腫瘤代謝體積對大腸癌患者預后的影響

本巴吉，祁玉娟，袁青玲，宋曉燕，姬 瑞

(1.青海省人民醫院腫瘤內科，西寧 810007；2.蘭州大學第一附屬醫院消化科，蘭州 730000)

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腫瘤代謝體積對大腸癌患者預后的影響

本巴吉1，祁玉娟1，袁青玲1，宋曉燕1，姬 瑞2△

(1.青海省人民醫院腫瘤內科，西寧 810007；2.蘭州大學第一附屬醫院消化科，蘭州 730000)

目的 探討腫瘤代謝體積(MTV)對大腸癌患者血管生成與血行轉移的預測價值。方法 選取2011年1月至2015年12月青海省人民醫院收治的108例大腸癌患者為研究對象，根據患者是否發生血行轉移分為轉移組(n=42)與非轉移組(n=66)。所有患者術前行18氟-氟代脫氧葡萄糖正電子發射計算機斷層掃描(18F-FDG PET/CT)掃描，采用PET VERA軟件以最大標準攝取值(SUVmax)的40%為臨界值自動計算出MTV，并對所有組織標本進行CD34+免疫組織化學標記血管來測量微血管密度(MVD)。比較兩組的臨床病理資料、SUVmax、MTV及MVD。采用受試者工作特征曲線的曲線下面積(AUC)評價MTV對血行轉移的預測價值。結果 轉移組的SUVmax、MTV與MVD均明顯高于非轉移組，差異有統計學意義(P<0.05)。不同T分期的MTV與MVD比較，差異有統計學意義(P<0.05)。Pearson相關分析結果表明MTV與MVD呈明顯正相關(r=0.636，P<0.001)，而MTV與SUVmax無明顯相關性(r=0.161，P=0.096)，MVD與SUVmax無明顯相關性(r=0.179，P=0.064)。MTV預測血行轉移的AUC為0.736，最佳閾值為15.016 cm3，此時靈敏度、特異度、陽性預測值、陰性預測值及Youden指數分別為83.3%、63.6%、59.3%、85.7%、47.0%。結論 與SUVmax相比，大腸癌的MTV與血管形成、血行轉移有關，從而較好地預測其預后，值得臨床推廣應用。

代謝體積；血行轉移；結直腸腫瘤；正電子發射計算機斷層掃描

大腸癌是最常見的消化系統惡性腫瘤之一，隨著疾病的進展，部分大腸癌患者出現血行轉移至肝臟、肺、骨等部位，導致患者預后不良。因此，探討大腸癌血行轉移的預測指標對改善患者預后具有重要意義。大腸癌的生長必然需要血管的生成，當惡性腫瘤生長到一定程度時，原來的血管已經不能滿足其能量需求，此時就會生長越來越多的新生血管，這為大腸癌的血行轉移提供了更多的渠道，故理論上腫瘤的體積可能預測其血行轉移的風險。以往臨床上主要通過CT來測量腫瘤體積，但其結果的可靠性不強，近年來，隨著18氟-氟代脫氧葡萄糖正電子發射計算機斷層掃描(18F-2-fluoro-D-glucose positron emission tomography/computed tomography，18F-FDG PET/CT)在臨床上應用越來越廣泛，除了有助于臨床診斷惡性腫瘤[1-2]，其還能通過軟件設定閾值來自動勾畫并測量出腫瘤組織中具有代謝活性的體積，即代謝體積(metabolic tumor volume，MTV)，較形態學體積更能真實地反映出具有活性部分的腫瘤體積，是影響腫瘤預后和治療反應的重要因素之一[3-6]。本研究旨在探討大腸癌的MTV與其血管生成、血行轉移間的關系，為臨床應用提供參考依據，現將結果報道如下。

表1 兩組患者的臨床病理資料、SUVmax、MTV與MVD比較

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取2011年1月至2015年12月青海省人民醫院收治的108例大腸癌患者為研究對象，其中，男59例，女49例；年齡46～76歲，平均(61.5±8.9)歲；癌癥部位：直腸癌42例，左半結腸癌36例，右半結腸癌30例。所有患者根據病史、影像學檢查及術后病理結果確診為結直腸癌，在治療前均進行18F-FDG PET/CT掃描檢查和免疫組織化學技術染色，臨床資料完整可靠。根據患者是否發生血行轉移分為轉移組與非轉移組。本研究已通過醫院倫理委員會的批準。

