本底选择对99mTc-MIBI显像预测鼻咽癌多重耐药的影响

刘 畅，程竞仪，蒋津津，杜承润，应红梅，胡超苏，王新村，章英剑

1. 复旦大学附属肿瘤医院核医学科，复旦大学上海医学院肿瘤学系，上海 200032；2. 复旦大学生物医学影像研究中心，上海 200032；3. 上海分子影像探针工程技术研究中心（筹），上海 200032 4. 复旦大学附属肿瘤医院放疗科，复旦大学上海医学院肿瘤学系，上海200032

·论著·

本底选择对99mTc-MIBI显像预测鼻咽癌多重耐药的影响

刘 畅1，2，3，程竞仪1，2，3，蒋津津1，2，3，杜承润4，应红梅4，胡超苏4，王新村1，2，3，章英剑1，2，3

1. 复旦大学附属肿瘤医院核医学科，复旦大学上海医学院肿瘤学系，上海 200032；2. 复旦大学生物医学影像研究中心，上海 200032；3. 上海分子影像探针工程技术研究中心（筹），上海 200032 4. 复旦大学附属肿瘤医院放疗科，复旦大学上海医学院肿瘤学系，上海200032

目的：选择合理的判断指标和可行的图像分析方法，评价99mTc-MIBI核素显像预测鼻咽癌多重耐药的可能性。方法：选取32例病理证实为局部晚期鼻咽癌的患者，治疗前行99mTc-MIBI核素显像，在病灶最明显的横断面图像上获取病灶的放射性计数，以脑部、斜方肌、肺部作为本底分别计算早期、延迟显像的肿瘤摄取比值和清除率，以MRI结果作为疗效评价标准，绘制受试者工作特征（receiver operating characteristic，ROC）曲线选择合适的图像分析方法。结果：高反应组的早期和延迟期摄取比值均大于低反应组，差异有统计学意义，而高反应组与低反应组之间清除率差异无统计学意义。ROC曲线分析显示，早期和延迟摄取比值诊断化疗耐药性，均以脑部为本底时效果最佳；曲线下面积分别为0.943 （SE=0.042；95%CI：0.860～1.026；P=0.002）和0.929（SE=0.050；95%CI：0.831～1.027；P=0.02），最佳诊断值分别为23.29 和19.14；前者灵敏度为91.4%，特异度为80.0%，后者灵敏度为85.7%，特异度为77.3%。结论：以脑部为本底计算99mTc-MIBI摄取比值是诊断鼻咽癌新辅助化疗耐药性的理想指标。

多重耐药；鼻咽癌；99m锝-甲氧基异丁基异腈；本底

鼻咽癌在我国南方地区发病率较高，居耳鼻咽喉恶性肿瘤之首，约70%患者确诊时已属中晚期。为提高鼻咽癌远处转移的控制率，近年来有学者不断探索放化疗综合治疗［1］，其中新辅助化疗的优点在于患者依从性好，但化疗敏感性不高，可能是发生了多重耐药（multidrug resistance，MDR）。因此，早期诊断将对指导患者的个体化治疗起很大作用［2-3］。99m锝-甲氧基异丁基异腈（technetium-99m methoxyisobutylisonitrile，99mTc-MIBI） 是脂溶性正一价阳离子化合物。笔者前期研究表明［4-5］，99mTc-MIBI显像在预测鼻咽癌肿瘤多重耐药发生中有很大价值。鉴于鼻咽部较为特殊的解剖结构，既往均选取颈部肌肉作为本底来计算靶/本底比值，但实际临床工作中发现这种勾画本底的方法误差很大，是否影响结果还不清楚。本研究对32例鼻咽癌患者的99mTc-MIBI显像进行回顾性分析，通过选择不同部位作为本底来进行半定量分析，为预测鼻咽癌多重耐药选择合理的判断指标，建立可行的图像分析方法和预测标准。

