蔡偉 馬霄虹趙心明
根據(jù)2020年全球最新流行病學(xué)統(tǒng)計(jì),胰腺癌全年新發(fā)病人495 773例,居所有新發(fā)腫瘤第14位(2.6%),死亡466 003例,居所有腫瘤死亡的第4位(4.7%)[1]。我國最新統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明,胰腺癌居我國惡性腫瘤的發(fā)病率第9位,死亡率的第6位[2]。根據(jù)胰腺癌的部位、周圍的動(dòng)脈和靜脈(腹腔干、腸系膜上血管等)受累程度及是否轉(zhuǎn)移將其分為可切除胰腺癌、交界可切除胰腺癌、局部進(jìn)展期胰腺癌(locally advanced pancreatic cancer,LAPC)及合并遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移的胰腺癌4類[3],其中LAPC與合并遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移的胰腺癌統(tǒng)稱為不可切除胰腺癌。根治性手術(shù)切緣陰性(R0)切除術(shù)是胰腺癌的唯一根治手段,但僅有20%的病人經(jīng)影像評(píng)估為可切除胰腺癌,30%~40%為LAPC。LAPC定義為腫瘤局限在胰腺內(nèi)生長,無遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移,與腹腔干、腸系膜動(dòng)脈及肝總動(dòng)脈接觸,或腸系膜上靜脈及脾靜脈因腫瘤侵犯或閉塞而無法重建。LAPC預(yù)后較差,中位生存期11~14個(gè)月,5年生存率0~7%。多學(xué)科治療(multidisciplinary treatment,MDT)為基礎(chǔ)的綜合治療,能夠改善LAPC病人的預(yù)后和生存結(jié)局,提高5年生存率和中位生存期,將治療后可進(jìn)行R0切除者的總生存期(overall survival,OS)提高至35~60個(gè)月[4]。綜合治療后存在反應(yīng)者及無反應(yīng)者預(yù)后差別顯著,但有時(shí)在形態(tài)學(xué)上難以準(zhǔn)確區(qū)分,因此精準(zhǔn)評(píng)估LAPC病人綜合治療后療效至關(guān)重要。對(duì)于治療后轉(zhuǎn)化為可切除者來說,及時(shí)指導(dǎo)臨床進(jìn)行R0切除可延長病人OS及無病生存期(disease-free survival,DFS);對(duì)于無法進(jìn)行R0切除者,精準(zhǔn)評(píng)估則可提示治療的有效性,及時(shí)調(diào)整治療方案以延長病人的無進(jìn)展生存期(progressionfree survival,PFS),提高其生活質(zhì)量,減少治療相關(guān)的不良反應(yīng),減輕病人經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)等。
影像學(xué)檢查是重要的療效評(píng)估和預(yù)測(cè)手段,CT成像是常用的方法之一,現(xiàn)已有較多研究應(yīng)用多種CT技術(shù)對(duì)LAPC綜合治療的療效進(jìn)行評(píng)估和預(yù)測(cè),有助于更精準(zhǔn)地指導(dǎo)個(gè)體化臨床診治。本文就多種CT技術(shù)對(duì)LAPC綜合治療療效評(píng)估和預(yù)測(cè)的研究進(jìn)展進(jìn)行綜述,總結(jié)技術(shù)應(yīng)用的可能性,并對(duì)其應(yīng)用限度進(jìn)行討論,為CT技術(shù)用于臨床綜合治療LAPC提供科學(xué)依據(jù),從而使更多病人受益。
1.1 LAPC綜合治療現(xiàn)狀 近年來,MDT模式作為LAPC病人的主要治療方式,研究者們已達(dá)成共識(shí),綜合治療(化療、放療、靶向治療、免疫治療等)可以使病人生存獲益,控制微轉(zhuǎn)移灶,延長病人OS,提高生活質(zhì)量[5-7]。部分LAPC病人治療后轉(zhuǎn)化為可切除者,可進(jìn)行R0切除并且延長DFS,降低淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移率;對(duì)于治療后仍評(píng)估為不可切除者,其OS及PFS得以延長[8]。國內(nèi)外多個(gè)指南和共識(shí)也圍繞胰腺癌綜合治療提出了規(guī)范和推薦[3,8-9],為臨床診治工作提供了更加精準(zhǔn)、有效的方案。
