來瑞鶴 蔣沖 滕月 孫一文 李愛 梅
南京大學醫(yī)學院附屬鼓樓醫(yī)院核醫(yī)學科 210008
惡性黑色素瘤(malignant melanoma,MM)是一種少見的、惡性程度極高的腫瘤,其發(fā)病率僅占皮膚惡性腫瘤的3%,但病死率卻高達65%[1]。MM 在西方人群中發(fā)病率較高,在中國、韓國、日本等亞洲國家較少見,但近40 年來,亞洲人的發(fā)病率也呈穩(wěn)定增長趨勢[2]。約1/3 的患者會出現(xiàn)局部復發(fā)或轉移的風險[3],美國癌癥聯(lián)合委員會(AJCC)黑色素瘤分期數(shù)據(jù)庫的統(tǒng)計結果顯示,Ⅳ期患者的5 年生存率僅為15%~20%[4]。因此,早期預測疾病的轉歸并采取積極有效的治療迫在眉睫。
全身18F-FDG PET/CT 是評估腫瘤葡萄糖代謝和增殖最常用的功能成像方法。轉移性MM 可能累及身體任何遠離原發(fā)病變的器官,因此局部成像不能對疾病進行全方位地評估。已有研究結果證實,18F-FDG PET/CT 在檢測黑色素瘤局部復發(fā)和隱匿性遠處轉移、預后和對治療的影響等方面的診斷準確率均優(yōu)于CT[5-7]。
SUV 已成為評估患者葡萄糖代謝水平的常用指標。大多數(shù)腫瘤的18F-FDG PET/CT 研究都使用SUVmax單一指標評估腫瘤的代謝情況[8-9]。然而,SUVmax僅代表腫瘤最活躍的部分,不能反映腫瘤的整體代謝情況。Biehl 等[10]和Larson 等[11]已提出采用腫瘤代謝體積(metabolic tumour volume,MTV)和病灶糖酵解總量(total lesion glycolysis,TLG)克服SUVmax的局限性。目前,全身MTV 和全身TLG 對轉移性MM 患者預后的研究報道較少。本研究旨在評估基線18F-FDG PET/CT 的代謝參數(shù)在預測轉移性MM 患者預后中的價值。
收集2011 年8 月至2018 年12 月經(jīng)南京大學醫(yī)學院附屬鼓樓醫(yī)院病理確診的47 例轉移性MM 患者的臨床資料,其中男性20 例、女性27例,中位年齡59(23~86)歲。對所有患者的臨床數(shù)據(jù),包括性別、年齡、血清乳酸脫氫酶(lactate dehydrogenase,LDH)水平、原發(fā)灶部位、轉移灶部位、淋巴結轉移情況、美國癌癥聯(lián)合委員會(AJCC)第8 版[4]TNM 分期及M 分期和治療方式等進行回顧性研究。納入標準:經(jīng)病理確診的MM患者。排除標準:(1)治療后失訪;(2)臨床資料不全;(3)無可測量病灶;(4)未進行任何治療。
對所有患者行化療、免疫或靶向治療。單純化療者15 例,化療方案為安羅替尼+替莫唑胺+順鉑或替莫唑胺+順鉑;單純免疫治療者13 例,其中大劑量干擾素治療12 例、帕博利珠單抗治療1 例;單純靶向治療者1 例,治療方案為達拉非尼口服治療;聯(lián)合治療者18 例,治療方案為化療+靶向或免疫治療。在隨訪期間,通過影像學檢查判斷疾病是否進展,并對可疑病變進行活檢。
隨訪時間為0.5~53.6 個月,中位隨訪時間為15 個月。隨訪期間,17 例患者病死,其中2 例(11.8%)患者在隨訪開始6 個月內病死(1 例0.5 個月后病死,另1 例0.7 個月后病死);其他患者的隨訪時間均超過6 個月。選擇黑色素瘤特異性生存期(melanoma-specific survival,MSS)和無進展生存期(progression-free survival,PFS)作為隨訪的終點?;颊叩碾S訪期定義為從18F-FDG PET/CT 成像到最后1 次臨床回顧的時間;MSS 定義為從18F-FDG PET/CT 成像到病死的時間;PFS 定義為從18F-FDG PET/CT 成像到疾病進展或病死的時間。
