宮頸癌18F-FDG PET/CT標(biāo)準(zhǔn)化攝取值與血管內(nèi)皮生長因子、水通道蛋白1表達(dá)及臨床病理特征的相關(guān)性

張 樂，孫洪贊，辛 軍，杜思瑤，張立歐，李可心>

(1.中國醫(yī)科大學(xué)附屬盛京醫(yī)院放射科，遼寧 沈陽 110004；2.遼寧省醫(yī)學(xué)影像重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，遼寧 沈陽 110004)

宮頸癌是女性高發(fā)惡性腫瘤之一，嚴(yán)重威脅著女性的生命及健康，由其引起的死亡數(shù)約占女性惡性腫瘤死亡總數(shù)的8%，而宮頸癌引起的死亡事件85%以上發(fā)生在發(fā)展中國家[1]。18F-FDG PET/CT可反映腫瘤組織代謝變化及相應(yīng)解剖形態(tài)的改變，已廣泛應(yīng)用于惡性腫瘤的診斷中。研究[2-3]表明，血管內(nèi)皮生長因子(vascular endothelial growth factor， VEGF)、水通道蛋白-1(Aquaporin-1， AQP-1)等蛋白因子在宮頸癌的發(fā)生發(fā)展中發(fā)揮著重要作用，分析其表達(dá)與PET/CT標(biāo)準(zhǔn)化攝取值(standardized uptake value， SUV)的關(guān)系可能揭示PET/CT參數(shù)反映腫瘤進(jìn)展程度的機(jī)制。本研究通過分析宮頸癌患者的PET/CT影像資料和免疫組化結(jié)果，旨在探討SUV值與VEGF、AQP-1表達(dá)及臨床病理特征之間的關(guān)系，以期為宮頸癌患者選擇最佳治療方案。

1 資料與方法

1.1 一般資料 收集2014年1月—2015年9月我院經(jīng)術(shù)后病理證實(shí)的宮頸癌患者56例，年齡28～70歲，平均(48.4±8.1)歲。病理類型均為鱗癌，國際婦產(chǎn)科聯(lián)盟(International Federation of Gynecology and Obstetrics, FIGO)分期為ⅠB1～ⅡA期。所有患者術(shù)前接受PET/CT檢查，且均未接受任何放化療或抗腫瘤藥物治療。PET/CT檢查與手術(shù)間隔時(shí)間為4～9天。

1.2 儀器與方法 采用GE Discovery Elite PET/CT掃描儀。患者接受PET/CT檢查前禁食水6 h以上，血糖水平控制在7 mmol/L以下，安靜狀態(tài)下注射18F-FDG 3.70～5.55 MBq/kg體質(zhì)量，60 min后進(jìn)行PET/CT檢查，掃描范圍自顱頂至股骨中段(120秒/床位)，管電壓120～140 keV，管電流80 mA，層厚 3.75 mm。

1.3 圖像分析 將所有PET/CT圖像傳至GE AW4.6工作站，采用PET VCAR(PET volume computer-assisted reading)軟件進(jìn)行圖像后處理，計(jì)算機(jī)自動選擇整個(gè)腫瘤區(qū)域作為ROI并測量SUV值，包括最大SUV值(maximum standardized uptake value， SUVmax)、平均SUV值(mean standardized uptake value， SUVmean)、最大SUV峰值(peak standardized uptake value， SUVpeak)。

1.4 病理檢查 所有宮頸癌組織切片均由本院病理科制備，記錄腫瘤病理類型及分化程度、腫瘤大小、腫瘤侵及子宮肌壁深度、有無淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移。免疫組化染色采用Leica BOND-MAXTM全自動免疫組織化學(xué)染色機(jī)(Leica公司)。將VEGF多克隆抗體(abcam公司，上海)原液稀釋為1∶50工作液．AQP-1單克隆抗體(abcam公司，上海)原液稀釋為1∶300工作液，注入稀釋開放試劑瓶中。使用抗原修復(fù)液ER1修復(fù)20 min。脫蠟、暴露抗原決定簇、孵育I抗、封閉、DAB氧化顯色、蘇木素復(fù)染脫水等過程均由計(jì)算機(jī)自動完成，隨后人工封片。每張切片隨機(jī)選取3個(gè)充滿宮頸癌組織的高倍鏡視野(×400)，使用NIS-Elements F 3.2圖像采集軟件采集圖像。采集后的圖像分析由Image-Pro Plus 6.0軟件完成，分別測量每張圖像的積分光密度累計(jì)值(IOD SUM)，取3個(gè)視野的平均值。

