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      99Tcm-MIBI顯像在乳腺癌新輔助化療中的應(yīng)用價值

      2015-05-20 01:54:57陳偉君孫達
      關(guān)鍵詞:清除率乳腺耐藥

      陳偉君 孫達

      ·綜述·

      99Tcm-MIBI顯像在乳腺癌新輔助化療中的應(yīng)用價值

      陳偉君 孫達

      目前,新輔助化療(NAC)已成為局部晚期乳腺癌的標準治療方法,而腫瘤的多藥耐藥性(MDR)是乳腺癌NAC失敗的主要原因之一。MDR的產(chǎn)生與mdrl編碼的P-糖蛋白(P-gp)介導(dǎo)的耐藥機制有關(guān)。99Tcm-MIBI是一種腫瘤陽性顯像劑,也是P-gp的作用底物,可作為非侵入性的體內(nèi)顯像方法用于評估不同腫瘤中P-gp介導(dǎo)的耐藥機制。研究顯示,99Tcm-MIBI早期顯像反映MIBI進入腫瘤細胞的多少及速率,并與其惡性程度密切相關(guān),可用于NAC療效的評估;而延遲顯像反映MIBI被排出腫瘤細胞外的量及速度,并與細胞膜P-gp的表達及MDR密切相關(guān),可無創(chuàng)性地檢測由P-gp引起的多藥耐藥,預(yù)測NAC的敏感性。

      乳腺腫瘤;99m锝甲氧基異丁基異腈;多藥耐藥相關(guān)蛋白類;P-糖蛋白;新輔助化療;療效評估

      新輔助化療(neoadjuvant chemotherapy,NAC或NCT)是指癌癥患者在手術(shù)或放療之前應(yīng)用的全身性、系統(tǒng)性細胞毒性藥物治療(化療),目前已經(jīng)寫入美國國家綜合癌癥網(wǎng)絡(luò)乳腺癌診斷治療指南,成為乳腺癌綜合治療的主要組成部分。NAC主要適用于不可手術(shù)的局部晚期乳腺癌、炎性乳腺癌以及有強烈保乳意愿的可手術(shù)乳腺癌,目的是減少腫瘤細胞擴散、消滅全身的微轉(zhuǎn)移灶和避免遠處轉(zhuǎn)移;同時縮小原發(fā)病灶,便于手術(shù),爭取保乳。通過觀察NAC前后腫瘤體積、代謝/增殖活性和病理學(xué)類型的改變,可以對療效做出評估,及時調(diào)整化療方案,避免長時間接受無效治療或雖然敏感但治療尚未達到預(yù)期效果的情況,還可指導(dǎo)乳腺癌手術(shù)時機的選擇,準確界定腫瘤切除范圍,指導(dǎo)術(shù)后化療。目前,乳腺癌療效評估主要采用病理學(xué)與影像學(xué)方法。影像學(xué)方法包括超聲、鉬靶、CT、MRI、PET和99Tcm-MIBI腫瘤陽性顯像等[1-3]。

      99Tcm-MIBI是目前最常用的腫瘤陽性顯像劑。在乳腺腫瘤的診治中,99Tcm-MIBI顯像不僅可以提供腫瘤增值活性的特征信息,對乳腺病灶的良惡性鑒別、癌癥篩查、分期和療效監(jiān)測有較高的靈敏度和特異度,還能幫助預(yù)測腫瘤細胞對化療的反應(yīng)[4-5]。99Tcm-MIBI乳腺顯像通常在注射示蹤劑后10~20min進行,稱早期顯像,必要時在2~3 h后再次顯像,稱延遲顯像,兩者合稱為雙時相顯像。早期相和延遲相的腫瘤與正常乳腺組織(本底)的放射性攝?。ㄓ嫈?shù))比值(T/NT或T/B)及放射性滯留指數(shù)或清除率(洗脫率)是常用的半定量分析指標。99Tcm-MIBI乳腺腫瘤顯像所用儀器為SPECT和乳腺專用γ相機。該相機是一種新型的小視野高分辨率γ相機,可以探查到微?。?~3mm)的病灶,提高了乳腺癌診斷的靈敏度和陰性預(yù)測值,對亞厘米或不可觸及的病灶有很高的應(yīng)用價值[6]。

