影像學(xué)在神經(jīng)內(nèi)分泌腫瘤合并肝轉(zhuǎn)移患者早期治療評價(jià)中的作用：從解剖學(xué)到功能學(xué)

高雨菡，王 萱，薛華丹

中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院 北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院 北京協(xié)和醫(yī)院放射科，北京 100730

神經(jīng)內(nèi)分泌腫瘤(neuroendocrine neoplasm，NEN)是一種起源于肽能神經(jīng)元和神經(jīng)內(nèi)分泌細(xì)胞的罕見異質(zhì)性腫瘤。近年來，NEN的發(fā)病率不斷增加。Dasari等[1]的回顧性研究顯示，自1973年(1.09/10萬)至2012年(6.98/10萬)NEN的年齡調(diào)整發(fā)病率增長了6.4倍。NEN臨床病程緩慢，但易發(fā)生肝轉(zhuǎn)移(NEN-liver metastasis，NENLM)[2]。由于NEN異常分泌的大部分激素通過肝臟代謝，當(dāng)發(fā)生肝轉(zhuǎn)移時，這些激素直接進(jìn)入體循環(huán)，出現(xiàn)相應(yīng)的癥狀，導(dǎo)致患者預(yù)后較差。因此，積極治療肝轉(zhuǎn)移尤為重要。NENLM的治療手段主要包括手術(shù)切除、局部治療[射頻/激光消融術(shù)、經(jīng)動脈(化療)栓塞術(shù)和選擇性體內(nèi)放射療法等]和全身治療(化療、分子靶向治療和生物治療)。然而，現(xiàn)有實(shí)體腫瘤反應(yīng)評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)對于多數(shù)早期僅引起腫瘤內(nèi)部成分(如腫瘤細(xì)胞密度、血液供應(yīng)及腫瘤微環(huán)境等)改變的治療方法的評估并不敏感。因此，單純以腫瘤大小變化作為療效判斷標(biāo)準(zhǔn)具有一定的局限性。新興的影像學(xué)技術(shù)能夠從功能學(xué)層面描述腫瘤治療后的變化，為評價(jià)腫瘤療效提供了新的思路和方法。本文就NENLM現(xiàn)有影像學(xué)療效評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)及新興的功能學(xué)影像生物標(biāo)志物的價(jià)值進(jìn)行闡述，旨在為有效評價(jià)NENLM早期治療效果提供參考，并為相關(guān)生物標(biāo)志物的進(jìn)一步探索提供思路。

NENLM療效的現(xiàn)有影像學(xué)評價(jià)手段

計(jì)算機(jī)體層攝影(computed tomography，CT)和磁共振成像(magnetic resonance imaging，MRI)是NENLM療效評估的基本影像學(xué)檢查技術(shù)。CT作為NEN分期及療效監(jiān)測的主要檢查方法，對NENLM檢測的靈敏度超過80%，特異度達(dá)92%[3]。MRI對小病灶檢出準(zhǔn)確率較CT更高，T2加權(quán)成像-快速自旋回波序列和增強(qiáng)MRI作為NENLM治療后常用評價(jià)手段[4- 6]，可幫助CT進(jìn)一步定性診斷?；卺徣岫c的增強(qiáng)磁共振肝膽期成像，利用其與正常肝細(xì)胞膜表面特異性受體結(jié)合進(jìn)入膽道排泄系統(tǒng)呈相對高信號，而不含有肝細(xì)胞的NENLM在肝膽期呈低信號，使得各種強(qiáng)化類型的NENLM得以檢出，能夠有效克服NENLM的強(qiáng)化異質(zhì)性[5]。