1.2 現(xiàn)有的評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)及其不足 目前臨床評(píng)估LAPC的綜合治療療效以影像學(xué)檢查為主,同時(shí)結(jié)合病人的臨床特征及腫瘤標(biāo)志物。影像學(xué)最常用的評(píng)估手段是CT動(dòng)態(tài)增強(qiáng)掃描,主要參考以形態(tài)學(xué)為基礎(chǔ)的實(shí)體腫瘤反應(yīng)評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)(Response Evaluation Criteria in Solid Tumors,RECIST)1.1版,通過腫瘤的形態(tài)學(xué)、與周圍血管關(guān)系及受累淋巴結(jié)的變化狀況進(jìn)行療效評(píng)估[10],但其存在一定局限性,原因包括:①目前的CT成像不能區(qū)分治療后的纖維化和殘存腫物中的纖維間質(zhì);②綜合治療后局部水腫及炎癥反應(yīng)造成的假性進(jìn)展;③肉眼可能無法識(shí)別真實(shí)的病變大小變化而將其歸類為不可切除等?;谏鲜鲈颍瑑H憑動(dòng)態(tài)增強(qiáng)CT的形態(tài)學(xué)特征無法準(zhǔn)確地進(jìn)行療效的評(píng)估和預(yù)測(cè),相關(guān)研究[11]也已表明其高估了腫瘤的不可切除性,因此新的影像學(xué)評(píng)估方法尚待發(fā)展。
目前尚無統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)評(píng)估及預(yù)測(cè)LAPC病人綜合治療的療效,因此近些年有大量研究試圖應(yīng)用多種CT技術(shù)改善影像學(xué)對(duì)療效評(píng)估的局限性,提高早期、精準(zhǔn)及個(gè)體化預(yù)測(cè)的可能性。
2.1 CT影像組學(xué) 影像組學(xué)在胰腺癌中的應(yīng)用包括診斷、鑒別診斷、療效評(píng)估、預(yù)后預(yù)測(cè)等方面,也可對(duì)LAPC綜合治療后的療效進(jìn)行評(píng)估和預(yù)測(cè)。影像組學(xué)根據(jù)分析圖像中像素強(qiáng)度的分布,識(shí)別這些像素之間的關(guān)系,得出相關(guān)的定量參數(shù),如偏度、峰度、均勻性、熵等,從而準(zhǔn)確、全面地表征腫瘤異質(zhì)性。胰腺癌具有較高的異質(zhì)性,在傳統(tǒng)CT影像上僅表現(xiàn)為形狀及像素的成像差異,而影像組學(xué)能夠反映定量特征,揭示肉眼無法識(shí)別的細(xì)微差別,確定診斷或預(yù)后特征,如腫瘤分級(jí)、可切除性、腫瘤對(duì)綜合治療的反應(yīng)和OS等,是LAPC綜合治療療效評(píng)估和預(yù)測(cè)中的有利工具[12-13]。
目前臨床最為關(guān)心的問題是LAPC綜合治療后的反應(yīng)程度及生存狀況,傳統(tǒng)CT影像對(duì)此無法精準(zhǔn)反映,而多項(xiàng)回顧性研究證實(shí)影像組學(xué)具有一定的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)和潛力,如有研究[14]發(fā)現(xiàn),相比治療反應(yīng)較差者,較好者在放化療期間的CT影像組學(xué)特征值(如平均CT值、偏度、峰度等)的變化顯著,表明影像組學(xué)可用于評(píng)估早期治療反應(yīng)及病人分層,有利于實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)治療。Nasief等[15]通過術(shù)后病理區(qū)分放化療后的反應(yīng)程度,探究影像組學(xué)特征值的變化值與治療的關(guān)系,結(jié)果發(fā)現(xiàn)歸一化熵、標(biāo)準(zhǔn)偏差、峰值和粗糙度能區(qū)分反應(yīng)程度,表明上述4個(gè)參數(shù)值可用于評(píng)估早期治療反應(yīng)。