      99Tcm-MIBI乳腺腫瘤顯像在NAC中的應(yīng)用主要有3個方面,即評估治療效果、預(yù)測腫瘤對化療的反應(yīng)及腫瘤細胞多藥耐藥蛋白的研究。

      1 評估NAC后的治療效果

      1.1 機制

      99Tcm-MIBI是一種帶+1價電荷的脂溶性化合物,經(jīng)靜脈注射后通過被動彌散(跨膜轉(zhuǎn)運)進入到細胞中,在線粒體膜內(nèi)負電位吸引下進入線粒體。細胞內(nèi)線粒體的數(shù)量與細胞活性密切相關(guān),惡性腫瘤細胞由于代謝活躍、線粒體豐富,對示蹤劑的攝取比正常細胞高。腫瘤組織的血流灌注、血管生成也是影響腫瘤細胞聚集99Tcm-MIBI的重要因素。因此,在99Tcm-MIBI早期顯像中乳腺腫瘤的T/NT值可以反映腫瘤細胞的增殖活力,即惡性程度。NAC后99Tcm-MIBI顯像的結(jié)果與治療前比較可以幫助判斷腫瘤細胞內(nèi)增值活力的變化。治療后腫瘤細胞如受到抑制,其對99Tcm-MIBI的攝取(T/NT)就會降低。反之,腫瘤細胞對99Tcm-MIBI的攝取無明顯變化,甚至增加。

      1.2 評估方法

      化療前后分別行99Tcm-MIBI(早期)顯像,計算腫瘤的T/NT值及變化率。

      變化率=[(化療后腫瘤T/NT值-化療前腫瘤T/ NT值)/化療前腫瘤T/NT值]×100%

      如變化率<0,表明治療后腫瘤對99Tcm-MIBI攝取減少,有文獻報道認為,攝取減少達到20%[7]或40%以上為治療有效[8]。

      1.3 臨床應(yīng)用進展

      NAC雖然已被廣泛應(yīng)用于乳腺癌外科手術(shù)前的治療,但對局部進展的乳腺癌NAC的最適強度和持續(xù)時間(治療周期)是有爭論的。由于不同腫瘤細胞多藥耐藥蛋白的表達不盡相同,個體對同一化療方案的反應(yīng)就可能存在明顯差異。因此,及時和正確地對NAC的療效做出評價或預(yù)測,無論是對于當前和后續(xù)的治療方案,還是對手術(shù)時機、術(shù)式的選擇及患者的預(yù)后均有十分重要的意義。臨床觸診及包括鉬靶在內(nèi)的傳統(tǒng)形態(tài)學(xué)顯像方法評估腫瘤對化療的反應(yīng)與術(shù)后病理學(xué)評估的反應(yīng)之間常有明顯差異,而99Tcm-MIBI乳腺顯像在監(jiān)測乳腺癌NAC患者的療效中有較高的靈敏度和準確率。Mankoff等[8]對32例局部進展的乳腺癌患者在NAC前和治療后2個月(接近完成化療和擬行外科手術(shù)前)分別進行了99Tcm-MIBI乳腺顯像,在臨床有效者中,治療后腫瘤的T/NT值減少35%,而無反應(yīng)者增加17%(P=0.001);在病理學(xué)上達到完全有效的患者中,腫瘤對99Tcm-MIBI的攝取平均減少58%,而在病理學(xué)上顯示部分有效的患者為18%(P=0.005)。以T/NT減少超過40%判斷為完全有效,其靈敏度達100%、特異度達89%。一些治療后有少量殘存而臨床檢查和其他影像方法未能正確評估的病灶也可以通過乳腺專用γ相機獲得正確評估[9]。Fuster等[10]研究了25例可手術(shù)的乳腺癌患者化療前、后(3個月)99Tcm-MIBI顯像與療效的關(guān)系,發(fā)現(xiàn)16個對化療有反應(yīng)的病灶對99Tcm-MIBI的攝取明顯高于9個無反應(yīng)的病灶。99Tcm-MIBI顯像也可在NAC第2~3個周期時評估腫瘤的早期反應(yīng),并預(yù)測化療完成時(擬手術(shù)前)的最終療效[11-12]。Listewnik等[12]報告了65例乳腺癌患者NAC第2~3個周期時99Tcm-MIBI顯像結(jié)果,預(yù)測4~6個周期化療結(jié)束后病理學(xué)完全反應(yīng)的靈敏度、特異度和準確率分別為85.7%、94.2%和 93.2%。上述研究結(jié)果顯示,99Tcm-MIBI顯像是一個能定量評估整個化療過程中有活力的腫瘤殘存病灶的非侵襲性方法,可以使治療效果最優(yōu)化,幫助確定化療后腫瘤外科切除的最適時間和手術(shù)方案。

