肿瘤代谢体积对大肠癌患者预后的影响

本巴吉，祁玉娟，袁青玲，宋晓燕，姬 瑞

(1.青海省人民医院肿瘤内科，西宁 810007；2.兰州大学第一附属医院消化科，兰州 730000)



肿瘤代谢体积对大肠癌患者预后的影响

本巴吉1，祁玉娟1，袁青玲1，宋晓燕1，姬 瑞2△

(1.青海省人民医院肿瘤内科，西宁 810007；2.兰州大学第一附属医院消化科，兰州 730000)

目的 探讨肿瘤代谢体积(MTV)对大肠癌患者血管生成与血行转移的预测价值。方法 选取2011年1月至2015年12月青海省人民医院收治的108例大肠癌患者为研究对象，根据患者是否发生血行转移分为转移组(n=42)与非转移组(n=66)。所有患者术前行18氟-氟代脱氧葡萄糖正电子发射计算机断层扫描(18F-FDG PET/CT)扫描，采用PET VERA软件以最大标准摄取值(SUVmax)的40%为临界值自动计算出MTV，并对所有组织标本进行CD34+免疫组织化学标记血管来测量微血管密度(MVD)。比较两组的临床病理资料、SUVmax、MTV及MVD。采用受试者工作特征曲线的曲线下面积(AUC)评价MTV对血行转移的预测价值。结果 转移组的SUVmax、MTV与MVD均明显高于非转移组，差异有统计学意义(P<0.05)。不同T分期的MTV与MVD比较，差异有统计学意义(P<0.05)。Pearson相关分析结果表明MTV与MVD呈明显正相关(r=0.636，P<0.001)，而MTV与SUVmax无明显相关性(r=0.161，P=0.096)，MVD与SUVmax无明显相关性(r=0.179，P=0.064)。MTV预测血行转移的AUC为0.736，最佳阈值为15.016 cm3，此时灵敏度、特异度、阳性预测值、阴性预测值及Youden指数分别为83.3%、63.6%、59.3%、85.7%、47.0%。结论 与SUVmax相比，大肠癌的MTV与血管形成、血行转移有关，从而较好地预测其预后，值得临床推广应用。

代谢体积；血行转移；结直肠肿瘤；正电子发射计算机断层扫描

大肠癌是最常见的消化系统恶性肿瘤之一，随着疾病的进展，部分大肠癌患者出现血行转移至肝脏、肺、骨等部位，导致患者预后不良。因此，探讨大肠癌血行转移的预测指标对改善患者预后具有重要意义。大肠癌的生长必然需要血管的生成，当恶性肿瘤生长到一定程度时，原来的血管已经不能满足其能量需求，此时就会生长越来越多的新生血管，这为大肠癌的血行转移提供了更多的渠道，故理论上肿瘤的体积可能预测其血行转移的风险。以往临床上主要通过CT来测量肿瘤体积，但其结果的可靠性不强，近年来，随着18氟-氟代脱氧葡萄糖正电子发射计算机断层扫描(18F-2-fluoro-D-glucose positron emission tomography/computed tomography，18F-FDG PET/CT)在临床上应用越来越广泛，除了有助于临床诊断恶性肿瘤[1-2]，其还能通过软件设定阈值来自动勾画并测量出肿瘤组织中具有代谢活性的体积，即代谢体积(metabolic tumor volume，MTV)，较形态学体积更能真实地反映出具有活性部分的肿瘤体积，是影响肿瘤预后和治疗反应的重要因素之一[3-6]。本研究旨在探讨大肠癌的MTV与其血管生成、血行转移间的关系，为临床应用提供参考依据，现将结果报道如下。

表1 两组患者的临床病理资料、SUVmax、MTV与MVD比较

1 资料与方法

1.1 一般资料 选取2011年1月至2015年12月青海省人民医院收治的108例大肠癌患者为研究对象，其中，男59例，女49例；年龄46～76岁，平均(61.5±8.9)岁；癌症部位：直肠癌42例，左半结肠癌36例，右半结肠癌30例。所有患者根据病史、影像学检查及术后病理结果确诊为结直肠癌，在治疗前均进行18F-FDG PET/CT扫描检查和免疫组织化学技术染色，临床资料完整可靠。根据患者是否发生血行转移分为转移组与非转移组。本研究已通过医院伦理委员会的批准。

1.2 方法

1.2.118F-FDG PET/CT扫描 所有患者均应用美国通用电气公司提供的Discovery ST PET-CT扫描仪、Minitracer回旋加速器，并用Tracer Lab FX-FDG合成模块来合成18F-FDG，放化纯度不低于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，静卧1 h后行CT扫描，螺距1.25∶1.00，层厚3.75 mm，然后进行PET发射扫描，每个床位3 min，采用CT数据做衰减校正、迭代重建得到PET断层图像，最后将所有图像传入Xeleris工作站，得到多个平面的图像和融合图像。在AW VolumeShare 5工作站采用PET VCAR软件来分析得到的PET-CT图像，以最大标准摄取值(SUVmax)的40%作为临界值来确定肿瘤的边界，然后再自动勾画出感兴趣区域，在冠状位、矢状位及轴位上手动调整，确定最佳边界后VCAR软件会自动生成感兴趣区域的SUVmax与MTV。