1 资料和方法

1.1 研究对象

选取2012年5月—2013年10月于复旦大学附属肿瘤医院核医学科检查的初治鼻咽癌患者32例。纳入条件：经病理证实为非角化性癌低分化型或未分化型的美国癌症联合会（American Joint Committee on Cancer，AJCC） 2002分期Ⅲ、ⅣA和ⅣB期鼻咽癌患者。

1.2 评估方法

患者新辅助化疗前行99mTc-MIBI SPECT/CT显像，分析99mTc-MIBI病灶摄取程度与耐药的关系；新辅助化疗前、化疗2个疗程后分别行头颈部MRI检查。

1.3 化疗方法

患者接受2个疗程TPF新辅助化疗，方案为（多西他赛每日60 mg/m2，d1；顺铂每日25 mg/m2，d1～3；5-FU每日500 mg/m2，d1～3），每21 d为1个疗程。

1.499mTc-MIBI SPECT/CT显像

1.4.1 显像剂

99mTc-MIBI购自上海欣科医药有限公司，放化纯度＞95%。

1.4.2 显像方法

采用GE公司NM670双探头SPECT/CT，配以低能高分辨准直器。静脉注射370 MBq99mTc-MIBI后5 min和120 min显像，能峰140 keV，窗宽20%，视野包括头颈及上胸部，矩阵128×128，放大倍数1.0。采集的数据经滤波反投影重建获得横断面、冠状面、矢状面图像。

1.4.3 图像分析

由2名有经验的核医学科医师共同阅片。对鼻咽部病灶及颈部肿大淋巴结行半定量分析：在病灶最明显的最高计数横断面上取2×2像素的感兴趣区（region of interest，ROI），获取病灶的放射性计数T；在脉络丛最明显的层面上，于3、6、9、12点方位取相同大小ROI，取平均放射性计数为头皮计数C；在斜方肌远离骨骼及边缘，肌肉中心两侧对称处取相同大小ROI，取平均放射性计数为肌肉计数M；在隆突水平肺部中心区域，两侧对称处取相同大小ROI，取平均放射性计数为肺计数L。以上数值均为取连续3个层面最大放射性计数值的平均值。

1.4.4 数据计算

① 早期和延迟显像，均以病灶放射性计数分别与所选本底放射性计数相除获得不同的肿瘤靶/本比：肿瘤/大脑（T/C）、肿瘤/肌肉（T/M）和肿瘤/肺（T/L）；② 计算滞留指数［滞留指数=（延迟显像肿瘤摄取比-早期显像肿瘤摄取比）/早期显像肿瘤摄取比×100%］。

1.5 耐药评价标准

分析鼻咽和颈部淋巴结垂直径乘积＞3 cm2的病灶，根据世界卫生组织（World Health Organization，WHO）评价标准：① 完全缓解（complete response，CR）：病灶完全消失；② 部分缓解（partial response，PR）：基线肿瘤最大垂直径之积减少50%以上；③ 疾病稳定（stable disease，SD）：既不符合PR，又不符合疾病进展（progressive disease，PD）者；④ PD：基线肿瘤最大垂直径之积增加25%以上或出现新病灶。

其中CR和PR者对化疗高反应，定为多重耐药可能性较小；SD和PD者对化疗低反应，定为多重耐药可能性较大。

1.6 统计学处理

所得数据采用SPSS 17.0软件分析，早期摄取值和延迟期摄取值以平均值±标准差表示（±s），行t检验。通过绘制受试者工作特征（receiver operating characteristic，ROC）曲线并计算曲线下面积（area under curve，AUC），选择不同本底下合适的预测化疗敏感性的诊断试验的截断值。统计学检验均为双侧检验，P＜0.05为差异具有统计学意义。