1.2 方法

1.2.118F-FDG PET/CT掃描 所有患者均應用美國通用電氣公司提供的Discovery ST PET-CT掃描儀、Minitracer回旋加速器，并用Tracer Lab FX-FDG合成模塊來合成18F-FDG，放化純度不低于97%。在禁食大于或等于6 h、血糖低于6.8 mmol/L后，注射0.1 mCi/kg的18F-FDG，靜臥1 h后行CT掃描，螺距1.25∶1.00，層厚3.75 mm，然后進行PET發射掃描，每個床位3 min，采用CT數據做衰減校正、迭代重建得到PET斷層圖像，最后將所有圖像傳入Xeleris工作站，得到多個平面的圖像和融合圖像。在AW VolumeShare 5工作站采用PET VCAR軟件來分析得到的PET-CT圖像，以最大標準攝取值(SUVmax)的40%作為臨界值來確定腫瘤的邊界，然后再自動勾畫出感興趣區域，在冠狀位、矢狀位及軸位上手動調整，確定最佳邊界后VCAR軟件會自動生成感興趣區域的SUVmax與MTV。

1.2.2 免疫組織化學技術染色 對石蠟切片采用SP法進行免疫組織化學技術染色，選用Abcam公司提供的鼠抗人CD34單克隆抗體作為一抗，采用抗體稀釋液作為替代品進行陰性對照。在低倍鏡(×100)下選擇腫瘤中血管最為豐富的區域，對其進行高倍鏡(×400)觀察，記錄CD34+的血管數目，每個切片觀察3個視野，取平均值作為微血管密度(microvessel density，MVD)。

2 結 果

2.1 兩組臨床病理資料、SUVmax、MTV及MVD比較 所有患者中有42例發生血行轉移，歸為轉移組，其余66例患者歸為非轉移組，結果表明，兩組的分化程度和T分期比較，差異有統計學意義(P<0.05)。轉移組的SUVmax、MTV及MVD均明顯高于非轉移組，差異有統計學意義(P<0.05)，見表1。

2.2 不同分化程度、T分期的SUVmax、MTV及MVD比較 結果表明，不同T分期的MTV及MVD比較，差異有統計學意義(F值分別為6.008、4.838，P值分別為0.003、0.010)；不同T分期的SUVmax比較，差異無統計學意義(F=2.838，P=0.063)。不同分化程度的SUVmax、MTV及MVD比較，差異均無統計學意義(F值分別為2.534、2.789、2.379，P值分別為0.084、0.066、0.098)，見表2。

表2 不同分化程度、T分期的SUVmax、MTV及MVD比較

2.3 相關性分析 結果表明，MTV與MVD呈明顯正相關(r=0.636，P<0.001)，而MTV與SUVmax無明顯相關性(r=0.161，P=0.096)，MVD與SUVmax無明顯相關性(r=0.179，P=0.064)。

2.4 MTV對血行轉移的預測價值 MTV預測血行轉移的AUC為0.736，最佳閾值為15.016 cm3，此時靈敏度、特異度、陽性預測值、陰性預測值及Youden指數分別為83.3%、63.6%、59.3%、85.7%、47.0%，此時預測效果最好。

3 討 論

血行轉移是大腸癌的主要轉移途徑之一[7]，腫瘤的生長就必然需要更多的氧氣，故會出現不同程度的缺氧，而缺氧會促進血管、紅細胞(RBC)的生成、加快糖酵解的過程等適應性改變，從而影響腫瘤組織的葡萄糖代謝，出現18F-FDG PET/CT的異常代謝圖像，故惡性腫瘤的體積與血管生成、血性轉移有一定聯系[8]。以往臨床上主要通過CT來計算腫瘤的大小，但由于腫瘤的形態常常不規則，且CT難以判斷已經壞死的組織，故其得出的腫瘤體積與真正有活性的實際體積有較大出入，而PET/CT VCAR軟件勾畫獲得的MTV更能反映出有活性的那部分腫瘤的大小[9-10]，并且手動勾畫容易受臨床醫師的主觀影響，而通過設置閾值來讓軟件自動勾畫出的MTV其重復性更好，對預后的指導意義更大。陳博等[11]研究表明非小細胞肺癌的18F-FDG PET/CT顯像原發灶MTV是轉移的獨立影響因子，MTV越高提示其發生轉移的可能性越大。劉曉強等[12]研究表明，對于晚期女性乳腺浸潤性導管癌患者而言，術前18F-FDG PET/CT顯像測定的MTV可較好地預測患者的無進展生存期，故其在腫瘤進展風險評估中有較高的臨床價值。