經(jīng)典的影像學(xué)實(shí)體瘤治療反應(yīng)評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)包括1979年世界衛(wèi)生組織提出的以腫瘤最大面積(WHO標(biāo)準(zhǔn)，最長徑×垂直徑，雙徑)[7]和2000年美國國立癌癥研究所推出的以腫瘤最大徑[實(shí)體腫瘤療效評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)(response evaluation criteria in solid tumors，RECIST)單徑]計(jì)算腫瘤負(fù)荷[8]。2000年，歐洲肝臟研究協(xié)會標(biāo)準(zhǔn)[9]和改良RECIST[10]標(biāo)準(zhǔn)，引入了“存活腫瘤”的概念，即在增強(qiáng)CT或MRI動脈期有對比劑攝入的腫瘤，分別以存活腫瘤最大面積和存活腫瘤的最大徑作為腫瘤負(fù)荷評價(jià)指標(biāo)，以顯示治療后腫瘤血流灌注的改變。然而，存活腫瘤僅針對腫瘤強(qiáng)化部分的特定層面面積或徑線大小進(jìn)行測量，對于異質(zhì)性較高的腫瘤代表性較差。此外，基于解剖學(xué)影像的成像方式不能充分反映治療早期腫瘤內(nèi)部成分的變化以及相關(guān)腫瘤微環(huán)境的改變，因此，腫瘤早期臨床療效的有效評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)仍有待探索。

功能影像學(xué)生物標(biāo)志物對NENLM療效的評價(jià)

CT灌注成像CT灌注成像(CT perfusion imaging，CTPI)通過多時相快速動態(tài)增強(qiáng)掃描，能夠捕捉腫瘤最佳強(qiáng)化期，精準(zhǔn)定量反映組織血流灌注，判斷腫瘤血管生成和分布特點(diǎn)，靈敏檢測腫瘤治療相關(guān)變化。盡管受輻射劑量的限制，但隨著低光子通量、迭代重建技術(shù)等的不斷發(fā)展，CTPI的劑量顯著降低，有望成為監(jiān)測和評估抗腫瘤治療效果的重要工具[11]。

Ng等[12]報(bào)道了13例經(jīng)貝伐珠單抗治療的NENLM患者，與基線相比，3周后患者血容量(blood volume，BV)平均下降22%(P=0.040)，血流量(blood flow，BF)下降40%(P=0.001)。相同的研究在Yao等[13]的報(bào)道中，BV平均下降36%(P<0.001)，BF下降44%(P<0.001)。貝伐珠單抗通過直接誘導(dǎo)腫瘤血管系統(tǒng)退化、抑制腫瘤血管增殖，引起B(yǎng)F及BV快速降低，利用CTPI能夠量化這種非細(xì)胞毒性治療效果，可以作為治療有效的可靠參考生物學(xué)標(biāo)志物。在其他類型的腫瘤中也觀察到相同的CTPI早期變化[14]。

此外，CTPI被報(bào)道可提供術(shù)后即時療效指標(biāo)，目前被應(yīng)用于肝細(xì)胞癌(hepatocellular carcinoma，HCC)患者介入術(shù)后。Tamandl等[15]報(bào)道HCC患者經(jīng)導(dǎo)管動脈化療栓塞術(shù)(transcatheter arterial chemoembolization，TACE)后24 h即可檢測到瘤區(qū)灌注參數(shù)BV、BF及肝動脈灌注量顯著降低，分別建立模型預(yù)測療效，靈敏度和特異度均同時超過92%。Marquez等[16]對HCC或肝轉(zhuǎn)移瘤患者射頻消融術(shù)后24 h進(jìn)行CTPI檢查，完全反應(yīng)組腫瘤區(qū)及瘤周組織肝動脈灌注指數(shù)(hepatic artery perfusion index，HPI)顯著低于非完全反應(yīng)組(P均<0.05)，以瘤周組織HPI=76%作為殘余瘤相關(guān)生物標(biāo)志物，曲線下面積(area under curve，AUC)達(dá)0.956，使局部治療后直接的療效監(jiān)測成為可能。

動態(tài)增強(qiáng)磁共振成像與灌注CT相似，動態(tài)增強(qiáng)磁共振成像(dynamic contrast enhancement-MRI，DCE-MRI)經(jīng)靜脈注射對比劑后，利用T1加權(quán)成像序列對感興趣區(qū)進(jìn)行連續(xù)快速掃描，通過后處理技術(shù)，可以獲得一系列半定量和定量參數(shù)，客觀反映病灶病理生理學(xué)特征。李瑞彬[17]的研究提示DCE-MRI的定量參數(shù)與微血管密度(micro vessel density，MVD)呈正相關(guān)(對比劑容積轉(zhuǎn)移常數(shù)KtransHCC/肝臟組織：r=0.789，P<0.001；速度常數(shù)KepHCC：r=0.721，P<0.001)。Kannan等[18]關(guān)于結(jié)直腸癌肝轉(zhuǎn)移的研究提示Ktrans與血管結(jié)構(gòu)參數(shù)(血管體積、彎曲度和半徑)呈線性正相關(guān)。NENLM作為血管依賴性腫瘤，微血管變化可以較好地提示治療相關(guān)反應(yīng)，MVD作為腫瘤血管生成的“金標(biāo)準(zhǔn)”[19]，由于測定的有創(chuàng)性，無法應(yīng)用于療效的監(jiān)測，DCE-MRI作為無創(chuàng)評價(jià)腫瘤微血管變化的技術(shù)，能夠量化顯示腫瘤全貌，在評價(jià)腫瘤血管生成方面具有較大優(yōu)勢。

