前列腺癌骨轉(zhuǎn)移18F-脫氧葡萄糖PET/CT代謝參數(shù)與腫瘤標志物的相關(guān)性研究

任佳忠，趙 芬，霍宗偉，王曉慧，劉 巖，楊國仁

1. 山東省濟寧市第一人民醫(yī)院放射科，山東 濟寧 272000 ；2. 山東大學附屬山東省腫瘤醫(yī)院放療科，山東 濟南 250117 ；3. 山東省醫(yī)學科學院，山東 濟南 250062 ；4. 山東大學附屬山東省腫瘤醫(yī)院核醫(yī)學科，山東 濟南 250117

1 資料和方法

1.1 臨床資料

收集2012年1月—2014年12月于山東大學附屬山東省腫瘤醫(yī)院入院1周內(nèi)行18F-FDG PET/CT檢查的前列腺癌患者48例，均經(jīng)穿刺或術(shù)后病理確診?；颊吣挲g54～88歲，中位年齡72歲。其中33例患者行前列腺切除術(shù)，15例患者行去勢手術(shù)和激素治療。48例前列腺癌患者中，經(jīng)18F-FDG PET/CT檢查確定為骨轉(zhuǎn)移32例（最終經(jīng)臨床及隨訪證實），無骨轉(zhuǎn)移16例。同時收集48例患者同期外周血并檢測tPSA、fPSA及ALP水平。所有患者排除肝膽及甲狀腺疾病。應用總體生存期（overall survival，OS）作為預后評價指標，其以患者疾病確診時間為起點，以患者疾病相關(guān)死亡日或末次隨訪日為終點。所有患者隨訪截止時間為2016年2月1日。

1.2 顯像方法

18F-FDG由美國GE公司MINItrace回旋加速器及自動合成系統(tǒng)生產(chǎn)，放化純＞95%。掃描前患者禁食6 h以上，靜脈注射18F-FDG 3.70～5.55 MBq/kg，靜臥休息60 min。采用PHILIPS Big Bore PET/CT以全身模式掃描（自顱頂至股骨上端），先采集C T圖像（掃描參數(shù)：1 4 0 k V，120 mA，層厚5.0 mm），再行PET全身斷層顯像。PET數(shù)據(jù)經(jīng)CT衰減校正后，采用有序子集最大期望值迭代法重建，在PHILIPS工作站上多層多幅顯示。

1.3 圖像處理

所有數(shù)據(jù)處理在PHILIPS工作站完成，以標準攝取值（standardized uptake value，SUV）等于2.0作為絕對閾值，由軟件自動勾畫骨轉(zhuǎn)移灶邊界，并輸出病灶的最大SUV（maximum SUV，SUVmax）、平均SUV（mean SUV，SUVmean）、腫瘤代謝體積（metabolic tumor volume，MTV），后計算總病灶糖酵解值（total lesion glycolysis，TLG）。TLG=MTV×SUVmean。對彌漫性骨轉(zhuǎn)移的前列腺癌患者，從大到小勾畫骨轉(zhuǎn)移灶，共勾畫20個。SUVmax和SUVmean為每例前列腺癌患者骨轉(zhuǎn)移灶的最大值之和與平均值之和分別再求平均值，每例前列腺癌患者每個骨轉(zhuǎn)移灶MTV和TLG的總和為∑MTV和∑TLG。

1.4 統(tǒng)計學處理

2 結(jié) 果

2.1 前列腺癌骨轉(zhuǎn)移灶數(shù)量與OS的ROC曲線分析

中位隨訪時間38個月（5～78個月），11例患者死亡。前列腺癌患者骨轉(zhuǎn)移灶數(shù)量為8個時是預測OS的最佳界值點，曲線下面積（area under curve，AUC） 最大，為0.761（P=0.016 5）。以骨轉(zhuǎn)移灶數(shù)量等于8個為分界點分組：無骨轉(zhuǎn)移組（n=16）、局限性骨轉(zhuǎn)移組（18例，每例轉(zhuǎn)移灶1～8個）、彌漫性骨轉(zhuǎn)移組（14例，每例骨轉(zhuǎn)移灶＞8個）。分析前列腺癌骨轉(zhuǎn)移灶數(shù)量與OS的關(guān)系，結(jié)果詳見圖1。

圖 1 前列腺癌患者骨轉(zhuǎn)移灶數(shù)量與OS的ROC曲線

2.2 各組間tPSA、fPSA和ALP水平的比較

彌漫性骨轉(zhuǎn)移組與局限性骨轉(zhuǎn)移組和無骨轉(zhuǎn)移組之間tPSA、fPSA和ALP差異均有統(tǒng)計學意義；局限性骨轉(zhuǎn)移組與無骨轉(zhuǎn)移組之間ALP差異無統(tǒng)計學意義（表1）。

2.3 骨轉(zhuǎn)移灶數(shù)量與tPSA、fPSA和ALP水平的相關(guān)性

48例前列腺癌患者的骨轉(zhuǎn)移灶數(shù)量與同期tPSA、fPSA和ALP均呈正相關(guān)（r=0.604，P=0.02；r=0.531，P=0.03；r=0.478，P=0.018）。