2 结 果

2.1 患者资料

共有32例患者纳入本次研究，其中男性27例、女性5例。具体临床资料见表1。

表 1 32例患者的临床资料

2.2 疗效评估

将MRI检查结果作为疗效评价的标准。24个鼻咽部病灶中，CR 7个，PR 13个，SD 4个，无PD患者，因此化疗高反应组20个，低反应组4个；23个颈部淋巴结病灶中，CR 2个，PR 15个，SD 6个，无PD患者，因此化疗高反应组17个，低反应组6个。高反应组与低反应组之间新辅助化疗的敏感性差异无统计学意义（F=0.186 9，P=0.665 5）。

(1) 工程案例一。案例引自文献[9]，滑坡体为黏土和粉质黏土为主夹杂碎石，坡体倾斜度为20°，土体重度γ=18 kN/m3，土体抗剪强度参数c=130 kPa，φ=15°，抗滑桩截面尺寸a=2 m，b=3 m，抗滑桩受荷段长H=10.5 m。由不平衡荷载传递系数法计算出抗滑桩处的设计滑坡体推力为1 076.6 kN/m。

2.399mTc-MIBI摄取情况与新辅助化疗疗效关系

分别有24个鼻咽部和23个颈部淋巴结病灶纳入研究。以颈部肌肉、肺部、脑部作为本底，结果显示高反应组与低反应组之间早期摄取比值和延迟期摄取比值差异均有统计学意义，而清除率差异无统计学意义（表2～4） 。

表 2 以肌肉为本底，高反应组与低反应组各参数差别

表 3 以肺部为本底，高反应组与低反应组各参数差别

表 4 以脑部为本底，高反应组与低反应组各参数差别

2.4 ROC曲线分析

2.4.1 早期摄取比值诊断新辅助化疗耐药性

以肌肉为本底，AUC=0.777（SE=0.082； 95% CI：0.617～0.937；P=0.047），最佳诊断值为2.07，灵敏度为77.1%，特异度为65.7%；以肺部为本底，AUC=0.863 （SE=0.079；95%CI：0.708～1.017；P=0.009），最佳诊断值为2.8，灵敏度为85.7%，特异度为69.2%；以脑部为本底，AUC=0.943 （SE=0.042；95%CI：0.860～1.026；P=0.002），最佳诊断值为23.29，灵敏度为91.4%，特异度为80.0%。可见以脑部为本底，AUC最大，诊断效果最好（图1）。

图 1 以肌肉、肺部、脑部为本底时，早期摄取比值诊断新辅助化疗耐药性ROC曲线的比较

2.4.2 延迟期摄取比值诊断新辅助化疗耐药性

以肌肉为本底，AUC=0.800 （SE=0.098；95% CI：0.608～0.902；P=0.032），最佳诊断值为1.54，灵敏度为82.9%，特异度为60.0%；以肺部为本底，AUC=0.854 （SE=0.080；95% CI=0.689～1.011；P=0.011），最佳诊断值为2.1，灵敏度为82.9%，特异度为63%；以脑部为本底，AUC=0.929 （SE=0.050；95% CI：0.831～1.027；P=0.02），最佳诊断值为19.14，灵敏度为85.7%，特异度为77.3%。可见以脑部为本底，AUC最大，诊断效果最好（图2）。

2.4.3 清除率诊断新辅助化疗耐药性

无论是以肌肉还是肺部和脑部为本底，清除率诊断新辅助化疗耐药性均无统计学差异（P值分别为0.668、0.158、0.234）。

图 2 以肌肉、肺部、脑部为本底时，延迟期摄取比值诊断新辅助化疗耐药性ROC曲线的比较

3 讨 论

肿瘤细胞对化疗的耐受性是影响化疗效果的重要因素。肿瘤细胞的耐药分为原发性耐药和获得性耐药，前者化疗前已存在，与药物无关；后者由化疗药物诱导产生，又分为原药耐药（primary drug resistance，PDR）、多重耐药和多细胞耐药（multicellular resistance，MR）。多重耐药由一种药物诱发，但对其他结构和机制不同的药物也产生耐药，它往往是导致化疗失败的关键，是本研究讨论的重点。