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析 采用SPSS 18.0統(tǒng)計(jì)分析軟件。計(jì)量資料以±s表示，二者間比較采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)；三者間比較采用單因素方差分析，方差不齊時(shí)采用Welch檢驗(yàn)。非正態(tài)分布資料采用平方根變換轉(zhuǎn)換為正態(tài)分布資料。SUV值與VEGF、AQP-1間的相關(guān)性分析采用雙變量相關(guān)分析，采用Spearman相關(guān)系數(shù)。P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

所有宮頸癌患者的PET/CT影像均可見宮頸體積增大和軟組織密度腫塊，病變區(qū)域FDG攝取明顯增高(圖1)。不同病理切片的VEGF及AQP-1表達(dá)水平差別明顯，VEGF主要表達(dá)于細(xì)胞質(zhì)中，AQP-1主要表達(dá)于細(xì)胞膜中(圖2)。

2.1 SUV值、VEGF、AQP-1表達(dá)水平的比較 不同F(xiàn)IGO分期的SUVmean、SUVpeak、VEGF、AQP-1表達(dá)水平差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P均<0.05)；腫瘤最大徑≥4 cm者SUVpeak和VEGF表達(dá)水平均高于最大徑<4 cm者(P均<0.05)；浸潤深度≥1/2宮頸肌壁者SUVpeak、VEGF和AQP-1表達(dá)水平均高于浸潤深度<1/2宮頸肌壁者(P均<0.05)；有淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移者VEGF和AQP-1表達(dá)水平均高于無淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移者(P均<0.05)，見表1。

2.2 SUV值與VEGF、AQP-1表達(dá)水平的相關(guān)性 SUVpeak值與VEGF、AQP-1表達(dá)水平呈正相關(guān)(rs=0.529，P<0.001；rs=0.356，P=0.007)。SUVmax與VEGF、AQP-1表達(dá)水平呈正相關(guān)(rs=0.467，P<0.001；rs=0.290，P=0.030)，SUVmean與VEGF、AQP-1表達(dá)水平呈正相關(guān)(rs=0.488，P<0.001；rs=0.330，P=0.013)。

3 討論

宮頸癌早期臨床癥狀常不明顯，隨著技術(shù)的發(fā)展，影像學(xué)檢查在宮頸癌的早期診斷、治療方案制定、療效評價(jià)及療效監(jiān)測等方面發(fā)揮重要的作用[4]。18F-FDG PET/CT是一種多模態(tài)成像技術(shù)，廣泛用于惡性腫瘤的診斷，PET通過檢測18F標(biāo)記的脫氧葡萄糖在組織中的攝取狀況來發(fā)現(xiàn)代謝活躍的惡性腫瘤，與CT提供的解剖信息結(jié)合，可對腫瘤做出定位和定性診斷[5]。Meads等[6]研究表明，PET/CT診斷原發(fā)宮頸癌的靈敏度和特異度分別為94.8%和86.9%。Ding等[7]研究表明PET/CT診斷復(fù)發(fā)宮頸癌的靈敏度和特異度分別為94.0%和84.0%。對于宮頸癌患者，制定治療方案的主要依據(jù)為FIGO分期，其中腫瘤的侵襲范圍及有無轉(zhuǎn)移等因素對治療方案影響較大。

圖1 患者55歲，宮頸鱗癌，宮頸可見軟組織密度腫塊影，F(xiàn)DG高攝取 A.全身MIP圖； B.PET/CT融合圖像； C.CT圖像

圖2 免疫組化染色病理片(×400) A.VEGF高表達(dá)； B.VEGF中表達(dá)； C.VEGF低表達(dá)； D.AQP-1高表達(dá)； E.AQP-1中表達(dá)； F.AQP-1低表達(dá)