另有研究[16]發(fā)現(xiàn)DRF和CA19-9的聯(lián)合可以更早地預(yù)測(cè)病人的放化療效果,根據(jù)治療后反應(yīng)及時(shí)調(diào)整治療方案。Sandrasegaran等[17]研究發(fā)現(xiàn),紋理分析可預(yù)測(cè)LAPC病人放化療后的預(yù)后,紋理參數(shù)(如正像素平均值、峰度值)可預(yù)示較差的OS。Ciaravino等[18]的研究結(jié)果表明,新輔助治療前后峰度值的變化可用于評(píng)估癌灶是否屬于可切除期,為判斷治療后大小無明顯變化的LAPC以及交界可切除胰腺癌病人的病理組織變化和分期提供了依據(jù)。另有研究[13]比較了LAPC腫瘤治療前、治療后紋理參數(shù)(腫瘤標(biāo)準(zhǔn)差和偏度)及治療前后的參數(shù)差,發(fā)現(xiàn)治療前紋理參數(shù)可提供更多的腫瘤生物學(xué)信息,用于預(yù)測(cè)LAPC病人生存情況更為準(zhǔn)確可靠,結(jié)合腫瘤大小能提高預(yù)測(cè)效能。
上述研究表明,影像組學(xué)能夠在綜合治療前及治療后預(yù)測(cè)LAPC病人的生存情況,能夠在治療后評(píng)估治療反應(yīng),及時(shí)提示R0切除,并且在判斷病人治療敏感性,選擇治療應(yīng)答率更高的藥物,避免過多的治療不良反應(yīng)方面具有廣闊的臨床應(yīng)用前景。但目前研究仍存在一些不足:①研究中相關(guān)的參數(shù)指標(biāo)與組織病理學(xué)的確切關(guān)系有待進(jìn)一步的證據(jù)支持;②部分研究入組人群混雜了LAPC與其他類型胰腺癌,結(jié)果是否與單獨(dú)LAPC組一致尚且未知,未來可分析單獨(dú)LAPC組的結(jié)果;③機(jī)器學(xué)習(xí)及深度學(xué)習(xí)應(yīng)用于LAPC綜合治療后反應(yīng)評(píng)估和預(yù)測(cè)較少,應(yīng)用價(jià)值尚需探究。
2.2 能譜CT能譜CT可進(jìn)行物質(zhì)分離和CT定量分析,獲得虛擬單能量影像和定量參數(shù),如碘濃度(iodine concentration,IC)值、有效原子序數(shù)值、能譜曲線斜率等,反映腫瘤異質(zhì)性;也可通過區(qū)分正常組織與腫瘤成像中碘對(duì)比劑的分布及含量不同,得到組織微循環(huán)狀態(tài)及組織灌注水平的相關(guān)信息,反映腫瘤血管化或血液供應(yīng)的程度以及物質(zhì)運(yùn)輸特性[19],間接判斷治療情況,因此能譜CT可用于監(jiān)測(cè)LAPC病人的治療效果并能夠作為治療反應(yīng)的標(biāo)志物。
能譜CT已用于評(píng)估肺癌化療及肝癌介入治療后的反應(yīng),其在LAPC綜合治療方面也有一些初步應(yīng)用。Amer等[20]探索了能譜CT在預(yù)測(cè)胰腺癌病人(包含LAPC)生存上的價(jià)值,發(fā)現(xiàn)腫瘤邊界清晰(腫瘤與正常組織之間CT值的差值≥40 HU)與更高的侵襲性和更短的OS相關(guān)。能譜CT不僅可以反映生存情況,也能監(jiān)測(cè)治療反應(yīng),這是由于IC可以量化碘的攝取程度,可能與血液供應(yīng)相關(guān),且血管生成及缺氧與化療顯著相關(guān)。Noda等[21]提出IC可用于評(píng)估胰腺癌化療反應(yīng),判斷治療情況。同時(shí)Noid等[22]研究發(fā)現(xiàn)能譜CT紋理特征直方圖的變化幅度(包括平均CT值、熵、峰度)在單獨(dú)放療病人中增大,表明這些紋理特征可以用于監(jiān)測(cè)早期放療反應(yīng),改進(jìn)放療計(jì)劃。但也有研究得出相反結(jié)論,認(rèn)為能譜CT難以準(zhǔn)確監(jiān)測(cè)治療反應(yīng),如Kawamoto等[23]試圖通過測(cè)定胰腺癌(包含LAPC)治療后的碘攝取來評(píng)估治療效果,但由于胰腺癌乏血供,腫瘤對(duì)碘的攝取少、化療后碘攝取的變化小,因此很難區(qū)分測(cè)量誤差和真正的治療效果。