目前多重耐药的监测主要有病理学和影像学方法。病理学方法主要有电泳、聚合酶链反应（polymerase chain reaction，PCR）、免疫组化、流式细胞术等。主要缺点是需取得病理组织，且不能做到实时监测。在多种正电子放射性核素中，99mTc-MIBI因较长的半衰期、稳定的化学性质、低廉的费用等优势，在临床应用较多。99mTc-MIBI SPECT显像预测肿瘤的多重耐药不仅可用于鼻咽癌［6］，还可用于其他很多恶性肿瘤。但到目前为止，尚无统一的判定标准，其方法、参数、指标也多种多样，各有意义。Ceriani等［7］对肺癌化疗效果的研究指出，对化疗敏感性不同的患者化疗前行99mTc-MIBI SPECT显像，肿瘤摄取比有显著差异，其中小细胞肺癌患者较非小细胞肺癌患者肿瘤早期摄取比更高。Sohaib等［8］在研究骨和软组织肉瘤时，用99mTc-MIBI SPECT显像预测化疗反应，提出肿瘤清除率对新辅助化疗不敏感患者的预测效果准确。Listewnik等［9］在乳腺癌新辅助化疗研究中，让患者在治疗前、化疗2个疗程和化疗完成后分别行99mTc-MIBI SPECT显像，结果前两次显像的早期和延迟期靶/本比、清除率均有显著差异，而化疗完成后差异无统计学意义。Yang等［10］分析11例肺癌患者20个病灶，发现不论是按最大截面面积还是最大径来评价，病变99mTc-MIBI的早期缓解率与30 min摄取的平均值和最大值具有相关性。相似方法还用于骨肉瘤术前化疗疗效的评价，结果显示99mTc-MIBI的清除率与P-gP表达呈明显正相关［11］。

综上可以看出，99mTc-MIBI SPECT显像预测肿瘤多重耐药的判定指标不成熟，相互之间观点无法完全符合，甚至出现矛盾。究其原因，虽然有99mTc-MIBI SPECT显像原理方面的差异，但显像方法判定标准的迥异也导致了结果偏差。

成像方法的不同影响了99mTc-MIBI预测肿瘤多重耐药的准确率。以往研究多采用SPECT平面显像，但由于空间分辨率较低，对病灶的测量较为主观。随着核医学仪器的发展，SPECT/ CT在一定程度上弥补了平面显像的不足，但由于采用的CT一般为低剂量定位CT，无论分辨率还是诊断准确率均无法与高剂量CT相比。在头颈部肿瘤，鉴于其细微狭小的组织特点和生物学特性，有学者指出显像时间对显像结果有影响。Yang等［12］的研究发现，一些炎性病变在早期显像中表现为假阳性，而延迟显像炎性病变放射性摄取明显减少，恶性肿瘤则持续。可能原因是药物自身的清除作用和新血管生成。Wang等［13］采用早期显像发现，早期摄取比值能预测鼻咽癌多重耐药的发生。Du等［5］在其基础上加入延迟显像，也取得了肯定结果。本研究通过5 min和120 min显像发现，化疗高反应组与低反应组之间早期和延迟期摄取比值差异有统计学意义，与以前研究结果一致。进一步分析发现，在以脑部为本底时，诊断效能最佳，误差最小。

