PET-CT显像剂在脑胶质瘤中的应用

　　作者：李向东,综述,尹吉林,审校　　作者单位：中国人民解放军广州军区广州总医院PET-CT中心， 广东 广州 510010

　　【摘要】脑胶质瘤是中枢神经系统发生率最高的恶性肿瘤。近年来，众多新型正电子显像剂的开发和应用在脑胶质瘤的诊断中展现了广阔的发展前景。本文对目前应用于脑胶质瘤的几种显像剂，如18F-氟代脱氧葡萄糖 (18F-FDG) 、11C-蛋氨酸 (11C-MET)、11C-胆碱 (11C-Cho)、18F-多巴 (18F-FDOPA)、18F-氟米索硝唑 (18F-FMISO)、18F-氟代脱氧胸腺嘧啶 (18F-FLT) 等作一综述。

　　【关键词】 神经胶质瘤 体层摄影术，发射型计算机 体层摄影术，螺旋计算机 氟脱氧葡萄糖F18 显像剂

　　目前应用于脑胶质瘤的显像剂主要有两种：18F-氟代脱氧葡萄糖 (18F-FDG) 和11C-蛋氨酸 (11C-MET);除此之外，11C-胆碱 (11C-Cho)、18F-多巴 (18F-FDOPA)、18F-氟米索硝唑 (18F-FMISO)、18F-氟代脱氧胸腺嘧啶 (18F-FLT) 也被少数临床及科研机构应用。本文即对以上显像剂在PET-CT诊断脑胶质瘤的应用方面作一综述。

　　1 18F-FDG

　　18F-FDG是目前临床上应用最广的显像剂，18F-FDG PET-CT显像依据肿瘤组织中癌细胞代谢增高，细胞增殖加快，从而对葡萄糖需求水平增高，因而可以利用葡萄糖类似物18F-FDG在恶性肿瘤细胞内浓聚的特点来进行诊断。

　　脑胶质瘤内不同区域是否存在病理分化程度的差异性，目前尚难通过解剖图像如CT和MRI来判定，更无从了解病理分化程度差异在脑胶质瘤内的空间分布。早期回顾性分析结果已显示：18F-FDG有助于鉴别低度恶性和高度恶性脑胶质瘤，如Padma等[3]报道，18F-FDG低摄取的胶质瘤中，86%为WHOⅠ～Ⅱ级，而18F-FDG高摄取者中94%为Ⅲ～Ⅳ级。Delbeke等[4]以肿瘤/白质比值为1.5来区分低分级和高分级胶质瘤，灵敏度为94%，特异性为77%。因此，18F-FDG显像在脑胶质瘤分级及预测预后方面具有重要价值。

　　对脑胶质瘤手术、放疗后病灶的残留情况进行正确判断，是临床上常见和棘手的问题。因为CT或MRI影像中的局部异常影像学改变有很大的重叠性，因此，判断其是手术后的反应性强化或放射治疗后的脑损伤，还是肿瘤残留所出现的病理性强化，有一定困难[5]。而18F-FDG在恶性肿瘤中的摄取率明显高于正常组织和良性病变[6]，因而可将它们区分开来。

　　但18F-FDG对低代谢脑胶质瘤显像存在不足，这是由于正常脑实质对18F-FDG高摄取，部分恶性度相对较低的高级别胶质瘤或胶质瘤病灶的部分组织放射性浓聚程度较低，故在高本底的18F-FDG图像上难以清楚地与正常脑组织区分，或难以精确确定病灶边界。对于肿瘤边缘有明显脑水肿的高级别胶质瘤术后复发、残余者，18F-FDG显像可清楚地将病灶显示，边界容易确定;但对肿瘤边缘无明显水肿、病灶靠近脑灰质者，18F-FDG显像剂则难以将肿瘤复发、残余病灶与正常组织相区分，甚至可能误诊为阴性。因此，在日常工作中，18F-FDG脑显像常需结合增强CT或MRI，才能很好诊断。

　　2 11C-MET

　　目前，对11C-MET的摄取机制仍存在争议。11C-MET进入体内后，可能通过内皮细胞膜上的L-转运系统转运[7]，参与蛋白质的合成，或转化为S-腺苷蛋氨酸而成为甲基供体。MET在胶质瘤中浓聚可能与肿瘤细胞蛋白合成增加、血脑屏障破坏及血管密度增加有关。

　　18F-FDG PET-CT显像在对原发性脑胶质瘤的诊断方面主要用于分级，但由于FDG在正常脑灰质组织中也表现为浓聚，为鉴别病灶的良恶性带来了一定的困难。与18F-FDG相比，11C-MET PET-CT具有两大优势：肿瘤的间变坏死区对11C-MET摄取较18F-FDG明显下降;11C-MET的脑本底低，与肿瘤对比明显。因此，11C-MET对胶质瘤的检出率高，定性好，在显示肿瘤范围方面优于18F-FDG显像。

　　Chung等[8]对45例18F-FDG显像为低代谢的脑胶质瘤病人行11C-MET显像，其中病理证实为胶质瘤的24例病人中22例呈11C-MET高代谢，其代谢程度与肿瘤恶性程度及细胞增殖能力有关。Giammarile等[9]的研究也证明：11C-MET在体现少突胶质细胞瘤的增殖方面较18F-FDG敏感，而且有助于区分低度恶性和高度恶性肿瘤。

　　18F-FDG在炎性病灶部位呈浓聚，11C-MET与此不同，因此，其对区分复发性胶质瘤和放射后的炎性反应及坏死要优于18F-FDG。Tsuyuguchi等[10]对21例临床怀疑胶质瘤复发和放射性坏死的病人进行11C-MET PET-CT半定量研究，结果表明：11C-MET PET-CT的敏感性为77.8% (7/9)，特异性为100% (12/12)。Tsuyuguchi等[11]的研究表明：11C-MET PET-CT对鉴别胶质瘤复发和坏死非常敏感和精确，而且能为进一步治疗提供有用信息。

