正电子发射断层在肺癌诊治中的应用进展

【摘要】  目前，我国肺癌发病率已上升为恶性肿瘤发病率的位。早期诊断成为肺癌治愈的关键。常规胸部X线、CT、支气管镜检、细胞学检查、血清学检查等都存在局限性。近年来，正电子发射断层(PET)在临床应用逐渐增多，它能灵敏而准确地反映肺癌细胞的异常代谢、蛋白质合成、DNA复制和细胞增殖状况，尤其是对肺孤立性结节的诊断。PET不仅提高了肺癌诊断和分期的准确性，而且对肺癌的放化疗计划的制订和疗效评估有指导意义。本文就PET在肺癌诊断、纵隔淋巴结分期以及其在肺癌放化疗中的应用等方面进行了综述。

【关键词】  肺癌；PET；诊断

原发肺部恶性肿瘤主要是原发性支气管癌，居我国城市肿瘤死亡率之首，即使早期非小细胞肺癌在手术后进行化疗，其5年生存率也仅为40％左右[1]。如何对肺癌进行早期诊断分期、早期发现复发和转移和进行合理的放化疗以及治疗后疗效的监测对提高肺癌患者的生存率非常重要。目前临床常用的检查手段主要有CT、支气管镜检、细胞学检查、血清学检查等，但存在局限，如对肺部孤立结节的定性诊断， CT的敏感性在12％～63％[2]；支气管镜活检和毛刷检查对于肺癌的敏感性仅为70%～80%[3]；CT引导肺穿刺活检的诊断准确率为97％，但存在气胸、出血等并发症[4]。近年来，正电子发射断层（Positron emission tomography，PET）在临床应用逐渐增多，它能灵敏而准确地反映肺癌细胞的异常代谢、蛋白质合成、DNA复制和细胞增殖状况，提高了肺癌诊断和分期的准确性。

　　1  在肺癌诊断与鉴别诊断中的应用
   
　　18FFDG（18F标记的脱氧葡萄糖）是临床上应用多的PET示踪剂，18FFDG PET可对包括肺癌在内的多种肿瘤进行诊断，特别是对放射诊断无法定性的肺部孤立性结节的诊断表现出较高的灵敏性，陈敏等[5]汇总文献后认为: 18FFDG对肺孤立性结节诊断的灵敏性是93%，但18FFDG的特异性较差，为78%，阳性预测值是90%，阴性预测值85%。出现假阳性、假阴性结果原因是由18FFDG的显像机制所决定的，18FFDG PET反映的是葡萄糖的代谢，由于多数肺癌在有氧环境中具有异常旺盛的糖酵解生物学特性，且摄取葡萄糖能力增强，因此可浓聚较多的18FFDG, PET可显示这一葡萄糖代谢异常程度及其变化，但18FFDG在摄取机制上并没有组织细胞特异性，细胞对于18FFDG的摄取量仅与糖代谢率相关，即糖代谢高的非肿瘤细胞也可摄取18FFDG，如活动性肺结核、炎性病变、肉芽肿病变等同样可以大量摄取18FFDG，在PET上显示较高的摄取值，易出现假阳性结果，而糖代谢率低的肺癌细胞就可能存在不摄取或摄取量很少的情况，这样，一些肺癌细胞分化程度高，生长相对较慢，如细支气管肺泡癌等，葡萄糖代谢率低，18FFDG的摄取较低，也就容易出现假阴性结果[6]。

　　对于一些18FFDG不能显像的低代谢肿瘤，如细支气管肺泡癌， 11CAC（11C标记的醋酸盐）作为细胞氧化代谢的底物，可对其进行显像，HigashiK等[7]对23例肺癌患者的25个病灶分别行11CAC, 18FFDG检查，进行比较研究后发现11CAC在诊断低代谢性肿瘤，如细支气管肺泡癌时优于18FFDG，因此作者认为在低度恶性肺癌的诊断上联合11CAC和18FFDG两种示踪剂，可提高肺癌的检出率，降低了漏诊和误诊的概率。
   