結(jié)合肝臟供血特征，在肝臟使用雙輸入數(shù)學(xué)模型，能夠更全面地反映組織及腫瘤血管分布。Miyazaki等[20]基于Materne單室模型的NENLM肽受體放射性核素治療(peptide radioreceptor therapy，PRRT)療效與術(shù)后2個月DCE-MRI參數(shù)相關(guān)性的研究報(bào)道，應(yīng)答組腫瘤分布容積顯著增加(P=0.008)，而非應(yīng)答組無變化。Weikert等[21]利用Tofts雙室模型，發(fā)現(xiàn)NENLM在PRRT術(shù)后10周，應(yīng)答組細(xì)胞外體積分?jǐn)?shù)顯著增加(P=0.046)，與非應(yīng)答組比較,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.025)。

腫瘤微血管構(gòu)筑表型存在異質(zhì)性，表現(xiàn)為腫瘤邊緣部分微血管密度高、增殖活躍，基于腫瘤二維最大層面的評價(jià)往往位于腫瘤Z軸的中心層面，腫瘤血管生成及治療相關(guān)變化少，降低了診斷效能[22]。Sahu等[23]在比較三維全域與經(jīng)典實(shí)體瘤療效評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)對接受TACE治療的雙葉、多灶性NENLM患者的早期療效時發(fā)現(xiàn)，全域可增強(qiáng)腫瘤負(fù)荷標(biāo)準(zhǔn)下更多的患者被納入治療有效組，組間生存差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(HR=0.2，P<0.010)；而基于WHO、RECIST、改良RECIST和歐洲肝臟研究協(xié)會標(biāo)準(zhǔn)下治療應(yīng)答和非應(yīng)答組間生存期差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，提示現(xiàn)有實(shí)體瘤反應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)的靈敏性較低，遺漏了大量治療有效患者，使組間生存差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。Gowdra Halappa等[24]回顧性分析了TACE術(shù)后3～4周NENLM患者的DCE-MRI，TACE術(shù)后三維勾畫最大體積腫瘤肝動脈灌注量減少25%以上或門靜脈灌注量減少50%以上提示預(yù)后良好，界值與生存顯著相關(guān)(P均<0.02)。三維分割感興趣區(qū)及全域可增強(qiáng)腫瘤負(fù)荷評估從不同程度解決了NENLM血管構(gòu)筑異質(zhì)性造成的測量偏性，為全面、有效評估轉(zhuǎn)移瘤療效帶來可能。

此外，DCE-MRI定量在抗腫瘤血管生成治療的靈敏度使其具有較高的治療早期“時間分辨率”，為早期療效監(jiān)測提供了技術(shù)支持?？寡苌芍委熤跄墚a(chǎn)生一個使血管網(wǎng)分布均勻、血管密度降低、血管滲漏和迂曲減少、血流灌注增加的血管正?；瘯r間窗；而在持續(xù)或積極的治療下，血管通透性下降，血流量減低，DCE-MRI定量分析能夠使這一些系列早期治療相關(guān)病理生理變化“定量可視”[25]。Liang 等[26]在監(jiān)測人結(jié)腸癌裸鼠模型的抗血管生成作用時發(fā)現(xiàn)，在單獨(dú)使用貝伐珠單抗組中，容積轉(zhuǎn)移常數(shù)(Ktrans)前6天逐漸上升，提示抗血管生成藥物促進(jìn)血管成熟，血管功能暫時正?；?；之后逐漸下降，提示藥物通過抑制新生血管生長導(dǎo)致整體微循環(huán)灌注及通透性下降。此外，180 s初始曲線下面積在前6天逐漸升高，短暫的平穩(wěn)后開始下降，說明對比劑在腫瘤血管內(nèi)不斷積累，隨后被抑制，進(jìn)一步證實(shí)血管功能的修復(fù)與抑制。