1.2.2 免疫组织化学技术染色 对石蜡切片采用SP法进行免疫组织化学技术染色，选用Abcam公司提供的鼠抗人CD34单克隆抗体作为一抗，采用抗体稀释液作为替代品进行阴性对照。在低倍镜(×100)下选择肿瘤中血管最为丰富的区域，对其进行高倍镜(×400)观察，记录CD34+的血管数目，每个切片观察3个视野，取平均值作为微血管密度(microvessel density，MVD)。

2 结 果

2.1 两组临床病理资料、SUVmax、MTV及MVD比较 所有患者中有42例发生血行转移，归为转移组，其余66例患者归为非转移组，结果表明，两组的分化程度和T分期比较，差异有统计学意义(P<0.05)。转移组的SUVmax、MTV及MVD均明显高于非转移组，差异有统计学意义(P<0.05)，见表1。

2.2 不同分化程度、T分期的SUVmax、MTV及MVD比较 结果表明，不同T分期的MTV及MVD比较，差异有统计学意义(F值分别为6.008、4.838，P值分别为0.003、0.010)；不同T分期的SUVmax比较，差异无统计学意义(F=2.838，P=0.063)。不同分化程度的SUVmax、MTV及MVD比较，差异均无统计学意义(F值分别为2.534、2.789、2.379，P值分别为0.084、0.066、0.098)，见表2。

表2 不同分化程度、T分期的SUVmax、MTV及MVD比较

2.3 相关性分析 结果表明，MTV与MVD呈明显正相关(r=0.636，P<0.001)，而MTV与SUVmax无明显相关性(r=0.161，P=0.096)，MVD与SUVmax无明显相关性(r=0.179，P=0.064)。

2.4 MTV对血行转移的预测价值 MTV预测血行转移的AUC为0.736，最佳阈值为15.016 cm3，此时灵敏度、特异度、阳性预测值、阴性预测值及Youden指数分别为83.3%、63.6%、59.3%、85.7%、47.0%，此时预测效果最好。

3 讨 论

血行转移是大肠癌的主要转移途径之一[7]，肿瘤的生长就必然需要更多的氧气，故会出现不同程度的缺氧，而缺氧会促进血管、红细胞(RBC)的生成、加快糖酵解的过程等适应性改变，从而影响肿瘤组织的葡萄糖代谢，出现18F-FDG PET/CT的异常代谢图像，故恶性肿瘤的体积与血管生成、血性转移有一定联系[8]。以往临床上主要通过CT来计算肿瘤的大小，但由于肿瘤的形态常常不规则，且CT难以判断已经坏死的组织，故其得出的肿瘤体积与真正有活性的实际体积有较大出入，而PET/CT VCAR软件勾画获得的MTV更能反映出有活性的那部分肿瘤的大小[9-10]，并且手动勾画容易受临床医师的主观影响，而通过设置阈值来让软件自动勾画出的MTV其重复性更好，对预后的指导意义更大。陈博等[11]研究表明非小细胞肺癌的18F-FDG PET/CT显像原发灶MTV是转移的独立影响因子，MTV越高提示其发生转移的可能性越大。刘晓强等[12]研究表明，对于晚期女性乳腺浸润性导管癌患者而言，术前18F-FDG PET/CT显像测定的MTV可较好地预测患者的无进展生存期，故其在肿瘤进展风险评估中有较高的临床价值。

以往有研究以SUVmax的40%～70%作为临界值来勾画肿瘤的边界[13]，结合青海省人民医院的经验，本研究以40%作为阈值来进行自动勾画癌灶的轮廓，较好地符合了CT得出的解剖轮廓，结果表明所有大肠癌患者的平均MTV为(22.14±16.69)cm3，出现血行转移的大肠癌患者其MTV明显高于非转移组，ROC曲线表明MTV的AUC达到0.736，具有较高的预测血行转移的价值。为了更好地评估大肠癌的MTV与其血管形成的关系，本研究采用CD34+的免疫组织化学染色来计算MVD，其是衡量血管的定量指标，结果表明MTV与MVD呈明显正相关(r=0.636，P<0.001)，MTV越大，MVD也越大，故MTV能较好地反映血管生成的密度，并且转移组的MVD也明显高于非转移组，这主要是由于MTV较大的肿瘤浸润能力较强、浸润较深，也就需要更多的滋养血管，微血管也更丰富，血性转移概率更高。值得注意的是，本研究中虽然转移组的SUVmax也明显高于非转移组，SUVmax却与MTV、MVD均无明显相关关系，但以往国外的研究结果表明颈动脉粥样硬化斑块[14]、肺神经内分泌瘤[15]等疾病中SUVmax与MVD有关，提示对于大肠癌而言，SUVmax这个代表肿瘤最高代谢程度的指标不能较好地反映其血管生成和血行转移的风险。

此外，本研究还比较了不同分化程度、T分期和SUVmax、MTV与MVD的关系，结果表明不同T分期的MTV与MVD比较，差异有统计学意义(P<0.05)，且转移组与非转移组的T分期比较，差异有统计学意义(P<0.05)，提示T分期与MTV、血管形成、血行转移均明显相关，故其是大肠癌患者的一个重要的预后相关因素。而不同分化程度肿瘤的SUVmax、MTV与MVD比较，差异均无统计学意义(P>0.05)，与以往国内研究结果类似，故目前大肠癌组织的分化程度难以预测其MTV和发生血行转移的风险。

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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-)，副主任医师，本科，主要从事结直肠癌方面工作的研究。△

��·临床研究

10.3969/j.issn.1671-8348.2016.30.022

R735.3

A

1671-8348(2016)30-4246-03

2016-04-02

2016-06-26)

*:转移组与非转移组比较。