PET扫描在胃肠道间质瘤中的应用【专家答疑】

 

翻译:知乎 - 卡尔卡西 审核:Frank

英文原文:http://www.gistsupport.org/ask-the-professional/pet-imaging-for-gist.php

PET被称之为正电子发射型计算机断层显像,是一种常用(且昂贵!)的临床检查影像技术。

胃肠道间质瘤国际支持与放射科医生安尼克D·范登阿尔布尔博士共同讨论了PET扫描应用于胃肠道间质瘤的有关情况,由GSI科学委员会成员Nancy Berezin进行采访。范登阿尔贝尔博士现任影像学主任, 核医学/PET主任,是达纳-法伯癌症研究所中肿瘤生物医学影像中心的创始主任,同时她是达纳法伯/哈佛癌症中心肿瘤影像度量中心的副主任,哈佛医学院放射科的副教授。她的研究领域包括应用影像技术为生物标志物检查在对于胃肠道间质瘤和其他癌症的靶向治疗的治疗效果,肿瘤影像技术的新应用和定量测量的发展研究,影像学作为生物标志物验证方向。

以下是范登阿尔布尔博士对于我们提出关于她研究领域问题的回答。

了解PET扫描技术,请参考www.radiologyinfo.org.

1.正常组织和多数的可以使肿瘤在PET扫描中显现的癌症组织在新陈代谢上的根本区别是什么?

所有的细胞都需要糖(以葡萄糖的形式)来正常运转,但是由于肿瘤细胞表面的葡萄糖转运分子的高表达,其葡萄糖的吸收速率大幅度超过正常细胞,从而增加了肿瘤细胞酶的功能和代谢需求。 PET利用肿瘤代谢的这一基本特征,给病人注射一葡萄糖类似物,其用正电子发射体(氟-18)标记,即氟脱氧葡萄糖。氟脱氧葡萄糖被转运入细胞并磷酸化,继而滞留于细胞内。放射性标志物的积累可以通过环形PET扫描仪进行三维检测,可提供组织代谢活动的图像。扫描仪识别“配对”的伽玛射线 - 发出180度,当放射性同位素衰变时放出的正电子与电子相互作用时除外,可利用射线定位发射源。 因活跃的肿瘤细胞利用的糖量大幅度超过正常细胞,在一特定时间点,体内的任一部位的葡萄糖吸收量(glucose avidity)/肿瘤代谢活性(tumor metabolic activity)图像可以达到一个非常精确的水平。

2. 我们了解到一小部分的胃肠道间质瘤在用药物如伊马替尼治疗前属非PET亲和性。这些非PET亲和肿瘤细胞有什么深层意义吗?缺乏PET亲和性有任何预后价值吗?

首先,强调大多数胃肠道间质瘤对氟脱氧葡萄糖具有高亲和力很重要;胃肠道间质瘤中属非PET亲和性的数量实际上非常小——小于百分之十。排除可能导致假阴性扫描结果的混杂因素也非常重要。举个例子,病人在被注射经放射标记的葡萄糖之前可能已经误食某种东西。这就是为什么进行扫描前的禁食依从性如此重要。而且,在接受了甾类激素治疗的病人或是在有糖尿病史并注射过胰岛素的病人身上进行PET扫描,这些病人需要依据所用药物的使用处理来选定特定时间进行PET扫描以避免假阴性扫描结果。所有的这些情况都可能影响肿瘤细胞中氟脱氧葡萄糖的吸收,从而导致糖代谢和生物分布的改变。如果肿瘤异常巨大,对照组也可能无法达到足够的穿透性。因此,我们很难得出任何有关非PET亲和性的胃肠道间质瘤关于预后影响的结论。我们还需要更多的研究工作来了解这部分少有的真正的PET阴性的胃肠道间质瘤的基因组和表型模式。

3、PET扫描结果报告了肿瘤的标准摄取值(SUV),那么代谢活跃的组织比如肝有哪些典型的标准摄取值呢?哪一项标准摄取量超高可用来验证胃肠道间质瘤转移到肝脏呢?

标准摄取值用于PET的半定量分析,它代表了在一个特定时间点,组织相对于依体重注射的药物剂量的活性浓度,通常用以验证肿瘤细胞相对正常细胞的代谢改变,但是想让结果可靠、重复性好、避免缺陷的话,就必须万分小心的计算数字。血池相典型的背景标准摄取量在2.5的范围之内,每个病人的正常背景值稍有不同,肝的正常背景值比血池相要高,因为肝执行正常功能需要利用葡萄糖。实际上有些肿瘤的标准摄取值也可能小于2.5,而其他的良性的过程比如活跃性炎症的标准摄取值可能会高于2.5。因此关键并不是依靠一个绝对的数字,而是利用手边的所有相关的临床和影像信息来识别这一特殊的病人在他或她这一特殊的背景下有哪些是不正常的结果,从而为病人和他或她的医生提供合适的信息。高的靶本底比值暗示病理性过程,但不一定是肿瘤。可能是感染性或炎症过程。医学的艺术正是在于结合病人的病史和体格检查,对PET和其他的研究结果加以诠释。

4、PET结果在术后什么阶段会因为伤口愈合过程中的代谢而不自然的升高?