所有患者檢查前均禁食6 h 以上,注射藥物前空腹血糖≤10.0 mmol/L,按5.18×106Bq/kg 靜脈注射18F-FDG(江原安迪科公司生產,放射化學純度>95%)。1 h 后開始采集全身圖像,掃描儀為荷蘭Philips 公司生產的 GEMINI GXL PET/CT 儀。先行CT 定位掃描,掃描參數(shù):管電壓120 kV、管電流120 mA、層厚5.0 mm、間隔5.0 mm。然后行PET掃描,采用三維采集模式,腦部掃描范圍自顱頂至下頜骨平面,采集時間為4 min/床位;身體掃描范圍自顱底至股骨中下段,共8~9 個床位(雙上肢立正姿勢放置于大腿兩側或平行抱于胸前),雙下肢掃描范圍自股骨中下段至足底,共7~8 個床位,采集時間為1.2 min/床位。應用CT 數(shù)據(jù)進行衰減校正,迭代法重建最終獲得橫斷面、矢狀面、冠狀面的CT、PET 及PET/CT 融合圖像。所有患者均于檢查前簽署了知情同意書。本研究符合《赫爾辛基宣言》的原則。
PET/CT 圖像由2 位有PET/CT 診斷經(jīng)驗的主治及以上職稱的核醫(yī)學醫(yī)師獨立閱片,意見不一致時協(xié)商取得一致。在MEDEX 工作站對病灶進行勾畫,以SUV>40% SUVmax的體素邊界作為臨界值[12],勾畫出每個病灶的MTV,每個病灶的MTV之和為全身MTV。TLG 為ROI 內的平均標準化攝取值(SUVmean)與MTV 的乘積,勾畫后由系統(tǒng)自動得出結果,每個病灶的TLG 之和為全身TLG。利用ROC 曲線進行分析,計算SUVmax、全身MTV、全身TLG 的最佳臨界值。
在MSS 和PFS 生存分析中分別以SUVmax、全身MTV 和全身TLG 的最佳臨界值為界,將患者分為6 組:SUVmax≤臨界值組和>臨界值組、全身MTV≤臨界值組和>臨界值組、全身TLG≤臨界值組和>臨界值組。
采用SPSS 20.0 軟件對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計學分析。定性資料采用率表示。采用Kaplan-Meier 法及Log-rank 檢驗預測2 組間MSS 和PFS 的差異。采用單因素分析法評估PET 參數(shù)和臨床變量的預后意義。采用Cox 比例風險模型分析PET 參數(shù)是否為MSS 和PFS 的獨立預后危險因素。P<0.05 為差異有統(tǒng)計學意義。
47 例MM 患者中,13 例(27.7%)的血清LDH水平≥245 U/L(正常范圍109~245 U/L);39 例(83.0%)的腫瘤原發(fā)部位為四肢,7 例(14.9%)的腫瘤原發(fā)部位非四肢,1 例(2.1%)的腫瘤原發(fā)部位不明;40 例(85.1%)伴有淋巴結轉移。M 分期結果:M0期20 例(42.6%)、M1 期27 例(57.4%)(M1a 期12 例、M1c 期13 例、M1d 期2 例)。TNM 分期結果:Ⅲ期20 例(42.6%)、Ⅳ期27 例(57.4%)。隨訪結果:22 例(46.8%)病情進展、17 例(36.2%)病死。
ROC 曲線分析結果:SUVmax、全身MTV和全身TLG 的最佳臨界值分別為10.86、8.12 cm3和91.45(圖1)。高于臨界值的SUVmax、全身MTV和全身TLG 的患者疾病進展率和病死率均上升,分別為92%、90%、94%和69%、47%、56%。7 例病死患者的SUVmax、全身MTV 和全身TLG 均高于臨界值。