項(xiàng)目SUVmaxSUVmeanSUVpeakVEGF(×104)AQP?1(×104)年齡 <50歲(n=34)12．80±8．307．67±5．0410．01±7．0222．61±24．2182．31±67．87 ≥50歲(n=22)14．33±7．108．22±4．1110．36±4．8825．18±30．3885．64±74．06t值0．7160．4290．1590．2310．032P值0．4770．670．8740．8180．975分化程度 低分化(n=10)13．07±7．857．82±5．1410．55±7．0122．11±23．4686．33±80．15 中分化(n=34)13．94±8．178．18±4．8410．64±6．4625．94±29．2275．89±64．07 高分化(n=12)12．13±7．257．06±3．958．60±4．9018．28±21．60103．27±78．26F值0．2420．2530．4890．3090．526P值0．7860．7770．6160．7350．594FIGO分期 ⅠB1期(n=31)11．56±7．316．69±4．428．33±5．2714．91±22．5263．49±68．74 ⅠB2期(n=11)13．24±4．087．97±2．4810．68±3．2835．53±19．4277．00±45．42 ⅡA期(n=14)17．61±9．7710．44±5．6213．92±8．2133．54±33．44133．39±66．37F值3．1143．4044．444．1825．757P值0．0530．0410．0160．0210．005腫瘤最大徑 <4cm(n=35)11．91±7．426．97±4．518．69±5．4816．02±25．1070．01±69．91 ≥4cm(n=21)15．89±8．019．39±4．6212．69±6．6836．27±24．50106．30±64．76t值1．8871．9222．4322．9481．932P值0．0650．060．0180．0050．059肌壁浸潤深度 <1/2(n=20)11．15±6．366．40±3．828．01±4．4412．81±18．1551．08±67．59 ≥1/2(n=36)14．65±8．348．70±4．9311．40±6．7629．62±28．75101．70±64．94t值1．631．82．0112．5643．362P值0．1090．0770．0490．0130．001淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移 無(n=41)13．02±8．177．58±4．889．68±6．5519．93±26．1968．62±61．52 有(n=15)14．45±6．918．68±4．0711．59±5．1433．69±25．75124．61±76．33t值0．6010．7781．0212．3472．61P值0．550．440．3120．0230．012

SUV值反映顯像劑的攝取情況，腫瘤組織代謝異?；钴S，因此腫瘤組織的SUV值明顯增高。本研究結(jié)果表明，不同F(xiàn)IGO分期、腫瘤最大徑、宮頸肌壁浸潤深度間SUVpeak值差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，不同F(xiàn)IGO分期間SUVmean值差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，而各組SUVmax值差異則均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，提示SUVpeak是反映腫瘤病理特征的最佳參數(shù)。Chung等[8]認(rèn)為不同F(xiàn)IGO分期的宮頸癌間、不同大小的宮頸癌間及不同宮頸肌壁浸潤深度的宮頸癌間的SUVmax值存在差異(P均<0.05)，與本研究結(jié)果不符。Lee等[9]對子宮癌肉瘤患者的預(yù)后研究中發(fā)現(xiàn)，術(shù)前SUVmax與患者術(shù)后無進(jìn)展生存期無關(guān)，與本研究結(jié)果相似。分析原因?yàn)?，SUVmax值是整個(gè)ROI所有像素中SUV最大值，可能并不能反映整個(gè)腫瘤組織的FDG攝取情況，而SUVpeak是指顯像劑攝取量最高的ROI中的平均SUV值[10]，受圖像噪聲的影響較SUVmax值小，可更全面地反映FDG攝取情況，因此可能比SUVmax更能準(zhǔn)確反映腫瘤的生物學(xué)特性及臨床特征。此外，Sher等[11]使用不同的床位采集時(shí)間對多種高FDG攝取的惡性腫瘤(包括宮頸癌)進(jìn)行PET/CT圖像采集后發(fā)現(xiàn)，SUVpeak值不受床位采集時(shí)間影響，提示SUVpeak是比SUVmean或SUVmax更加穩(wěn)定且可靠的指標(biāo)。

VEGF是促進(jìn)血管生成的關(guān)鍵因素，VEGF與受體結(jié)合后可促進(jìn)血管內(nèi)皮細(xì)胞增殖，提高血管通透性，促進(jìn)腫瘤生長[12]。AQP-1是細(xì)胞高效轉(zhuǎn)運(yùn)水分子的特異孔道，可提高血管滲透性，使細(xì)胞吸收水分時(shí)消耗較少的能量，從而增強(qiáng)腫瘤細(xì)胞的增殖能力。本研究結(jié)果顯示，不同F(xiàn)IGO分期、腫瘤最大徑、肌壁浸潤深度、是否有淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移間VEGF和AQP-1表達(dá)水平差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，與既往研究[13-14]結(jié)果相符。本研究發(fā)現(xiàn)SUV值與VEGF、AQP-1表達(dá)水平均呈正相關(guān)，且與SUVpeak的相關(guān)性相對較高。VEGF和AQP-1可從分子水平反映腫瘤組織的糖代謝、氧代謝、血管內(nèi)皮細(xì)胞蛋白合成及血流量變化等信息，而這些因素都與腫瘤代謝水平密切相關(guān)，SUVpeak值可反映腫瘤代謝水平[15-17]。因此，SUVpeak與VEGF和AQP-1表達(dá)水平相關(guān)性最高提示SUVpeak是反映宮頸癌臨床病理特征的較好指標(biāo)。