由于炎症作用和愈合过程,可以看到外科伤口愈合期间,氟脱氧葡萄糖吸收可能持续一至两星期,但它通常不干扰PET结果的解读,可以很轻易的被识别。

5. 一些评价治疗胃肠道间质瘤的标准取决于PET标准摄取量的改变。那每一个患有转移性胃肠道间质瘤的病人在治疗前都应该接受基线PET扫描吗?

对,如果标准摄取量的改变值是用来监控治疗效果,那么病人应该在药物治疗开始前进行基线PET扫描。我们也建议在开始接受一种新的治疗方案前进行一次新的基线PET扫描。有必要进行活组织检查时,PET也可以帮助指导对肿瘤团块的相关部分的活组织检查。

6.、你们对于胃肠道间质瘤药物治疗效果的显像研究的目标是什么?

无疑在早期识别治疗无效果者是一个主要目标。没人想要病人接受任何得不到显著受益的治疗。我认为显像技术在药物治疗开始后发挥重要作用,它可以允许有一个改变更早的替代疗法,从而避免对没有治疗效果的病人造成多余的毒性作用。我相信PET成像技术已经推动了科学发展,特别是患有胃肠道间质瘤的病人,它提供给了我们一种简便,非侵入性,快速的方法来验证肿瘤生物学效应,通过注射单剂量药物,例如我们已经展示过的伊马替尼,几小时后就可以得到结果。这些肿瘤内的代谢变化意义重大,这些变化与治疗效果相一致,并且在肿瘤大小有显著变化前几个星期或几个月就显现。

我们也可以通过PET技术来研究一种药物的药效学效应。如果我们能够早一些发现哪些治疗有效,哪些治疗无效,我们可以相应的调整我们的研究精力和经费。PET功能性成像技术的应用缩短了一些临床试验的耗时长度,利用试验结果新的药品可以比既往的情况更快的用于公众,同时开发的成本也被减少了。比如我们实验的舒尼替尼,这种药品先于计划时间六个月进入市场(根据公司反馈意见)。我也期待成像技术,特别是PET功能性成像技术在未来提供个性化医疗时发挥重要作用。我认为这种成像技术可以通过为病人选择合适的药物而达到显著节约成本的效果。所以通过成像技术的使用促进临床试验,发展药物以及个性化医疗是另外的一些主要目标。

7. 你曾用哪项PET标准值来识别预测伊马替尼的成功治疗效果呢?

肿瘤中代谢的变化往往会先于结构的变化,这一点可以通过临床表现和随后的放射性检查反应来预测。定性定量的成像方法可以被用于评估治疗的代谢反应。无论是通过定性还是定量评价,一个完整的代谢反应对良好结果具有高预测性。相反,持续的代谢性活动表明有残留的肿瘤,在曾经有过测量反应的区域有复发性的肿瘤活性可能是提示继发性耐药。几种定量和半定量方法可以被用于评估代谢反应,但是这些结果在复杂性和可重复性都有变化,主要用于临床试验的背景中。

8、您建议在酪氨酸激酶抑制剂治疗疗程的哪一时间段进行PET扫描来评估治疗效果?如果CT结果显示肿瘤稳定或缩小那进行PET扫描是可取的吗?还是应该只在CT结果显示肿瘤大小增加时进行PET扫描?

因为对药物治疗的代谢反应早于解剖学上的反应,肿瘤活性的减少可能可以在24小时内被发现,远远早于物理收缩在CT或MRI结果上可见时。因此,PET扫描在确定某种药物在一个特定的病人身上的疗效时确实是一个非常有效的工具。话虽如此,但做CT检查可能比进行PET扫描更加方便轻松,这取决于你住的地方。如果CT扫描显示肿瘤稳定或缩小,那可能就是肿瘤医师用以评估药物是否有效,是否应该继续使用该药物所需要的全部信息。

PET在解决CT扫描结果和临床表现之间的差异时有重要价值。比如,CT结果可能显示肿瘤生长加快但是其他的临床信息表明病人实际上恢复良好。阴性的PET扫描结果可以确认实际情况。相反,肿瘤尺寸可能在CT结果上显示正常稳定,但是在肿块内可能显示结节性的增长。这些肿瘤可能藏匿于孤立的热点,这些热点可以通过PET扫描清楚逼真地显示,这可能是复发的信号。PET也可以帮助指导对这些活跃的肿瘤代谢和可能的继发性耐药的位置进行穿刺活检。

9、有没有需要随访进行常规PET扫描检查(与CT结果进行对照)的病人呢,这项随访调查应该以何为标准呢?

