陳燈運(yùn)，徐慧琴，張丹，汪會(huì)，朱書田，薛楊央，肖亮

食管癌是常見(jiàn)的消化道惡性腫瘤之一，病死率較高［1］。根據(jù)2018 年全球癌癥統(tǒng)計(jì)［2］顯示，2018 年有57.2萬(wàn)病人確診食管癌，50.9萬(wàn)病人死于食管癌，在所有腫瘤中分別排第7 位和第6 位。其中90%的食管癌屬于鱗狀細(xì)胞癌，目前手術(shù)治療仍然是食管癌的首選，但是即使在手術(shù)后，局部晚期的鱗癌預(yù)后仍然很差，其5 年生存率僅為25%［3］。對(duì)于頸段、中上段食管癌以及失去手術(shù)機(jī)會(huì)的食管癌病人，放射治療仍然是首選。相關(guān)研究表明，多數(shù)實(shí)體瘤可形成乏氧區(qū)域，腫瘤局部乏氧微環(huán)境被認(rèn)為是導(dǎo)致腫瘤放療抵抗最關(guān)鍵的因素［4］，部分研究發(fā)現(xiàn)頭頸部腫瘤放化療效果與乏氧程度呈負(fù)相關(guān)［5］。有研究人員［6］認(rèn)為腫瘤細(xì)胞的營(yíng)養(yǎng)性毛細(xì)血管包繞腫瘤細(xì)胞形成“腫瘤索（tumor cord）”，作為腫瘤的最小單位；氧氣逐漸彌散至瘤體中心，使腫瘤組織內(nèi)的氧分布呈“年輪狀”，腫瘤中心區(qū)為壞死組織，其邊緣為富氧區(qū)，兩區(qū)間的環(huán)形組織則為乏氧細(xì)胞區(qū)。腫瘤組織在乏氧狀態(tài)下逐漸產(chǎn)生一系列變化，能增加惡性腫瘤的侵襲性，以及對(duì)放療的抵抗性。18F-硝基咪唑丙醇（18F -fluoromisonidazole，18F-FMISO）示蹤劑是檢測(cè)和量化腫瘤乏氧最常見(jiàn)的示蹤劑［7］。研究［8］證實(shí)，其在乏氧顯像方面具有非常廣闊的應(yīng)用前景。故該實(shí)驗(yàn)擬通過(guò)對(duì)食管癌病人放療前后行18F-FMISO 正電子發(fā)射斷層顯像/X 線計(jì)算機(jī)體層成像（positron emission tomography/ computed tomography，PET/CT）乏氧顯像，觀察腫瘤組織的乏氧狀況，并進(jìn)一步探討18F-FMISO PET/CT 在評(píng)價(jià)食管癌放療療效中的價(jià)值。

1 資料與方法

1.1 一般資料本研究為前瞻性試驗(yàn)研究，選取安徽醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院放療科2016 年8 月至2017 年8 月經(jīng)臨床病理證實(shí)為食管鱗癌的病人60例，其中性別：男48 例，女12 例；年齡（62.53±8.94）歲；臨床分期：Ⅱ期29 例，Ⅲ期31 例；病灶位置：頸段7例，上胸段22例，中胸段31例。

納入標(biāo)準(zhǔn)：①年齡18～70 歲；②卡氏（Karnofsky performance status，KPS）評(píng)分≥70 分；③新確診的食管頸段或中上段癌病人，尚未接受抗腫瘤治療；④2017 美國(guó)腫瘤聯(lián)合會(huì)（american joint commission for cancer，AJCC）分期Ⅱ～Ⅳ期；⑤胃鏡病理顯示食管鱗狀細(xì)胞癌；⑥有齊全的影像結(jié)果，不伴有其他腫瘤；⑦符合放療的指征；⑧可半流質(zhì)飲食；⑨自愿參加臨床試驗(yàn)并簽署知情同意書。本研究已獲取安徽醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)（倫理號(hào)PJ2020-11-13）。

排除標(biāo)準(zhǔn)：①精神疾患無(wú)法配合完成該檢查；②已行手術(shù)、放療或化療者；③伴有兩種以上（包括兩種）原發(fā)腫瘤的病人；④食管穿孔或惡病質(zhì)者；⑤嚴(yán)重肝、腎、心、肺功能障礙或全身代謝性疾病者。

1.2 試驗(yàn)設(shè)備和顯像劑

1.2.1 主要設(shè)備 Biograph Truepoint（52 環(huán)64 排）

PET/CT 儀器（德國(guó)西門子公司）；VARIAN-23EX 醫(yī)用直線加速器（美國(guó)瓦里安公司）。

1.2.2 顯像劑18F-FMISO（南京安迪科公司），放化純度＞95%。

1.3 檢查方法

1.3.1 研究流程向病人及家屬說(shuō)明研究?jī)?nèi)容，所有入組病人在放療前1 周內(nèi)行18F-FMISO PET/CT 檢查，然后進(jìn)行放射治療，1 個(gè)療程結(jié)束后1 周內(nèi)再次進(jìn)行18F-FMISO PET/CT 檢查，評(píng)估療效。并對(duì)所有病人進(jìn)行至少3個(gè)月的隨訪。