綜上,能譜CT應(yīng)用于LAPC綜合治療療效方面具有潛在的有效性,有望用于評(píng)估LAPC及病人治療后的生存情況,也可能用于評(píng)估治療反應(yīng)。但其目前存在以下不足:①能譜CT評(píng)估胰腺癌治療后效果的研究較少,并且以小樣本、回顧性分析為主,需要進(jìn)一步開展多中心、大樣本的前瞻性隨機(jī)對(duì)照實(shí)驗(yàn),尤其是對(duì)單獨(dú)LAPC病人的研究;②相同研究中入組人群存在個(gè)體化差異(如心輸出量不同等),需要制定統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn);③目前的研究中興趣區(qū)均采取手動(dòng)勾畫,存在誤差,自動(dòng)勾畫方式需進(jìn)一步開發(fā);并且勾畫層面僅為腫瘤的2D層面的圖像,精準(zhǔn)程度有限,不能全面反映腫瘤內(nèi)部信息,將來需要增加腫瘤3D影像數(shù)據(jù)。因此,能譜CT在胰腺癌治療后評(píng)估的有效性仍需要開展大量研究,也需對(duì)LAPC治療效果進(jìn)行單獨(dú)評(píng)估。
2.3 CT灌注成像(computed tomography perfusion,CTP)CTP是通過觀察碘對(duì)比劑注射后腫瘤和血管的強(qiáng)化程度的動(dòng)態(tài)變化,得出腫瘤灌注、血容量和微循環(huán)的定性和定量參數(shù),這些參數(shù)可隨治療而變化;此外放化療最終可改變腫瘤的血液供應(yīng)及代謝,因此CTP可以監(jiān)測(cè)腫瘤放化療后的反應(yīng)[24]。目前,CTP在LAPC綜合治療中的應(yīng)用主要是提示治療的敏感性及預(yù)測(cè)OS。Park等[25]采用CTP研究同步放化療后LAPC病灶有無反應(yīng)的情況,結(jié)果發(fā)現(xiàn)LAPC同步放化療后有反應(yīng)者的容積轉(zhuǎn)移常數(shù)(Ktrans)值較無反應(yīng)者更高。Ktrans可以反映單位體積血漿流量,值越高表明藥物輸送效果可能更好,Ktrans、血流量(blood flow,BF)等參數(shù)有望用于評(píng)估治療的反應(yīng)程度。因此,CTP可能通過反映腫瘤組織的灌注水平,評(píng)估和預(yù)測(cè)LAPC病人對(duì)放化療的敏感性,有助于個(gè)體化治療方案的實(shí)施。Hamdy等[28]通過使用BF值判斷組織成分變化,研究結(jié)果顯示,放化療后術(shù)后病理有反應(yīng)者的BF值[44 mL/(100 g·min)]較無反應(yīng)者治療前的BF值[28 mL/(100 g·min)]更高,表明治療前的CTP有助于預(yù)測(cè)腫瘤治療后的組織病理學(xué)反應(yīng),從而可指導(dǎo)臨床治療。另外,OS預(yù)測(cè)也一直是胰腺癌治療后的研究重點(diǎn),Nishikawa等[27]發(fā)現(xiàn)LAPC瘤周10 mm以內(nèi)表現(xiàn)為較高的瘤周BF而非腫瘤的血流,提示治療后較短的OS??傊?,定量CTP應(yīng)用于胰腺癌已顯示出潛在益處,可作為治療評(píng)估的工具。
綜上,CTP可為常規(guī)影像學(xué)評(píng)估胰腺癌(包括LAPC)綜合治療后的效果提供輔助信息,有助于臨床選擇合理的治療方案,判斷治療不敏感者并且及時(shí)終止方案,避免不必要的化學(xué)毒性。但是這方面的研究仍存在以下局限性:①關(guān)于CTP灌注參數(shù)與治療后療效關(guān)系的臨床實(shí)驗(yàn)數(shù)量較少,未來需要開展更多的研究;②數(shù)據(jù)未進(jìn)行薈萃分析,定量測(cè)量的數(shù)據(jù)、閾值尚未達(dá)成統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),需要制定相關(guān)協(xié)議和指南來指導(dǎo)研究的開展;③評(píng)估灌注參數(shù)與病理學(xué)關(guān)系的實(shí)驗(yàn)較少,其是否可以準(zhǔn)確反映病變的病理變化尚且未知,因此需要進(jìn)一步探究該結(jié)果與腫瘤標(biāo)本的病理相關(guān)性來證實(shí)這些假設(shè);④CTP存在額外的輻射暴露。因此,CTP在LAPC的應(yīng)用仍需進(jìn)一步探究。