2.4 骨轉(zhuǎn)移灶SUVmax、SUVmean、∑MTV和∑TLG與同期tPSA、fPSA和ALP水平的相關(guān)性

除前列腺癌骨轉(zhuǎn)移灶SUVmax與同期ALP，以及SUVmean與同期fPSA、ALP相關(guān)關(guān)系不顯著外，其余均呈正相關(guān)（表2）。

表 1 骨轉(zhuǎn)移灶數(shù)量與血清腫瘤相關(guān)標志物的關(guān)系

表 2 骨轉(zhuǎn)移灶SUVmax、SUVmean、∑MTV、∑TLG與血清腫瘤標志物的Spearman相關(guān)性分析

2.5 骨轉(zhuǎn)移灶∑MTV預測OS的最佳界值

前列腺癌患者骨轉(zhuǎn)移灶的∑MTV為643.2 cm3時，AUC=0.932，為最大值（P＜0.001，圖2）。

圖 2 前列腺癌患者骨轉(zhuǎn)移灶∑MTV與OS的ROC曲線

2.6 骨轉(zhuǎn)移灶∑MTV的生存分析

結(jié)果顯示，∑MTV不能評估前列腺癌骨轉(zhuǎn)移患者的預后（χ2=2.70，P=0.101，圖3）。

圖 3 前列腺癌患者骨轉(zhuǎn)移灶∑MTV的生存分析圖

2.7 骨轉(zhuǎn)移灶∑TLG預測OS的最佳界值點

前列腺癌患者骨轉(zhuǎn)移灶的∑TLG為2 405.18 g時，AUC=0.932，為最大值（P＜0.001，圖4）。

2.8 骨轉(zhuǎn)移灶∑TLG的生存分析

∑TLG的界值為2 405.18 g時，χ2=5.4，P=0.02。結(jié)果詳見圖5。

圖 4 前列腺癌患者骨轉(zhuǎn)移灶∑TLG與患者OS的ROC曲線

圖 5 前列腺癌患者骨轉(zhuǎn)移灶∑TLG的生存分析圖

3 討 論

前列腺癌是老年男性常見的惡性腫瘤，70%～80%可發(fā)生骨轉(zhuǎn)移［1］，以股骨、骨盆、椎體和肋骨等多見。大多數(shù)前列腺癌患者病程隱匿，且早期骨轉(zhuǎn)移無骨痛等癥狀。當骨轉(zhuǎn)移灶引起癥狀時，最常見的表現(xiàn)是疼痛，通常表現(xiàn)為局限、間斷發(fā)作及進行性加重，嚴重時可發(fā)生病理性骨折。當病變累及脊柱和下肢時，可壓迫脊髓、神經(jīng)根或致患者長期臥床，進而引起其他嚴重并發(fā)癥，嚴重影響患者的生存質(zhì)量。前列腺癌骨轉(zhuǎn)移也是前列腺癌患者的主要致死原因［2］。

本研究發(fā)現(xiàn)，前列腺癌患者骨轉(zhuǎn)移灶數(shù)量為8個是預測OS的最佳界值點，即以8個為分界點分組：無骨轉(zhuǎn)移組、局限性骨轉(zhuǎn)移組（1～8個）和彌漫性骨轉(zhuǎn)移組（＞8個）。增加樣本量對分組的影響尚需進一步研究。

tPSA和fPSA已作為重要指標用于臨床篩查和診斷前列腺癌，有較高的特異度和靈敏度。因遠處轉(zhuǎn)移灶的前列腺癌細胞可分泌PSA，臨床上將PSA用于前列腺癌骨轉(zhuǎn)移的輔助診斷。對PSA增高的前列腺癌患者行定期跟蹤檢查，有助于監(jiān)測療效及病情發(fā)展［3］。ALP在臨床上常作為檢測惡性腫瘤患者有無骨轉(zhuǎn)移的指標，在骨轉(zhuǎn)移患者中能反映溶骨及成骨活動。本研究中除局限性骨轉(zhuǎn)移組與無骨轉(zhuǎn)移組之間ALP差異無統(tǒng)計學意義外，各組間tPSA、fPSA和ALP水平差異均有統(tǒng)計學意義。隨著前列腺癌患者骨轉(zhuǎn)移灶數(shù)量增加，血清中tPSA、fPSA和ALP水平相應升高，提示血清腫瘤標志物水平在一定程度上反映骨轉(zhuǎn)移程度。這與文獻報道基本相符［4-5］。

SUV值反映局部組織的代謝情況，可作為病變良惡性鑒別的一項客觀指標。病灶SUVmax反映腫瘤組織中最高的局部FDG代謝活性，但不能反映整個腫瘤負荷；SUVmean反映腫瘤組織內(nèi)的平均代謝活性，但不能反映腫瘤大小。MTV是一項可定量測量的容積參數(shù)，是在設定閾值的基礎(chǔ)上對高FDG攝取病灶進行容積計算，從而確定病灶的代謝體積。TLG是以腫瘤代謝體積為基礎(chǔ)，既能反映腫瘤代謝活性又能反映腫瘤代謝體積的綜合參數(shù)，從而準確反映腫瘤病變中葡萄糖的負荷情況［6-7］。