本研究在预测鼻咽癌化疗多重耐药的图像分析中，不仅加入延迟显像，还选取不同的本底来计算靶/本比。在核医学图像半定量分析中，肿瘤摄取比、清除指数、滞留指数均为评价肿瘤摄取显像剂时常用的半定量指标，其中肿瘤的摄取比又是基础。传统的方法均选取病灶对侧相同部位的组织为本底［14］，来计算肿瘤的靶/本比。但鼻咽部结构细微狭小，血管黏膜丰富，所以病灶周围区域不适宜选为本底；若病灶较大，出现大片样摄取、双侧病变等，更无法测量对侧正常组织的放射性计数，也就无法得到较为准确的肿瘤靶/本比。对头颈部肿瘤的本底区域应如何选取，尚无统一认识。Leitha等［15］曾将齿龈、唾液腺、邻近组织和颈部肌肉分别作为本底，分析比较各种头颈部肿瘤对显像剂的摄取，发现以颈部肌肉为本底忽略了其本身摄取显像剂，存在明显的个体差异。为寻找合理且影响较小的半定量指标，本研究选取头部脉络丛、较为发达面积较大的斜方肌及肺部中部层面为本底并进行比较，结果发现以脑部为本底时，ROC AUC最大，灵敏度和特异度也最高。原因可能是血脑屏障的存在使影响脑部放射性分布的因素较少，且不随时间和血流的变化有较大改变，因此成为最佳选取本底的部位。

本研究仍有不足之处，如例数较少，患者肿瘤种类较为单一，且均为局部晚期患者，这些不利于对显像方法的探索及推广。同时，对多重耐药的判断仅有MRI作为标准，尚无法达到病理学“金标准”的高度，一些耐药基因亦无法测定，这些均需在今后工作中进一步改进。

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Influence of different backgrounds of99mTc-MIBI SPECT on predicting the efficacy of neoadjuvant chemotherapy for nasopharyngeal carcinoma

LIU Chang1，2，3， CHENG Jingyi1，2，3， JIANG Jinjin1，2，3， DU Chenrun4， YING Hongmei4，HU Chaosu4， WANG Xincun1，2，3， ZHANG Yingjian1，2，3
（1. Department of Nuclear Medicine， Fudan University Shanghai Cancer Center； Department of Oncology， Shanghai Medical College， Fudan University， Shanghai 200032， China； 2. Center for Biomedical Imaging， Fudan University， Shanghai 200032， China； 3. Shanghai Engineering Research Center for Molecular Imaging Probes， Shanghai 200032， China； 4. Department of Chemotherapy， Fudan University Shanghai Cancer Center； Department of Oncology， Shanghai Medical College， Fudan University， Shanghai 200032）

Correspondence to： ZHANG Yingjian E-mail： yjzhang111@aliyun.com

Objective： To investigate the influence of different backgrounds of double-phase technetium-99m methoxyisobutylisonitrile （99mTc-MIBI） SPECT on predicting the efficacy of neoadjuvant chemotherapy for nasopharyngeal carcinoma. Methods： Thirty-two patients of nasopharyngeal carcinoma proven by pathology were chosen. All patients adopted double-phase99mTc-MIBI SPECT before chemotherapy. The regions of interest （ROIs） drawn in the transverse slices with obvious lesions were copied to cerebrum， trapezius and lung. The relationships between efficacy of neoadjuvant chemotherapy and the early uptake ratio， late uptake ratio and washout rate of99mTc-MIBI were evaluated. The receiver operating characteristic （ROC） curve was made according to MRI results to determine the cutoff value of diagnosis. Results： The high response group had higher early uptake ratio and late uptake ratio than the low response group. The early uptake ratio of99mTc-MIBI was best when cerebrum was set as background. The area under ROC curve （ROC-AUC） was 0.943 （SE=0.042； 95% CI=0.860-1.026； P=0.002）. The sensitivity and specificity were 91.4% and 80.0%， respectively. The late uptake ratio of99mTc-MIBI was best when cerebrum was set as background，with AUC of 0.929 （SE=0.050； 95% CI=0.831-1.027； P=0.02）， sensitivity of 85.7%， and specificity of 77.3%. Conclusion： When cerebrum is chosen as background， the uptake ratio of99mTc-MIBI on predicting the efficacy of chemotherapy for nasopharyngeal carcinoma is a perfect index.

Multidrug resistance； Nasopharyngeal carcinoma； Technetium-99m methoxyisobutylisonitrile； Background

R445.5

A

1008-617X（2016）02-0150-06

章英剑 E-mail：yjzhang111@aliyun.com

2016-03-11）