2.4 其他CT評(píng)估和預(yù)測(cè)方法 除了上述幾種CT技術(shù)之外,近年來還有一些基于CT值等表現(xiàn)評(píng)估和/或預(yù)測(cè)LAPC療效的方法。Jang等[28]通過回顧性探究LAPC新輔助化療后動(dòng)脈周圍軟組織的強(qiáng)化方式與術(shù)后病理的關(guān)系,發(fā)現(xiàn)治療后的低強(qiáng)化(CT值≤46.4 HU)提示病灶可進(jìn)行R0切除,可能由于低強(qiáng)化的軟組織中治療后改變占比較高(例如纖維化或水腫等),因此動(dòng)脈周圍的軟組織的強(qiáng)化值可能有助于區(qū)分治療相關(guān)的變化與殘留腫瘤浸潤。Marchegiani等[29]研究發(fā)現(xiàn)僅在R0切除的病例中觀察到化療后腫瘤的CT值較化療前顯著增加,表明FOLFIRINOX(伊立替康、奧沙利鉑、亞葉酸鈣、5-氟尿嘧啶)化療方案治療后的LAPC和交界可切除胰腺癌的CT值增加可能作為R0切除的可靠預(yù)測(cè)因子,據(jù)此有望實(shí)現(xiàn)R0切除。Kim等[30]研究顯示LAPC治療后有反應(yīng)組較無反應(yīng)組病灶平掃和增強(qiáng)后CT值的差值(分別為36.7±21.6和20.6±0.9)更高,因此其可作為預(yù)測(cè)治療療效的潛在標(biāo)志物;但也有研究表明,病灶平掃和增強(qiáng)的CT差值較高會(huì)導(dǎo)致腫瘤血行轉(zhuǎn)移及更差的預(yù)后。以上也提示其在胰腺癌中的意義尚未完全闡明,需要更進(jìn)一步研究。
除客觀的CT定量測(cè)量值外,生化測(cè)量值及CT影像語義特征等均可用于治療療效的評(píng)估和預(yù)測(cè)。如CA19-9與胰腺癌腫瘤負(fù)荷顯著相關(guān),可作為胰腺癌的治療反應(yīng)及轉(zhuǎn)移的標(biāo)志物,但存在假陽性[31]。Nasief等[16]研究發(fā)現(xiàn),放化療后胰腺癌的DRF與CA19-9聯(lián)合應(yīng)用時(shí)的預(yù)測(cè)效能更高,有可能更早地預(yù)測(cè)治療反應(yīng)。由于LAPC病人半數(shù)以上患有肌肉減少癥且化療毒性也可致肌肉減少,多項(xiàng)研究通過計(jì)算骨骼肌肉指數(shù)(skeletal muscle index,SMI)發(fā)現(xiàn)肌肉減少癥與更短的OS相關(guān)[32-33]。可見,SMI可以用于評(píng)估治療反應(yīng)。此外,CT影像上腫物-血管關(guān)系的變化(環(huán)向接觸程度、血管形態(tài)、管徑改變等)可用于評(píng)估胰腺癌新輔助治療后的療效,但尚無明確定論[34]。
綜上,多種CT評(píng)估方式有望應(yīng)用于LAPC綜合治療后的效果評(píng)估,既能提示R0切除,又能評(píng)估和/或預(yù)測(cè)治療反應(yīng)及生存狀況;但是也存在一定的局限性:①不同研究之間結(jié)果存在差異,就其準(zhǔn)確性及有效性仍需要進(jìn)一步討論;②回顧性研究可能存在選擇數(shù)據(jù)偏移的問題,有待開展前瞻性研究;③研究得出的閾值受到多種因素的影響(如心輸出量),因此不具有可重復(fù)性;④CT評(píng)估的SMI僅反映肌肉功能狀態(tài),無法提供力量方面的信息,也未加入其他反映營養(yǎng)和健康狀態(tài)的參數(shù)等,因此未來的研究應(yīng)在上述方面改進(jìn)。
近年來,隨著醫(yī)學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,胰腺癌的治療模式由“手術(shù)優(yōu)先”向“MDT”轉(zhuǎn)變,綜合治療已成為目前LAPC的主要治療方式。有效的綜合治療與LAPC病人生存情況密切相關(guān),同時(shí)為R0切除提供了可能,延長了病人的OS及PFS(以月為單位)?;谛螒B(tài)學(xué)變化的影像學(xué)評(píng)估方式已被證明不能準(zhǔn)確反映治療后的病理變化,而影像組學(xué)、能譜CT、CTP等技術(shù)對(duì)評(píng)估和預(yù)測(cè)LAPC綜合治療后療效具有及時(shí)性、準(zhǔn)確性及客觀性,因此有望成為評(píng)估和預(yù)測(cè)的手段。但目前其用于臨床工作中的證據(jù)等級(jí)不高,需要進(jìn)一步驗(yàn)證。多數(shù)研究涉及了放化療治療,但較少涉及免疫、靶向治療研究。因此,今后需要對(duì)更多客觀、準(zhǔn)確的影像評(píng)估方式進(jìn)行驗(yàn)證與探索,從而為臨床綜合治療LAPC提供科學(xué)依據(jù)。