磁共振擴(kuò)散加權(quán)成像磁共振擴(kuò)散加權(quán)成像(diffusion weighted imaging，DWI)能夠定性和定量檢測人體組織中水分子擴(kuò)散運(yùn)動受限制的方向和程度，先于形態(tài)學(xué)改變檢測出與組織水分子運(yùn)動變化有關(guān)的病生理改變。Weikert等[21]發(fā)現(xiàn)NENLM患者PRRT術(shù)后48 h不同療效組間表觀擴(kuò)散系數(shù)(apparent diffusion coefficient，ADC)均呈增加趨勢，組間增量差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.027)。Li等[27]報(bào)道215例胰島素瘤肝轉(zhuǎn)移患者行TACE后1個月，治療有效病灶A(yù)DC較無效組明顯升高(26.1%比10.9%，P<0.001)。然而，Wulfert等[28]報(bào)道PRRT術(shù)后3個月，NENLM治療有效組(10.6%，P=0.011)ADC增量低于無效組(18.1%，P=0.025)，7例治療有效病灶在PRRT后ADC下降26.8%。抗腫瘤治療后，治療相關(guān)的凋亡和壞死引起ADC增加，進(jìn)一步的纖維重構(gòu)能夠?qū)е翧DC降低，觀察時間窗口的統(tǒng)一可能會使不同研究間的差異更具可比性。

體素內(nèi)不相干運(yùn)動擴(kuò)散成像(intro-voxel incoherent movement-DWI，IVIM-DWI)在ADC的基礎(chǔ)上，能夠?qū)⒄嫘运肿訑U(kuò)散和毛細(xì)血管網(wǎng)中隨機(jī)血流微循環(huán)灌注分離，提供更多微循環(huán)的信息[29]。Kim等[30]報(bào)道19例結(jié)直腸癌肝轉(zhuǎn)移患者一輪化療后病灶真性擴(kuò)散系數(shù)D(P=0.012)較基線存在顯著差異，差異僅見于治療有效組。以△D=+77×10-3mm2/s預(yù)測病灶治療反應(yīng)，陽性預(yù)測值達(dá)100%。Chiaradia等[31]研究顯示IVIM定量參數(shù)與化療后腫瘤壞死的程度相關(guān)(D：r=0.36，P=0.035)，可以作為肝轉(zhuǎn)移灶化療后治療反應(yīng)的標(biāo)志。Kukuk等[32]研究顯示選擇性體內(nèi)放射療法(selective internal radiation therapy，SIRT)后3個月治療有效組病灶A(yù)DC(0，50)變化量(1329×10-6mm2/s)是無效組(188×10-6mm2/s)的7倍(P=0.023)，低b值A(chǔ)DC可以作為評估SIRT術(shù)后療效有效生物學(xué)標(biāo)志物。然而，低b值A(chǔ)DC測量受噪聲變化影響大，可重復(fù)性較差[33]。Andreou等[34]測量的14例結(jié)直腸癌肝轉(zhuǎn)移患者的IVIM-DWI數(shù)據(jù)表明IVIM參數(shù)也同樣受影響。

磁共振擴(kuò)散峰度成像(diffusion kurtosis imaging，DKI)在DWI的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步測量水分子非高斯分布的程度(即峰度)[35]，能夠更精確反映水分子在生物組織中的運(yùn)動和分布。此外，DKI對圖像信號衰減的擬合優(yōu)于DWI單指數(shù)模型，可以更準(zhǔn)確地顯示病變的異質(zhì)性[36]。Goshima等[37]比較DKI和DWI評估62例HCC治療反應(yīng)的效能，發(fā)現(xiàn)與未存活腫瘤相比，存活腫瘤的平均峰度(mean kurtosis，MK)和ADC分別顯著升高和降低(P<0.001)，DKI定量參數(shù)MK評估癌灶生存能力的靈敏度、特異度及AUC較DWI更高(P<0.001)。Zhang等[38]使用直腸癌肝轉(zhuǎn)移患者化療后2～3周DKI預(yù)測療效，發(fā)現(xiàn)基線高M(jìn)K和低平均擴(kuò)散率(D)值與治療應(yīng)答相關(guān)(PMK=0.002,PD=0.003)，提示DKI參數(shù)的潛在預(yù)測價(jià)值，然而治療后MK及平均擴(kuò)散率的變化量組間差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