      一些研究者將99Tcm-MIBI顯像與其他方法進行了比較。賈莉等[13]以病理檢查為標準,用99Tcm-MIBI顯像評價了50例未手術(shù)的局部進展期乳腺癌患者NAC的效果,結(jié)果顯示99Tcm-MIBI顯像評價NAC療效的靈敏度、特異度和準確率均高于臨床觸診及鉬靶檢查(表1)[13]。Tiling等[14]比較了7例局灶性進展的乳腺癌患者在開始化療前、化療的第2個周期后和完成化療擬行外科手術(shù)前的18F-FDG PET和SPECT乳腺顯像,SUVmax與腫瘤、肺的99Tcm-MIBI攝取比值之間有高度明顯的相關(guān)性。該研究者認為這兩種放射性核素顯像技術(shù)對于監(jiān)測腫瘤NAC療效同樣有效。

      表1 四種不同方法評估新輔助化療效果的比較[13]Table 1 Comparison of four different evaluating methods for curative effectofneoadjuvantchemotherapy

      2 99Tcm-M IBI顯像預(yù)測腫瘤對化療的反應(yīng)

      2.1 機制

      腫瘤對化療的反應(yīng)與其多藥耐藥性(multidrug resistance,MDR)密切相關(guān)。P-糖蛋白(P-glvcoprotein,P-gp)是腫瘤細胞膜表面的一種分子質(zhì)量為170 000的磷酸糖蛋白,其在腫瘤細胞膜上的過度表達被認為是腫瘤細胞發(fā)生MDR的重要機制之一。P-gp作為依賴能量的流出泵,可以將進入細胞內(nèi)的親脂性化療藥物泵出細胞外,使其失去對腫瘤細胞的殺傷作用,產(chǎn)生耐藥性。99Tcm-MIBI是細胞膜P-gp的作用底物,如P-gp水平高則已進入細胞內(nèi)的MIBI同樣會被更多地轉(zhuǎn)運出腫瘤細胞外,使之在細胞內(nèi)的聚集明顯減少,即腫瘤對99Tcm-MIBI的攝取量與P-gp表達水平呈負相關(guān)。故在延遲顯像中99Tcm-MIBI聚集的變化可以反映P-gp的水平,預(yù)測MDR的發(fā)生和NAC的療效[15-16]。