　　18FFLT（3’脱氧3’18氟代胸苷）PET近年来在临床肺癌诊治上应用逐渐增多，它可通过反映胸腺嘧啶激酶（TK1）的活性而间接反映肿瘤细胞的增殖状况，田嘉禾等[8]报道了国内6个医院55例肺结节（28例肺内单结节和27例多发结节）行18FFDG和18FFLT PET/CT鉴别诊断的研究，结果显示18FFLT 在肺癌的平均SUV值为3.54，低于18FFDG癌的平均SUV值为8.13，18FFDG的灵敏度和特异性分别为87.5％和58.97％，而18FFLT的灵敏度和特异性分别为68.75％和76.92％， 可见18FFLT在肺癌诊断上特点是特异性很高， 但缺点在于它的敏感度较低， 如将18FFDG和18FFLT双示踪剂联合显像，则可将诊断敏感度、特异性分别提高到92.73%和89.74%。

　　2  在肺癌纵隔淋巴结分期中的应用
   
　　纵隔淋巴结转移对于肺癌的准确分期至关重要，正确进行淋巴结分期是决定能否手术或者治疗后再手术的关键。纵隔镜检查是进行淋巴结分期准确的方法，但它的有创性限制了临床应用。CT和MRI是目前临床常用的肺癌淋巴结分期手段， 其判断淋巴结转移与否是依据淋巴结有无增大，但炎症、反应性增生等也导致淋巴结增大，而正常大小的淋巴结也有转移的可能，准确率不高。PET判断淋巴结有无转移不依赖其大小，而是取决于其代谢、增值的高低，更有助于明确淋巴结的转移情况。Alangi等[9]回顾了1998至2005年间对比18FFDG PET和CT在肺癌纵隔淋巴结诊断方面的文献，结果显示18FFDG PET优于CT，18FFDG PET的灵敏性从50%到，特异性79%到，而CT的灵敏性从50%到97%，特异性58%到94%，SROC曲线的AUC值FDGPET为0.909，而CT为0.794，可见，在非小细胞肺癌纵隔淋巴结分期上18FFDG PET准确性优于CT。
   
　　对于PET分期出现的假阳性和假阴性结果，Fischer等[10]认为如果患者18FFDG PET分期为N0-1，那么无需再行纵隔镜检查，可以直接手术，而对于PET分期为N2-3期的患者，仍需有创性的纵隔镜检查以明确分期，因为尽管PET的假阳性率极低(10%左右)，但这样的假阳性结果可能会排除了病人能手术的机会。

　　3  在肺癌放化疗中的应用 
   
　　肺癌放疗前常伴有肺不张、阻塞性肺炎，依靠CT、MRI等很难从形态学上将其鉴别，PET可利用上述组织细胞的代谢、增值情况不同的特点，通过显像将其鉴别，对确定原发灶范围、划定合理的放疗范围有着很重要的作用。Mah等[11]报道，30例CT难以清楚显示肿瘤病变范围的肺癌患者，应用18FFDG PET检查后，7例患者由治疗转为姑息治疗，余23例显著改变了放疗的范围，其中范围增大幅度为30%～76%，范围减小幅度为24%～70%。
   
　　不可切除的非小细胞肺癌和小细胞肺癌患者需行化疗治疗，及时、客观准确地评估其治疗效果，可指导下一步治疗方案的调整。目前评估化疗疗效多采用胸部CT检查来观察放化疗后4～6周的肺癌大小变化的方法，但间隔时间过长，在这期间肺癌形态学无变化的患者可能存在“过量治疗”的问题。PET在反映治疗疗效方面有其独特的价值，它能从肿瘤葡萄糖、蛋白质、核昔酸代谢的角度、在活体上及时、客观的反映肿瘤增值、代谢状况。有效放化疗后，肿瘤细胞增殖被抑制，糖代谢减低，18FFDG摄取减少，很多基础实验和临床观察都证实，18FFDG PET显像评估化疗疗效的灵敏度很高，但18FFDG并非肿瘤特异性示踪剂，治疗过程中炎性细胞的趋化吞噬作用、肿瘤细胞的凋亡、乏氧状态下糖酵解的启动和增加等过程都消耗大量的葡萄糖，因此18FFDG的摄取反映的是一个肿瘤组织内所有细胞成份、所有代谢活动的总和，而不是单纯的细胞增殖，可出现假阳性结果，18FFDG PET显像特异性较差[6]。18FFLT是新近开发的PET细胞增殖显像剂，可间接反映肿瘤细胞增殖速率，能被用来进行评估肺癌对化疗的疗效。Yeo等[12]用阿霉素治疗A549肺癌细胞，在2、6和24 h 后18FFLT摄取分别降低21%、32%和42%，18FFLT的摄取量有效的反映了肺癌细胞化疗后的变化。谭业颖等[13]将行18FFLT PET检查的43例孤立性肺结节的SUVmax与病灶p53、增殖细胞核抗原（PCNA）和增殖指数（Ki67）进行相关性分析，发现SUVmax与p53、PCNA和Ki67呈显著相关，证明了18FFLT摄取高低能反映肿瘤恶性程度和细胞增殖，以上说明，18FFLT有望通过反映肺癌增值变化，成为评估肺癌化疗早期疗效的一种有效的示踪剂。
   
