謝組學等)交叉融合實現(xiàn)更精準影像學指導下的RCC患者個體化臨床處置;②開展高質(zhì)量、前瞻性臨床研究,促進新型RCC顯像劑或影像組學分析新方法的臨床轉(zhuǎn)化,進一步提升PET/CT對于RCC診療與預后管理的價值。