      2.2 預(yù)測方法

      患者在化療前行99Tcm-MIBI早期和延遲顯像,分別計算腫瘤的T/NT值,然后計算腫瘤的99Tcm-MIBI滯留率或清除率(洗脫率)。

      各實驗室預(yù)測腫瘤反應(yīng)的滯留率或清除率的閾值不盡相同,通常認為當滯留率≥0,或清除率<0時可預(yù)測。

      2.3 臨床應(yīng)用進展

      隨著NAC的廣泛應(yīng)用,腫瘤的耐藥性問題越來越突出,已成為有效治療腫瘤的主要障礙之一,探索腫瘤細胞MDR的機理和尋找預(yù)測腫瘤對NAC反應(yīng)的有效方法已成為腫瘤研究領(lǐng)域急待解決的問題。Mubashar等[17]的研究顯示,99Tcm-MIBI在乳腺癌中的聚集與P-gp表達相關(guān),有低P-gp表達的8個腫瘤均顯示化療后99Tcm-MIBI攝取減少,而6個P-gp高表達的腫瘤中有5個顯示99Tcm-MIBI攝取增加。他們認為,化療藥物托瑞米芬(toremifene,雌激素拮抗藥)對99Tcm-MIBI的聚集有雙重影響,即通過對P-gp的抑制作用增加腫瘤對99Tcm-MIBI的聚集;同時又通過與99Tcm-MIBI的直接競爭減少其在腫瘤中的聚集。由于99Tcm-MIBI在腫瘤細胞內(nèi)的滯留與腫瘤多藥耐藥蛋白P-gp的表達密切相關(guān),99Tcm-MIBI的滯留率(或清除、洗脫率)成為預(yù)測化療療效的有用的半定量指標。賈莉等[18]報告了50例病理確診為原發(fā)性乳腺癌患者NAC前、后99Tcm-MIBI乳腺顯像的結(jié)果,并與臨床療效進行對比,治療有效組(28例)99Tcm-MIBI早期顯像、延遲顯像的T/NT及清除率分別為4.24±4.24、4.38±1.51和(-6.80±19.60)%;無效組(22例)則分別為3.20± 1.39、2.71±0.91和(8.5±28.2)%,兩組之間的差異均具有統(tǒng)計學(xué)意義。20例清除率>0的患者中有效率僅為30.0%,而30例清除率<0的患者中有效率達73.3%。他們認為,在乳腺癌中,99Tcm-MIBI的攝取與細胞增殖有關(guān),體積越大、侵襲性越強的腫瘤,對化療的反應(yīng)就越直接,療效將越快、越好。相反,99Tcm-MIBI攝取低的腫瘤的化療反應(yīng)不明顯。劉文峰等[19]和張雪梅等[20]的研究顯示,化療有效組的乳腺癌患者化療前的延遲顯像T/NT值和滯留率明顯高于無效組(P<0.05);滯留率≥0的患者,化療有效率均為83.3%,而滯留率<0的患者有效率分別為25.0%和23.1%,兩組間的差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)(表2)[20]。劉真真等[21]報道的65例可手術(shù)乳腺癌患者中,NAC有效組和無效組的放射性清除率差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.001),高清除率組的無病生存率(53.1%)顯著低于低清除率組(75.8%,P=0.046)。這些研究表明,99Tcm-MIBI乳腺雙時相顯像可預(yù)測乳腺癌NAC療效,指導(dǎo)個體化療方案的選擇。99Tcm-MIBI被迅速從腫瘤中清除,多預(yù)示化療反應(yīng)欠佳,證實了清除率越高,療效越差的觀點。

      表2 乳腺癌99Tcm-MIBI顯像與新輔助化療療效的比較[14]Table 2 Comparison of99Tcm-MIBIbreastscintigraphic resultsand curative effectof neoadjuvantchemotherapy forbreastcancer

      3 99Tcm-M IBI顯像與多藥耐藥蛋白的關(guān)系

      腫瘤細胞對許多化療藥物產(chǎn)生MDR現(xiàn)象是導(dǎo)致化療失敗的重要原因,而MDR的產(chǎn)生除了與mdrl編碼的P-gp相關(guān)外,也與多藥耐藥相關(guān)蛋白(multi-drug resistant associate protein,MRP)、谷胱甘肽流轉(zhuǎn)移酶π(GST-π)、拓撲異構(gòu)酶Ⅱ(TopⅡ)等介導(dǎo)的耐藥機制有關(guān)。因此,近年來99Tcm-MIBI乳腺腫瘤顯像與多藥耐藥蛋白的關(guān)系一直是研究的熱點。目前對99Tcm-MIBI顯像與P-gp表達或臨床反應(yīng)之間的相關(guān)性研究已得到共識,99Tcm-MIBI已經(jīng)用于監(jiān)測P-gp調(diào)節(jié)劑的有效性[22]。研究顯示,P-gp在癌細胞膜中的過度表達可明顯減少99Tcm-MIBI的濃聚。乳腺惡性腫瘤對99Tcm-MIBI的攝取和滯留與腫瘤分化程度及P-gp表達呈明顯負相關(guān)(與清除率呈正相關(guān))[10],并且對化療病理學(xué)反應(yīng)高度特異。Del Vecchio等[23]研究了99Tcm-MIBI滯留分數(shù)和P-gp表達之間的關(guān)系,組織學(xué)證實的7例乳腺癌患者行99Tcm-MIBI乳腺顯像(10、60、240min),術(shù)后測定腫瘤P-gp水平,分別計算與10min相比較,60 min和240 min時的99Tcm-MIBI滯留分數(shù)(R60/10和 R240/ 10)。結(jié)果顯示,與高P-gp表達腫瘤中測定的結(jié)果比較,低P-gp表達的腫瘤中60 min和 240 min時的99Tcm-MIBI滯留分數(shù)明顯更高(P<0.001)。他們認為99Tcm-MIBI滯留分數(shù)的測定可以作為未治療的乳腺癌的一種簡單的功能測試。對該實驗的靈敏度和特異度的初步評價揭示其在鑒別有高度可能進展為多藥耐藥的患者中存在潛在的臨床用途。