本研究顯示，前列腺癌患者骨轉(zhuǎn)移灶的SUVmax與同期ALP水平相關(guān)性不顯著，SUVmean與同期fPSA、ALP水平相關(guān)性不顯著；而∑MTV和∑TLG與同期tPSA、fPSA、ALP水平均呈正相關(guān)。提示∑TLG和∑MTV聯(lián)合同期tPSA、fPSA和ALP等血清腫瘤標志物在評價前列腺癌骨轉(zhuǎn)移方面優(yōu)于SUVmax和SUVmean。

近年來，MTV、TLG和SUVmax與肺癌、淋巴瘤、食管癌等多種腫瘤預后因素的相關(guān)性研究表明，SUVmax、MTV和TLG能預測多種腫瘤的預后［8-12］，特別是在惡性腫瘤原發(fā)灶與轉(zhuǎn)移灶對預后的影響方面。Park等［13］對食管癌患者全身病灶TLG和原發(fā)灶TLG預后價值的研究表明，前者是影響患者OS的獨立預后因素，而后者與患者OS無關(guān)。本研究通過ROC曲線分析前列腺癌骨轉(zhuǎn)移的∑MTV和∑TLG預測OS的最佳界值點，并進行生存分析。結(jié)果顯示，∑TLG能預測患者預后，∑MTV不能預測患者預后。對于勾畫全部數(shù)量或其他數(shù)量的骨轉(zhuǎn)移灶，∑MTV能否預測患者預后，尚需進一步研究。

綜上，18F-FDG PET/CT相關(guān)代謝參數(shù)與tPSA、fPSA、ALP的聯(lián)合應用對前列腺癌患者骨轉(zhuǎn)移程度的診斷和預后具有重要的臨床意義。

［參 考 文 獻］

［1］ 翁志梁．前列腺癌骨轉(zhuǎn)移機理及治療［J］. 臨床外科雜志, 2012, 20(2): 77-80.

［2］ 那彥群，葉章群，孫穎浩，等. 中國泌尿外科疾病診斷治療指南（2014版）［M］. 北京：人民衛(wèi)生出版社,2014: 178.

［3］ STROPE S A, ANDRIOLE G L. Prostate cancer screening:current status and future perspectives ［J］. Nat Rev Urol,2010, 7(9): 487-493.

［4］ 徐 穎，徐曉輝，田 華，等. 放射性核素骨顯像和血清前列腺特異抗原、堿性磷酸酶、骨特異性堿性磷酸酶測定在前列腺癌骨轉(zhuǎn)移診斷中的應用價值［J］. 華西醫(yī)學, 2010, 25(7): 1294-1296.

［5］ 趙 輝，安建平，徐曉紅，等. 放射性核素骨顯像聯(lián)合PSA、fPSA、fPSA/tPSA評價前列腺癌骨轉(zhuǎn)移［J］. 放射免疫學雜志, 2011, 24(2): 176-178.

［6］ LEE J W, KANG C M, CHOI H J, et al. Prognostic value of metabolic tumor volume and total lesion glycolysis on preoperative18F-FDG PET/CT in patient with pancreatic cancer ［J］. J Nucl Med, 2014, 55(6): 898-904.

［7］ 梁 穎，吳 寧，方 艷，等.18F-FDG PET/CT顯像SUVmax、MTV和TLG判斷彌漫性大B細胞淋巴瘤的預后價值［J］. 中華核醫(yī)學與分子影像雜志, 2015, 35(2): 97-101.

［8］ OBARA P, PU Y. Prognostic value of metabolic tumor burden in lung cancer ［J］. Chin J Cancer Res, 2013,25(6): 615-622.

［9］ BIEHL K J, KONG F M, DEHDASHTI F, et al.18F-FDG PET definition of gross tumor volume for radiotherapy of non-small cell lung cancer: is a single standardized uptake value threshold approach appropriate?［J］. J Nucl Med, 2006, 47(11): 1808-1812.

［10］ I HS, KIM S J, KIM L J, et al. Predictive value of metabolic tumor volume measured by18F-FDG PET for regional lymph node status in patients with esophageal cancer ［J］. Clin Nucl Med, 2012, 37(5): 442-446.

［11］ MENG X, SUN X, MU D, et al. Noninvasive evaluation of microscopic tumor extensions using standardized uptake value and metabolic tumor volume in nonsmall cell lung cancer ［J］. Int J Radiat Oncol Biol Phys, 2012, 82(2): 960-966.

［12］ LIAO S, PENNEY B C, ZHANG H, et al. Prognostic value of the quantitative metabolic volumetric measurement on18F-FDG PET/CT in stage Ⅳ non-surgical small cell lung cancer ［J］. Acad Radiol, 2012, 19(1): 69-77.

［13］ PARK S Y, LEE S J, YOON J K. The prognostic value of total lesion glycolysis via18F-fluorodeoxyglucose PET-CT in surgically treated esophageal squamous cell carcinoma［J］. Ann Nucl Med, 2016, 30(1): 81-88.