以往有研究以SUVmax的40%～70%作為臨界值來勾畫腫瘤的邊界[13]，結合青海省人民醫院的經驗，本研究以40%作為閾值來進行自動勾畫癌灶的輪廓，較好地符合了CT得出的解剖輪廓，結果表明所有大腸癌患者的平均MTV為(22.14±16.69)cm3，出現血行轉移的大腸癌患者其MTV明顯高于非轉移組，ROC曲線表明MTV的AUC達到0.736，具有較高的預測血行轉移的價值。為了更好地評估大腸癌的MTV與其血管形成的關系，本研究采用CD34+的免疫組織化學染色來計算MVD，其是衡量血管的定量指標，結果表明MTV與MVD呈明顯正相關(r=0.636，P<0.001)，MTV越大，MVD也越大，故MTV能較好地反映血管生成的密度，并且轉移組的MVD也明顯高于非轉移組，這主要是由于MTV較大的腫瘤浸潤能力較強、浸潤較深，也就需要更多的滋養血管，微血管也更豐富，血性轉移概率更高。值得注意的是，本研究中雖然轉移組的SUVmax也明顯高于非轉移組，SUVmax卻與MTV、MVD均無明顯相關關系，但以往國外的研究結果表明頸動脈粥樣硬化斑塊[14]、肺神經內分泌瘤[15]等疾病中SUVmax與MVD有關，提示對于大腸癌而言，SUVmax這個代表腫瘤最高代謝程度的指標不能較好地反映其血管生成和血行轉移的風險。

此外，本研究還比較了不同分化程度、T分期和SUVmax、MTV與MVD的關系，結果表明不同T分期的MTV與MVD比較，差異有統計學意義(P<0.05)，且轉移組與非轉移組的T分期比較，差異有統計學意義(P<0.05)，提示T分期與MTV、血管形成、血行轉移均明顯相關，故其是大腸癌患者的一個重要的預后相關因素。而不同分化程度腫瘤的SUVmax、MTV與MVD比較，差異均無統計學意義(P>0.05)，與以往國內研究結果類似，故目前大腸癌組織的分化程度難以預測其MTV和發生血行轉移的風險。

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Effect of metabolic tumor volume on the prognosis of patients with colorectal cancer

Ben Baji1,Qi Yujuan1,Yuan Qingling1,Song Xiaoyan1,Ji Rui2△

(1.DepartmentofMedicalOncology,QinghaiProvincePeople′sHospital,Xining,Qinghai810007，China；2.DepartmentofDigestive,theFirstAffiliatedHospitalofLanzhouUniversity,Lanzhou,Gansu730000，China)

Objective To investigate the predictive value of metabolic tumor volume (MTV) in angiogenesis and hematogenous metastasis of patients with colorectal cancer.Methods Totally 108 patients with colorectal cancer from January 2011 to December 2015 were enrolled into the study and divided into metastasis group (n=42) and non-metastasis group (n=66) according to whether combining with hematogenous metastasis.All patients received18F-2-fluoro-D-glucose positron emission tomography/computed tomography (18F- FDG PET/CT) before operation,then used the PET VERA software to automatically calculate MTV according to the 40% of standard uptake value max(SUVmax) as the threshold.The blood vessels were identified with CD34+immunohistochemical staining,then measured the microvessel density (MVD).The clinical pathologic data,SUVmax,MTV and MVD were compared between metastasis group and non-metastasis group.The area under the receiver-operating characteristic curve (AUC) was performed to evaluate the predictive value of MTV on hematogenous metastasis.Results SUVmax,MTV and MVD in metastasis group were significantly higher than that in non-metastasis group (P<0.05).There were significant differences in MTV and MVD among patients with different T stage (P<0.05).Pearson correlation analysis results showed that MTV was positively correlated with MVD (r=0.636，P<0.001),and there was no significant relationship between MTV and SUVmax(r= 0.161，P=0.096>0.05),MVD and SUVmax(r=0.179，P=0.064>0.05).AUC of MTV was 0.736,and the best threshold value was 15.016 cm3,whose sensitivity,specificity,positive predictive value,negative predictive value and Youden index were 83.3%,63.6%,59.3%,85.7% and 47.0% respectively.Conclusion Compared with SUVmax,MTV of colorectal cancer is associated with angiogenesis and hematogenous metastasis,so as to predict the prognosis of colorectal cancer,which is worthy of clinical application.

metabolic tumor volume;hematogenous metastasis;colorectal neoplasm;positron emission tomography

本巴吉(1975-)，副主任醫師，本科，主要從事結直腸癌方面工作的研究。△

??·臨床研究

10.3969/j.issn.1671-8348.2016.30.022

R735.3

A

1671-8348(2016)30-4246-03

2016-04-02

2016-06-26)

*:轉移組與非轉移組比較。