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一体化18F-FET PET/MR技术,为成人胶质瘤患者的MGMT基因分析带来新希望

磁共振成像传媒  · 公众号  ·  · 2024-08-02 07:59

正文


来源:磁共振成像传媒

胶质瘤作为成人最常见的原发性中枢神经系统肿瘤之一,发病率约为5~6人/10万人•年。2021年第5版WHO中枢神经系统肿瘤分类(WHO Classification of Tumors of the Central Nervous System, WHO CNS)在2016版WHO CNS的基础上进一步推动了分子诊断在中枢神经系统肿瘤分类中的作用,并将胶质瘤分为Ⅰ~Ⅳ级,其中Ⅰ、Ⅱ级为低级别胶质瘤,Ⅲ、Ⅳ级为高级别胶质瘤。胶质瘤的治疗需要采取个体化治疗策略,最大范围安全切除肿瘤是目前最重要的手术治疗原则。然而胶质瘤具有易复发、预后差的特点,尤其是高级别胶质瘤患者,Ⅲ级胶质瘤患者中位总生存期约为2~3年,而Ⅳ级胶质母细胞瘤患者中位总生存期仅有1.5年。因此如何提高胶质瘤疗效及预后的预测能力成为临床诊治的重点关注问题。

O6-甲基鸟嘌呤DNA甲基转移酶(O6-methylguanine DNA methyltransferase, MGMT)基因启动子甲基化(MGMT promoter methylation, MGMTmet)状态常见于WHO Ⅱ~Ⅳ级胶质瘤中,已有研究发现它可提高胶质瘤对替莫唑胺(temozolomide,TMZ)等烷化剂的敏感性,提示患者具有更长的总生存期,目前已成为预测胶质瘤患者治疗效果及预后的重要因素。

放射性标记的氨基酸(amino acid, AA)示踪剂正电子发射断层成像(positron emission tomography, PET)的广泛应用,极大地提高了胶质瘤的诊断和治疗效率,目前临床常用的氨基酸放射性示踪剂包括 11C-甲基蛋氨酸( 11C-methionine, 11C­MET)、6-[18F]氟-L-多巴(6-[18F]-L-fluoro-L-3, 4-dihydroxyphenylalanine, 18F­FDOPA)以及 18F-氟乙基酪氨酸( 18F-Fluoroethyltyrosine, 18F-FET)。其中 11C­MET的广泛应用受到 11C较短的半衰期的限制, 18F­FDOPA在纹状体附近脑肿瘤的定位和边界勾画受到生理性摄取的影响,相比之下, 18F­FET的临床应用限制更少。既往研究证实 18F-FET PET可用于确定胶质瘤的异柠檬酸脱氢酶(isocitrate dehydrogenase, IDH)基因的突变状态,且在胶质瘤的诊断分级、鉴别肿瘤复发与治疗相关改变、预测患者预后等方面显示出重要作用。目前研究中采用较多的动态 18F-FET PET成像对设备、操作及患者状态提出了严苛的要求,较长的采集时间使得临床广泛应用受到阻碍,因此探索静态 18F-FET PET成像与胶质瘤分子分型的关系也成为提高临床诊治效率的途径。

体素内不相干运动(intravoxel incoherent motion, IVIM)作为一种先进的非侵入性MRI技术于1986年被LE BIHAN等提出,基于扩散加权成像(diffusion-weighted imaging, DWI),能够分别估算出代表结构变化的扩散定量指标和与微循环有关的灌注分数。如基于双指数模型提取的定量参数真实扩散系数(true diffusion coefficient, D)、伪扩散系数(pseudo diffusion coefficient, D *)、灌注分数(perfusion fraction, f)等。其中,D与分子扩散受限有关;D *与微血管中的血液运动有关;f描述了每个体素中血管区产生的非相干信号占总非相干信号的比值。IVIM已被证实与胶质瘤的分子特征相关,如预测Ki-67标记指数、表皮因子生长受体(epidermal growth factor receptor, EGFR)状态、血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor, VEGF)阳性率等;IVIM能够有效区分肿瘤复发与治疗相关改变,且具有代替动态磁敏感增强(dynamic susceptibility contrast, DSC)的潜力;IVIM还能够评估肿瘤和瘤周区域的弥散异质性和血管灌注情况,以预测胶质瘤患者的预后。

至今为止,尚未有研究利用一体化PET/MR探究 18F-FET PET和IVIM联合成像对胶质瘤的MGMT基因启动子甲基化状态的预测价值。因此,中国医学科学院,北京协和医学院,北京协和医院核医学科,核医学分子靶向诊疗北京市重点实验室霍力教授团队研究旨在探讨一体化 18F-FET PET/MR的PET参数及IVIM参数鉴别成人胶质瘤MGMT基因启动子甲基化状态的价值,以探索PET/MR在术前对胶质瘤患者进行个体化治疗方案指导和预后评估的可行性。

该项目受到北京协和医院中央高水平医院临床科研专项(2022-PUMCH-A-019)的资助。

【韩青青,李拓,林增萍,等.一体化18 F-FET PET/MR 术前评估成人胶质瘤患者MGMT基因启动子甲基化状态[J].磁共振成像,2024,15(7):21-26.

DOI: 10.12015/issn.1674-8034.2024.07.004

(作者: 韩青青,李拓,林增萍,李恩慧,杨阳,刘家惠,邢浩,王裕,程欣,霍力

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霍力 教授

霍力, 中国医学科学院北京协和医院核医学科主任,教授,主任医师,博士生导师。现任国家核医学专业质控中心主任、第十二届国家药典委员会委员、中国医学装备协会核医学装备与技术专委会副主任委员、中国医学影像技术学会核医学分会副主任委员、北京医师协会核医学分会会长、北京医学会核医学分会副主任委员。 European Journal of Nuclear Medicine and Molecular Imaging 等业内杂志编委,《中华核医学与分子影像杂志》和《中国医学影像学杂志》编委。从事临床医学工作近三十年,在核医学临床工作中积累了丰富经验,专长于心血管创新分子影像探针的临床转化应用研究。 近5年共发表64篇SCI(累计影响影子491.55分),其中代表作发表在 JACC-CI、Theranostics、JNM、EJNMMI 等相关领域期刊上,单篇最高影响因子IF =16.051。 参与编撰核医学类著作教材5部,参与编写核医学和影像学规范、指南与共识等十余个,授权发明专利10项。

主要学术成就与贡献: 针对心肌病中心肌炎症和纤维化这关键的病理表征,设计并开发靶向心肌炎症和纤维化的分子探针,从而为无创的、可视的心肌炎症和纤维化成像提供基础; 建立我国面向心肌病的核医学成像操作规范和判读标准,通过多模态核医学成像技术,实现了对心肌炎症和纤维化的定量评估; 结合心肌炎症和纤维化基础与临床研究成果,建立病理与影像标志物间的关联关系,定量评估心肌病中病理的演变过程与规律,为心肌病诊断、预后与危险分层提供循证医学证据。

获得奖项/荣誉: 2022年华夏医学科技奖一等奖 ,2019年中华医学科技奖二等奖(参与),2019年华夏医学奖二等奖(参与),2018年北京医学科技奖三等奖(参与),2018年华夏医学奖二等奖(参与),2012年北京市科学技术进步二等奖(参与)。



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