      表3 99Tcm-MIBI與腫瘤多藥耐藥蛋白的關(guān)系Table 3 Correlation of99Tcm-MIBI breast scintigraphic results and multidrug-resistance protein expression

      99Tcm-MIBI顯像與其他多藥耐藥蛋白關(guān)系的研究也取得一些進展(表3)。Cayre等[24]研究了45例原發(fā)乳腺癌患者NAC前、后的99Tcm-MIBI乳腺顯像和MDR1及MRPmRNA表達的關(guān)系。結(jié)果證實,99Tcm-MIBI乳腺顯像可以預(yù)測由超聲測定的腫瘤容量的減少和病理學(xué)反應(yīng)。該研究發(fā)現(xiàn),14例99Tcm-MIBI乳腺顯像陰性患者均為病理學(xué)上無反應(yīng),即陰性的乳腺顯像,其預(yù)測腫瘤抗藥性的特異度為100%。在浸潤性導(dǎo)管癌中,99Tcm-MIBI的攝取與MDR1的表達呈負相關(guān)性(P=0.05)。因此,該研究者認為在局灶性侵襲性乳腺癌中,NAC前99Tcm-MIBI低攝取與MDR1化學(xué)抵抗力相關(guān),并且以治療后的病理學(xué)結(jié)果為評估標準,治療前99Tcm-MIBI低攝取的預(yù)測對化療無反應(yīng)呈高度特異。楊曉君等[25]研究了99Tcm-MIBI顯像與3種多藥耐藥蛋白表達的關(guān)系,結(jié)果發(fā)現(xiàn),99Tcm-MIBI顯像陽性率為93.33%,P-gp、MRP、GST-π表達的陽性率分別為73.21%、58.93%、51.79%,三者陽性率比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義(χ2=-2.120,P>0.05)。P-gp表達陽性組和陰性組的滯留率比較,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(Z=-2.120,P<0.05),P-gp表達與滯留率呈負相關(guān)。99Tcm-MIBI顯像可以預(yù)測乳腺癌組織P-gp的表達水平,為臨床個性化治療提供了參考。其他的研究顯示,P-gp陽性組99Tcm-MIBI的清除率明顯高于陰性組,差異有統(tǒng)計學(xué)意義,而GST-π和TopⅡ表達率與清除率無明顯關(guān)系[26]。99Tcm-MIBI攝取與增殖細胞核抗原水平相關(guān),而與治療后P-gp水平無關(guān)[13]。

      4 小結(jié)