根據(jù)ROC 曲線獲得的PET 參數(shù)的最佳臨界值將患者重新分組,分別生成Kaplan-Meier 生存曲線。由圖2 可見,通過Log-rank 檢驗,全身MTV和全身TLG 以最佳臨界值為界的2 組患者PFS 的差異均有統(tǒng)計學意義(χ2=5.04、5.02,均P<0.05);SUVmax和全身TLG 以最佳臨界值為界的2 組患者MSS 的差異均有統(tǒng)計學意義(χ2=10.22、4.38,均P<0.05)。由表1 可知,SUVmax>10.86、全身MTV>8.12 cm3、全身TLG>91.45 組患者的中位生存時間、1 年和2 年生存率均低于SUVmax≤10.86、全身MTV≤8.12 cm3、全身TLG≤91.45 組。
圖 1 預測轉移性惡性黑色素瘤PET/CT 參數(shù)最佳臨界值的ROC 曲線 圖中,箭頭所示為最佳臨界值。PET:正電子發(fā)射斷層顯像術;CT:計算機體層攝影術;ROC:受試者工作特征;SUVmax:最大標準化攝取值;AUC:曲線下面積;CI:可變區(qū)間;MTV:腫瘤代謝體積;TLG:病灶糖酵解總量Fig. 1 Receiver operating characteristic curve analysis showed the PET parameters optimal threshold of metastatic malignant melanoma
圖 2 47 例轉移性惡性黑色素瘤患者PFS、MSS 的Kaplan-Meier 生存曲線 圖中,PFS:無進展生存期;MSS:黑色素瘤特異性生存期;SUVmax:最大標準化攝取值;MTV:腫瘤代謝體積;TLG:病灶糖酵解總量Fig. 2 Kaplan-Meier survival curves of progression-free survival and melanoma-specific survival in 47 patients with metastatic malignant melanoma
表 1 18F-FDG PET/CT 參數(shù)臨界值評估47 例轉移性惡性黑色素瘤患者的生存時間和生存率Table 1 Survival time and survival rate evaluated by 18F-FDG PET/CT parameter threshold in 47 patients with metastatic malignant melanoma
應用臨床變量(性別、年齡、LDH 水平、原發(fā)灶部位、轉移灶部位、淋巴結轉移、M 分期、TNM 分期、治療方式)和PET 參數(shù)對PFS 和MSS 進行單因素分析,由表2 可知,MSS 的預后危險因素包括LDH≥245 U/L、淋巴結轉移、SUVmax>10.86 和全身TLG>91.45;PFS 的預后危險因素包括M1 期、全身MTV>8.12 cm3和全身TLG>91.45。
將單因素分析有意義的變量進行多因素Cox比例風險模型分析,評估轉移性MM 的獨立預后危險因素,由表3 可知,MSS 的獨立預后危險因素是SUVmax>10.86(危險比 4.11,95%CI:1.40~11.78,P=0.008)。
黑色素瘤是起源于皮膚黏膜及色素膜黑色素細胞的惡性腫瘤。目前,18F-FDG PET/CT 在MM 中主要用于疾病的診斷、分期和療效評價[13-14],對于疾病預后評估的研究較少,且研究方向也局限在原發(fā)灶或局部病變[15-16]。由于MM 具有侵襲程度高、極易轉移和復發(fā)的特點,因此,對MM 的預后及遠期生存的準確評估迫在眉睫。在本研究中,我們應用基線PET 參數(shù)對MM 的預后進行評估。
本研究中,臨床變量(性別、年齡、LDH 水平、原發(fā)灶部位、轉移灶部位、淋巴結轉移、M分期、TNM 分期、治療方式)的單因素分析表明,LDH 水平、淋巴結轉移是MSS 的預后因素,M1分期是PFS 的預后因素。Agarwala 等[17]對1085 名受試者的大型前瞻性研究結果表明,LDH 是轉移性MM 的臨床預后因素,與我們的研究結果一致。2017 年美國癌癥聯(lián)合委員會(AJCC)第8 版[4]的MM 分期顯示,M 分期和LDH 水平是MM 的預后危險因素,并將LDH 水平升高視為M1a(1)期。