对于胃肠道间质肿瘤,PET扫描技术是一种理想的影像工具,可用于病情分期、评估治疗反应、评估原发性和继发性耐药、解释CT结果与临床表现的差异。对于享受美国医疗保险的病人,医疗保险和医疗补助服务中心已经批准了用于制定初期治疗策略的PET扫描的费用报销,同时在医保不能报销的PET扫描可以进入美国国家肿瘤PET注册名单。其他第三方的支付者可能不为扫描费用提供报销。

PET技术以及组合而成的PET/CT扫描(提供了在一个位置上效果更好的功能和解剖评估)的应用愈发普遍,我相信随着时间的推移,这项技术的应用还会不断增加。然而目前PET技术主要是在有临床需要对治疗的效果进行早期评估,解释CT结果与临床表现的差异,在临床试验的背景下使用。而其他大多数情况时则使用CT。如果应用于胃肠道间质瘤的PET扫描技术的预后和预测价值被证实,我可以选择对未来的成像技术研究的时序安排和类型重新调整,这样就可以减少病人对辐射的暴露和医疗费用,同时可以对胃肠道间质瘤病人的管理提供相关信息。我们现在只是没有数据证明来建议病人进行常规的PET扫描检查。

10、您有发现什么标准值可以用于快速识别病人是否对伊马替尼产生原发性耐药吗?如果病人没有条件进行PET扫描检查,CT标准可以产生同样的诊断结果吗?

在短暂的初期治疗后,病人对伊马替尼的原发性耐药可以通过PET扫描轻松的检查出来。然而大多数病人可能在CT检查结果上可见的是肿瘤尺寸增大,出现新病灶。无论使用哪种影像技术检查,发现新病灶等同于发现进展性病变。CT显示现有的大块肿瘤和尺寸的增加也表明PET扫描检查中对氟脱氧葡萄糖的摄取增加的结果与活动性病变是一致的。

11、PET的哪项标准值可以用于检测在治疗过程中病人对伊马替尼和舒尼替尼是否产生继发性耐药呢?

我们可以寻找一种代谢活动的重现,即一个相对于静止背景的“热点”。在胃肠道间质瘤病人中常常可以见到继发性耐药在已存在的瘤床中的孤立区域中发展。PET技术可以精确定位这些位置以进行下一步的干预治疗。

12、许多病人担忧他们在进行CT和PET检查时有辐射照射。你能对这一问题发表一下看法吗?同时也请回答一下这个问题——手术成功进行没有证据显示有疾病存在的病人是否还要接受核磁共振作为常规监测呢?

目前我没有发现任何关于接受随访调查的胃肠道间质瘤病人有继发性癌症的报道。同时我认为对病人来说,非常重要的一点是他们应知晓影像研究界一直非常关注如何将辐射危险最小化这一问题。我们甚至有一个缩写:“ALARA(As Low As Reasonably Achievable.)”,即按可达到的尽可能的低。这是我们遵循的准则,因为我们的目标是在进行这些扫描检查提供最佳的诊断测试的同时,尽可能地减少患者和技术人员对辐射的接触。这一过程包括对每项研究严格审查以确认其在医学上的必要性,选择进行适当的扫描检查,在影像扫描进程中使用达到扫描要求的最低量的辐射。同时我们也在进行检查的病人身上收集了接触的辐射数据,我们正与设备制造商合作来确定病人实际接受的辐射量,同时将这一信息存储于病人的病历中。

关于第二点,对比增强的MRI当然可以用于胃肠道间质瘤病人的随访调查,特别是那些有肝转移癌的病人和/或直肠间质瘤。对比增强的CT的应用非常普遍,是目前对胃肠道间质瘤病人常规随访检查的首选影像技术。做CT扫描花的时间比MRI需要的时间要短,CT扫描也可以在有心脏起搏器或其他某些金属植入物,不适于做MRI检查的病人身上进行。

范登阿尔贝尔博士以一种优雅的方式结束我们之间的访谈:“谢谢你们提的这些对于胃肠道间质瘤的PET影像技术的精彩问题,同时谢谢你们给我这样的机会回答这些问题。让我借这一次机会再次感谢所有的病人和为癌症治疗和影像技术的新模式贡献良多的所有临床医生与研究人员,为了他们为每一位癌症病人再次点燃的生的希望。

免费获取范登阿尔贝尔博士的论文(英文)

Van den Abbeele AD.
The lessons of GIST–PET and PET/CT: a new paradigm for imaging.
Oncologist. 2008;13 Suppl 2:8-13. PubMed PMID: 18434632

Demetri GD, Heinrich MC, Fletcher JA, Fletcher CD, Van den Abbeele AD, Corless CL, Antonescu CR, George S, Morgan JA, Chen MH, Bello CL, Huang X, Cohen DP, Baum CM, Maki RG.
Molecular target modulation, imaging, and clinical evaluation of gastrointestinal stromal tumor patients treated with sunitinib malate after imatinib failure.
Clin Cancer Res. 2009 Sep 15;15(18):5902-9. PubMed PMID: 19737946.

Holdsworth CH, Badawi RD, Manola JB, Kijewski MF, Israel DA, Demetri GD, Van
den Abbeele AD.
CT and PET: early prognostic indicators of response to imatinib mesylate in patients with gastrointestinal stromal tumor.
AJR Am J Roentgenol. 2007 Dec;189(6):W324-30. PubMed PMID: 18029844.

文章来源于GIST国际支持。翻译质量由翻译者负责,与GIST国际支持无关。