      99Tcm-MIBI乳腺顯像不僅可用于NAC的療效評估,也可以幫助探查腫瘤的MDR,預(yù)測NAC的效果。在給予示蹤劑后的早期,乳腺腫瘤對99Tcm-MIBI的攝取與腫瘤細胞的線粒體密度、細胞活力和腫瘤血管增生密切相關(guān)。因此,99Tcm-MIBI早期顯像反映腫瘤細胞的活性,可用于乳腺腫瘤良惡性的鑒別和惡性腫瘤化療后細胞活力變化(療效)的評估。隨著時間的延長,99Tcm-MIBI在腫瘤細胞內(nèi)的滯留和外排與細胞膜的MRP相關(guān),且主要與P-gp表達相關(guān),P-gp高表達的腫瘤細胞,其聚集的99Tcm-MIBI被更多地排出,細胞內(nèi)的99Tcm-MIBI明顯減少。因此,99Tcm-MIBI延遲顯像與早期顯像比較,其T/NT值的變化可以反映細胞膜P-gp的表達水平,即該腫瘤細胞是否耐藥,以預(yù)測NAC的療效。

      以乳腺癌患者NAC前后99Tcm-MIBI在腫瘤中聚集的變化評估療效的臨床價值已經(jīng)獲得肯定,并優(yōu)于傳統(tǒng)(解剖)影像學(xué)方法。然而,由于P-gp表達的異質(zhì)性,P-gp免疫組化測定和99Tcm-MIBI顯像可能得到混淆的結(jié)果[30],99Tcm-MIBI雙時相顯像在探查腫瘤細胞的P-gp表達和預(yù)測對化療的反應(yīng)中的應(yīng)用尚需更廣泛的探索。同時由于各實驗室的試驗方法和設(shè)備條件不盡相同,研究者應(yīng)依據(jù)自己的研究結(jié)果設(shè)定評估和預(yù)測療效的T/NT及變化率(滯留率或洗脫率)的閾值。此外,為了保證化療前后99Tcm-MIBI顯像所獲得的各種數(shù)據(jù)更為客觀和準確,化療前后兩次顯像所用儀器、注射示蹤劑劑量、注射后上機時間、采集計數(shù)(或時間)、顯像條件及ROI勾畫等應(yīng)盡可能保持一致。99Tcm-MIBI顯像的主要不足之處是來自示蹤劑的輻射劑量[4-5]。在不影響顯像質(zhì)量的前提下盡可能減少注射劑量并采取有效的防護措施、囑受試者多飲水,可以使輻射影響明顯降低。

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      Clinical value of99Tcm-M IBI imaging in neoad juvant chemotherapy of breast cancer

      Chen Weijun*,Sun Da.*Medical Imaging Center,Affiliated Hospital of Ningbo University Medical College, Ningbo 315020,China

      Sun Da,Email:sunda_pet@163.com

      Neoadjuvant chemotherapy(NCT)has become a standard therapeuticmethod for focal advanced breast carcinoma.The multidrug resistance(MDR)of tumors is one of the main causes of chemotherapy failure in breast cancer.MDR development involves the transmembrane P-glycoprotein(P-gp)encoded by the MDR gene MDR1.99Tcm-methoxyisobutylisonitrile(MIBI)is a radiotracer for scintigraphy of tumors.MIBI is also a transport substrate for P-gp and has been used in assessing P-gpmediated MDR in a variety of tumors.The nuclearmedicine community in the USA has suggested the use of99Tcm-MIBIscintigraphy as a noninvasivemethod in in vivo imaging of MDR.Studies have shown that early imaging of99Tcm-MIBIreveals the accumulative quantity ofMIBIin breast tumors,and correlated with malignant extent of tumor.Thus,early imaging through99Tcm-MIBI can be conducted to evaluate the curative effect of NCT in breast cancer.Delayed imaging reveals the washout rates of MIBI from breast tumors,which is correlated with P-gp expression and MDR.Thus,delayed99Tcm-MIBImay provide importantinformation on P-gp-mediated MDR andmay predictchemotherapy sensitivity.

      Breast neoplasms;Technetium Tc 99m sestamibi;Multidrug resistance-associated proteins;P-glycoprotein;Neoadjuvantchemotherapy;Evaluating curative effect

      2015-03-27)

      10.3760/cma.j.issn.1673-4114.2015.06.011

      315020,寧波大學(xué)附屬醫(yī)院醫(yī)學(xué)影像中心(陳偉君);310009杭州,浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬第二醫(yī)院核醫(yī)學(xué)科(孫達)

      孫達(Email:sunda_pet@163.com)

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