綜上所述，盡管目前SUVmax仍是臨床廣泛應(yīng)用的PET代謝指標(biāo)，但SUVpeak與在促進(jìn)腫瘤生長中發(fā)揮重要作用的VEGF及AQP-1相關(guān)性最高，在惡性腫瘤的診斷、療效評價(jià)等方面具有更高的應(yīng)用價(jià)值，是反映腫瘤臨床病理特征較好的影像學(xué)指標(biāo)，可為宮頸癌患者個(gè)體化治療方案的制定提供指導(dǎo)。

[1] Torre LA, Bray F, Siegel RL, et al. Global cancer statistics, 2012. CA Cancer J Clin, 2015,65(2):87-108.

[2] Zhang J, Liu J, Zhu C, et al. Prognostic role of vascular endothelial growth factor in cervical cancer: A Meta-analysis. Oncotarget, 2017,8(15):24797-24803.

[3] Shen Q, Lin W, Luo H, et al. Differentialexpression of aquaporins in cervical Precursor lesions and invasive cervical cancer. Reprod Sci, 2016,23(11):1551-1558.

[4] 尚靳,郭啟勇,孫洪贊,等.CT、MRI及與PET融合顯像評價(jià)宮頸癌分期及淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移中的應(yīng)用進(jìn)展.中國醫(yī)學(xué)影像技術(shù),2016,32(5):795-798.

[5] Beyer T, Townsend DW, Brun T, et al. A combined PET/CT scanner for clinical oncology. J Nucl Med, 2000,41(8):1369-1379.

[6] Meads C, Davenport C, Malysiak S, et al. Evaluating PET-CT in the detection and management of recurrent cervical cancer:Systematic reviews of diagnostic accuracy and subjective elicitation. BJOG, 2014,121(4):398-407.

[7] Ding XP, Feng L, Ma L. Diagnosis of recurrent uterine cervical cancer: PET versus PET/CT:A systematic review and Meta-analysis. Arch Gynecol Obstet, 2014,290(4):741-747.

[8] Chung HH, Nam BH, Kim JW, et al. Preoperative [18F] FDG PET/CT maximum standardized uptake value predicts recurrence of uterine cervical cancer. Eur J Nucl Med Mol Imaging, 2010,37(8):1467-1473.

[9] Lee HJ, Lee JJ, Park JY, et al. Prognostic value of metabolic parameters determined by preoperative18F-FDG PET/CT in patients with uterine carcinosarcoma. J Gynecol Oncol, 2017,28(4):e43.

[10] Wahl RL, Jacene H, Kasamon Y, et al. From RECIST to PERCIST: Evolvingconsiderations for PET response criteria in solid tumors. J Nucl Med, 2009,50(Suppl 1):122S-150S.

[11] Sher A, Lacoeuille F, Fosse P, et al. For avid glucose tumors, the SUV peak is the most reliable parameter for [(18)F] FDG-PET/CT quantification, regardless of acquisition time. EJNMMI Res, 2016,6(1):21.

[12] Stacker SA, Achen MG. The VEGF signaling pathway in cancer: The road ahead. Chin J Cancer, 2013,32(6):297-302.

[13] 王立巖,許曉艷,盛敏佳,等.HIF-1α及VEGF在宮頸癌組織中的表達(dá)及其臨床意義.中國實(shí)驗(yàn)診斷學(xué),2009,13(12):1749-1752.

[14] 吳利榮.AQP1、AQP8在病變宮頸上皮組織中的表達(dá)及臨床意義.海南醫(yī)學(xué)院學(xué)報(bào),2014,20(2):180-183.

[15] Gr?nroos TJ, Lehti? K, S?derstr?m KO, et al. Hypoxia, blood flow and metabolism in squamous-cell carcinoma of the head and neck:Correlations between multiple immunohistochemical parameters and PET. BMC Cancer, 2014,14(1):1-11.

[16] Akamatsu G, Ikari Y, Nishida H, et al. Influence of statistical fluctuation on reproducibility and accuracy of SUVmax and SUVpeak: A phantom study. J Nucl Med Technol, 2015,43(3):222-226.

[17] 方艷,吳寧,梁穎,等.18F-FDG PET/CT在宮頸癌治療后鱗狀細(xì)胞癌抗原再次升高患者中的應(yīng)用.中國醫(yī)學(xué)影像技術(shù),2016,32(1):91-94.