　　总之，尽管PET在肺癌诊断方面存在一定的假阴性和假阳性结果，但相对于CT、MRI等传统影像学检查方法，它明显提高了肺癌诊断和分期的准确性，在对肺癌的治疗计划制定、疗效评估中也起到了一定的作用，相信随着新型示踪剂的进一步研究和应用，PET在肺癌诊治上的作用会更加重要。

【参考文献】
  　　[ 1] 李英杰,于长海,张 文,等.早期非小细胞肺癌手术后低剂量辅助化疗的临床意义[J].临床军医杂志. 2008,36(2):193-195.

　　[ 2] Ko JP. Lung nodule detection and characterization with multislice CT[J]．J Thorac Imaing, 2005,20:196-209.

　　[ 3] Mattioli S,DOvidio F,Daddi N,et al.Transthoracic endosonography for the intraoperative localization of lung nodules[J].Ann Thorac Surg,2005,79:443-449.

　　[ 4] 杨秋佳,卓安山,胡 庆. CT引导经皮肺穿刺活检的临床应用(附102例报告)[J].临床军医杂志,2004,32(1):69-71.

　　[ 5] 陈 敏,郭佑民,郭晓娟,等.应用FDGPET对孤立性肺结节诊断的循证分析[J].中国医学影像技术,2004, 20(11): 1754-1756.

　　[ 6] 于长海,汪 涛,孙玉鹗,等,肺部良性结节性病变 18F脱氧葡萄糖正电子发射体层摄影术检查[J].中华外科杂志.2006,44(2):90-92.

　　[ 7] Higashi K, Ueda Y, Matsunari I, et al. 11Cacetate PET imaging of lung cancer: comparison with 18FFDG PET and 99mTcMIBI SPET[J]. Eur J Nucl Med Molimaging, 2004, 31(1):13-21.

　　[ 8] 田嘉禾,杨小丰,陈 萍,等.肺结节18FDG和18FLT PET/CT鉴别诊断的多中心临床研究[J].中国医学影像学杂志,2008,16(4):241-245.

　　[ 9] Alongi F, Ragusa P, Montemaggi P, et al. Combining independent studies of diagnostic fluorodeoxy glucose positronemission tomography and computed tomography in mediastinal lymph node staging for nonsmall cell lung cancer[J]. Tumor,2006,92(4): 327-333.

　　[10] Fischer BM,Mortensen J.The future in diagnosis and staging of lung cancer：positron emission tomography[J].Respiration,2006,73(3)：267-２76．

　　[11] Mah K,Caldwell CB,Ung YC, et al. The impact of FDGPET on target and critical organs in CTba[x]sed treatment planning of patients with poorly defined nonsmallcell lung carcinoma:a prospective study[J]. Int J Radiat Oncol Biol Phys,2002,52(2):339-350.

　　[12] Yeo JS, Lim SJ, Oh SJ, et al. Comparisonof F18FLT uptake with F18 FDG for early evaluationof chemotherapy response in human cancer cell lines[J]. J NucI Med,2003,44:81.

　　[13] 谭业颖,田嘉禾,张锦明,等. 18FFLT PET显像诊断肺单发结节及评价细胞增殖的价值[J].中华核医学杂志,2007,27(2):65-67.