　　脑胶质瘤的预后与胶质瘤的恶性程度及其增殖潜能有一定关系。由于肿瘤的异质性，CT引导下的局部组织活检不能真实反映肿瘤的生长潜能及恶性程度。Kim等[12]对有MRI资料的47例胶质瘤病人行11C-MET PET-CT及18F-FDG PET-CT检查，两者间隔不超过2周，对摄取比率和标准摄取值进行计算，用单变量及多变量分析方法测定重要的预后因子;再将免疫组织化学染色法测定的Ki-67 (肿瘤增殖标记) 指数与18F-FDG、11C-MET在胶质瘤中的摄取进行比较，结果显示：Ki-67增殖指数与11C-MET摄取量有密切关系，而与18F-FDG关系不大，说明11C-MET PET-CT有助于判断预后。11C-MET的摄取量与细胞增殖有关。De Witte等[13]对65例低级别胶质瘤进行研究，结果也表明：11C-MET PET-CT显像是独立于组织学以外判断预后的重要因素，且11C-MET PET-CT明显优于18F-FDG PET-CT。

　　11C-MET属于氨基酸类显像剂，不仅能反映氨基酸在体内的运转，而且能反映氨基酸在肿瘤内代谢及蛋白质的合成情况;而18F-FDG属于糖类显像剂，仅能反映肿瘤的糖代谢。虽然11C-MET在鉴别脑胶质瘤病理分级、评价预后方面并不一定优于18F-FDG，但在区分肿瘤与非肿瘤组织，勾画肿瘤界限与范围，早期评价治疗效果等方面要优于18F-FDG，尤其对低度恶性胶质瘤及近脑灰质部位胶质瘤的诊断优势更为明显。

　　3 11C-Cho

　　11C-Cho是理想的脑肿瘤显像剂，其反映细胞的磷脂代谢程度。脑胶质瘤摄取11C-Cho是正常组织的3~4倍，且在血液中清除快，因此可以得到清晰的神经胶质瘤PET-CT图像。Ohtani等[14]比较了11C-Cho和钆增强磁共振在探测脑胶质瘤中的价值，发现11C-Cho可以区分高分化神经胶质瘤与低分化神经胶质瘤，11C-Cho显示的病灶区域要大于磁共振所提示的范围，两者结合能提高诊断的准确性;对于治疗后的胶质瘤病人，11C-Cho PET-CT不仅能发现术后残余病灶，而且可以监测放疗坏死与复发。

　　4 18F-FDOPA

　　Chen等[15]对81例脑胶质瘤进行了18F-FDOPA与18F-FDG的对比研究，结果显示：脑胶质瘤对18F-FDOPA示踪剂的摄取是迅速的，摄取峰时在15 min左右;灵敏度98%，特异性86%，阳性预测率95%，阴性预测率95%;高级别和低级别胶质瘤均能聚集18F-FDOPA，且18F-FDOPA检出胶质瘤的灵敏度明显高于18F-FDG PET，而特异性相当，特别是对低级别胶质瘤的诊断。18F-FDOPA对检出低级别脑胶质瘤和评价其复发比18F-FDG更加准确，18F-FDOPA PET-CT可能对诊断低级别肿瘤复发及鉴别复发与放射性坏死特别有用。

　　5 18F-FMISO

　　18F-FMISO为硝基咪唑类肿瘤乏氧显像剂，是临床应用最早的18F标记的乏氧组织显像剂。Cher等[16]预选了17例怀疑原发性脑胶质瘤病人入组，其中16例进行病理学检查，2例已发生转移，均行18F-FMISO、18F-FDG PET-CT以及MRI检查，并行代表血管新生和乏氧的肿瘤标记物免疫组化检验，结果显示：高级别胶质瘤均有18F-FMISO摄取，而低级别胶质瘤则没有;18F-FDG摄取及18F-FMISO摄取与血管内皮生长因子受体1 (VEGFR1) 和Ki-67的表达之间呈显著性相关，其他免疫组化标记物亦显示出与18F-FMISO摄取增加具有倾向关系，但差异无统计学意义。18F-FMISO PET-CT为胶质瘤提供了一种非侵入性评价乏氧状态的手段，并能提示多数病人的治疗预后。

　　6 18F-FLT

　　18F-FLT 是目前性能最好的核酸代谢显像剂，可特异性地被增殖组织摄取，而不受控制的快速细胞分裂增殖正是肿瘤细胞的特点。因此，理论上18F-FLT诊断肿瘤的特异性应该比18F-FDG高。18F-FLT PET-CT显像可以较准确地鉴别脑胶质瘤放疗后的无菌性炎症与肿瘤复发。van Waarde等[17]在神经胶质瘤合并无菌性炎症的裸鼠模型中发现：18F-FDG在两者均有摄取，而18F-FLT只在肿瘤病灶中有摄取。这种特性有利于18F-FLT显像时对炎症和肿瘤的鉴别。

　　7 结语

　　PET-CT肿瘤显像剂是当前核医学放射性药物的一个研究热点，其主要研究方向是如何获得具有特异性或靶向性的前体或分子探针，这些终产物具有优良的理化和生物性能，并能真正解决临床诊断问题。

　　以上所述：显像剂在脑胶质瘤的应用已充分展示了放射性药物的广阔应用前景，但同时也面临着巨大的挑战，这需要从事化学或放射化学、药学与医学工作者的共同努力。随着各种新型正电子药物的不断涌现，我们坚信，PET-CT显像剂在脑胶质瘤的临床应用方面将发挥更大的作用。

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