本研究結果表明,SUVmax>10.86 的MM 患者的不良預后及相關病死的風險更高。在臨床診療中,SUVmax代表腫瘤侵襲性的程度,SUVmax升高與腫瘤細胞的增殖有關。本研究的單因素分析結果表明,SUVmax是轉移性MM 患者MSS 的獨立預后危險因素,但不是PFS 的獨立預后危險因素。Son 等[16]的研究結果表明,SUVmax是原發(fā)性MM特異性生存期的預測因子,但調整了潰瘍這個因素后,SUVmax不再能預測MM 的總生存期。Schmitt等[18]研究了24 例接受抗鼠科肉瘤病毒癌基因同源物B1(BRAF)抑制劑和絲裂原活化蛋白激酶的激酶(MEK)1 抑制劑靶向治療的MM 患者,結果發(fā)現(xiàn),SUVmax能夠很好地預測PFS,但并不能預測總生存期,這與我們的研究結果不一致,分析其原因,可能與Schmitt 等[18]的研究病例數(shù)較少(24例),隨訪時間較短(最長隨訪時間600 d)有關。
本研究PET 參數(shù)的單因素分析結果顯示,全身MTV 和全身TLG 能夠反映疾病的復發(fā)和進展,雖然多因素分析結果提示全身MTV 和全身TLG不是評估MM 預后的最佳預測因素,但其仍是評估MM 預后的重要預后因素,全身MTV 和全身TLG越高,MM 患者疾病進展或病死的概率越大,這與Son 等[16]的研究結果相似,其團隊發(fā)現(xiàn)全身MTV和全身TLG 是原發(fā)性MM 特異性生存期的重要預測因子。Seban 等[12]的一項關于抗程序性死亡受體1(PD-1)免疫治療PET 參數(shù)對MM預后的研究結果表明,全身MTV 和全身TLG 是不良預后的最佳預測因素,這與本研究結果不完全一致,分析其原因:(1)Seban 等[12]的研究中入組患者的治療方法為一致的抗程序性死亡受體1(PD-1)免疫治療,而本研究的治療方式有多種,到目前為止,不同的治療方式是否影響全身MTV 和全身TLG 對預后的評估尚不明確,需要進一步的研究;(2)本研究的分組方式也可能是影響因素之一,Seban等[12]是以每個參數(shù)的中位數(shù)作為臨界值,對其進行再次分組,而本研究是通過ROC 曲線選擇參數(shù)的臨界值進行分組,PET 參數(shù)臨界值的不同會引起分組差異,其對預測效能的影響有待進一步研究;(3)由于本研究是通過MEDEX 工作站進行MTV、TLG 代謝參數(shù)的測量,其準確性可能較國際認可軟件有一定差距,這有待進一步驗證。
表 2 47 例轉移性惡性黑色素瘤患者預后危險因素的單因素分析Table 2 Univariate analysis of prognostic risk factors in 47 patients with metastatic malignant melanoma
表 3 47 例轉移性惡性黑色素瘤患者預后危險因素的多因素分析Table 3 Multivariate analysis of prognostic risk factors in 47 patients with metastatic malignant melanoma
本研究仍有一些局限性。本研究是單中心試驗研究,患者數(shù)相對較少而且是回顧性的。因此,仍然需要進行前瞻性、大規(guī)模、多中心的研究。
利益沖突本研究由署名作者按以下貢獻聲明獨立開展,不涉及任何利益沖突。
作者貢獻聲明來瑞鶴負責數(shù)據(jù)的獲取與分析、論文的撰寫;蔣沖負責研究過程的實施、數(shù)據(jù)的分析;滕月負責數(shù)據(jù)的采集與統(tǒng)計分析;孫一文負責論文的審閱與修訂;李愛梅負責研究命題的提出、論文的修訂。