正電子發(fā)射斷層成像/計(jì)算機(jī)體層成像正電子發(fā)射斷層成像/計(jì)算機(jī)體層成像(positron emission tomography/CT，PET/CT)通過病灶對示蹤劑的攝取，反映其功能和代謝狀態(tài)，并間接反映血管分布和生成。Filippi等[39]應(yīng)用68Ga- 1，4，7，10-四氮雜環(huán)十二烷- 1，4，7，10-四乙酸- 1-萘丙氨酸3-奧曲肽(68Ga-DOTANOC)PET/CT預(yù)測NENLM的PRRT療效，治療后6周所有患者腫瘤區(qū)域標(biāo)準(zhǔn)攝取值(standard uptake value，SUV)下降，根據(jù)腫瘤-脾實(shí)質(zhì)SUV比值的變化百分比(ΔT/S=50%)將患者分為應(yīng)答組和無應(yīng)答組，應(yīng)答組的總生存和無進(jìn)展生存均高于無應(yīng)答組(P<0.001)。Wulfert等[28]報(bào)道NENLM患者PRRT后3個月的68Ga- 1，4，7，10-四氮雜環(huán)十二烷- 1，4，7，10-四乙酸-酪氨酸3-奧曲肽(68Ga-DOTATOC)PET/CT結(jié)果顯示，應(yīng)答組肝轉(zhuǎn)移灶SUVmax下降24.1%(P=0.014)，而無應(yīng)答組無變化。然而，Gabriel等[40]提出基于68Ga-DOTATOC PET/CT成像的治療前后腫瘤SUV變化百分比與療效無相關(guān)性，在評估和預(yù)測NEN及其轉(zhuǎn)移灶PRRT早期療效方面性能較差，在部分診斷性CT顯示病變明顯進(jìn)展、肝臟廣泛受累的NEN患者中全身PET檢查僅提示病情穩(wěn)定。Huizing等[41]的研究也提示68Ga- 1，4，7，10-四氮雜環(huán)十二烷- 1，4，7，10-四乙酸-D-苯丙氨酸1-酪氨酸3-蘇氨酸8-奧曲肽(68Ga-DOTATATE)的攝取與經(jīng)PRRT治療后的患者預(yù)后無關(guān)。當(dāng)腫瘤進(jìn)一步進(jìn)展去分化，失去了對68Ga-受體結(jié)合能力時，PET的結(jié)果可能不再具有可靠性。

結(jié) 論

雖然大量應(yīng)運(yùn)而生的能夠展現(xiàn)腫瘤組織異質(zhì)性、治療相關(guān)細(xì)微變化的生物標(biāo)志物無不顯現(xiàn)出功能學(xué)影像評價(jià)腫瘤治療早期反應(yīng)的巨大潛能，但對于功能學(xué)影像生物標(biāo)志物與腫瘤病理生理學(xué)的關(guān)聯(lián)還需進(jìn)一步研究和探索，以進(jìn)一步提高定量生物標(biāo)志物的可解釋性。其次，在抗腫瘤治療早期療效的評估中，“早期”的定義因治療策略的不同而異，但每種治療手段，都尚未定義獲得功能學(xué)治療結(jié)局的“最小響應(yīng)時間”。功能影像學(xué)通過測量組織的代謝水平、血液灌注水平或腫瘤微環(huán)境等，希望能夠盡可能縮短“最小響應(yīng)時間”，為患者的早期療效評估和后續(xù)的方案調(diào)整爭取更多的時間。最后，由于不同的研究對治療效果有不同的定義，大多數(shù)研究無法直接進(jìn)行比較。未來標(biāo)準(zhǔn)化的治療方案、時間窗內(nèi)的圖像獲取、統(tǒng)一的早期治療評價(jià)終點(diǎn)和更明晰的圖像解讀指南將為NENLM的早期治療反應(yīng)評估提供更大的可能性。