1.3.218F-FMISO PET/CT 顯像所有病人檢查前均空腹6 h 以上，保持靜息狀態(tài)，靜脈注射18FFMISO 顯像劑約370 MBq，120 min 后開(kāi)始掃描。CT螺旋掃描后，行PET 圖像采集。CT 掃描參數(shù)：管電壓120 kV，管電流90 mA，掃描層厚為2 mm。PET成像3D 模式下，分5 個(gè)掃描床位進(jìn)行掃描，每個(gè)床位時(shí)間為1.5 min。用CT 數(shù)據(jù)進(jìn)行衰減校正、迭代重建獲得PET 圖像。由2位及以上核醫(yī)學(xué)科副高以上資深醫(yī)師進(jìn)行圖像分析，勾畫原發(fā)腫瘤為感興趣區(qū)，選取同層面脊柱旁肌肉作為參考組織。測(cè)量以下參數(shù)：腫瘤最大標(biāo)準(zhǔn)化攝取值（standard uptake value max，SUVmax）及轉(zhuǎn)移淋巴結(jié)SUVmax；肌肉SUVmax，腫瘤肌肉比值（tumor muscle ratio，T/M）以及腫瘤的乏氧體積（hypoxic volume，HV）。

1.3.3 治療方法采用美國(guó)VARIAV 23-EX 醫(yī)用直線加速器進(jìn)行調(diào)強(qiáng)適形放療（intensity modulated radiation therapy，IMRT），每周放療5次，6周1個(gè)療程，共30次，累計(jì)照射劑量60 Gy。

1.4 療效評(píng)估根據(jù)RECIST1.1 進(jìn)行療效判定［9］，可分為完全緩解（complete response，CR）：病灶消失，且至少4 周無(wú)新發(fā)病灶；部分緩解（partial response，PR）：病灶最大直徑之和減少30%以上，且4周以上無(wú)新發(fā)病灶；穩(wěn)定（stable disease，SD）：達(dá)不到PR，但未出現(xiàn)進(jìn)展；進(jìn)展（progressive disease，PD）：病灶最大直徑之和增加20%以上或有新病灶。其中，CR和PR為有效組，SD和PD為無(wú)效組。

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法應(yīng)用SPSS 22.0 對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，使用Shapiro-Wilk 檢驗(yàn)來(lái)檢驗(yàn)數(shù)據(jù)是否滿足正態(tài)分布。不符合正態(tài)分布的計(jì)量資料采用中位數(shù)（M）及四分位數(shù)（P25，P75）表示。放療前后乏氧情況的比較采用配對(duì)資料秩和檢驗(yàn)，放療后有效組與無(wú)效組腫瘤乏氧情況的比較采用兩獨(dú)立樣本秩和檢驗(yàn)。以P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 放療前后食管癌乏氧狀態(tài)對(duì)比本研究中，轉(zhuǎn)移淋巴結(jié)HV 值小于放療前，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），而其T/M 值無(wú)明顯變化，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。原發(fā)灶T/M 值及HV 值均明顯低于放療前，均差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。見(jiàn)表1、圖1。

圖1 食管癌病人放療前后18F-FMISO PET/CT顯像：A、B、C分別為放療前PET、CT及PET/CT圖像，食管管壁軟組織腫塊影伴放射性濃聚；D、E、F為放療后PET、CT及PET/CT圖像，腫塊放射性攝取明顯減低，腫瘤體積明顯縮小

表1 食管鱗癌病人放療前后腫瘤的乏氧情況比較/M（P25，P75）

2.2 放療后腫瘤乏氧情況與療效的關(guān)系 60 例食管癌病人中，部分緩解42 例，無(wú)明顯變化12 例，出現(xiàn)進(jìn)展者6例。本實(shí)驗(yàn)有效組（42例）病人腫瘤組織T/M 值、HV 值與無(wú)效組（18 例）對(duì)比，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。見(jiàn)表2。

表2 食管鱗癌60例放療后腫瘤乏氧情況與療效的關(guān)系/M（P25，P75）

3 討論

臨床上對(duì)于中晚期食管癌的治療通常采用放療或化療［10］，但單純的放療或化療的效果并不十分理想，同步或續(xù)貫放化療已成為臨床研究的重點(diǎn)，而本實(shí)驗(yàn)主要依據(jù)PET/CT乏氧顯像，提升我們對(duì)腫瘤生物學(xué)變化在分子影像水平上的認(rèn)知，評(píng)估乏氧環(huán)境下放療效果，且利于病人早期個(gè)體化治療計(jì)劃的制定［11］。

癌癥的病情進(jìn)展過(guò)程中，腫瘤細(xì)胞乏氧微環(huán)境是動(dòng)態(tài)變化的，其與新生血管形成、腫瘤侵襲轉(zhuǎn)移、腫瘤耐藥及輻射抵抗密切相關(guān)［12］。PET/CT 顯像能對(duì)腫瘤組織攝取的放射性顯像劑進(jìn)行定量檢測(cè)，靜脈注射18F-FMISO 后2h的SUV 值可反映腫瘤組織的乏氧狀況，從而預(yù)估其生物學(xué)特性［7］。放療科醫(yī)生依據(jù)腫瘤的乏氧分布，對(duì)腫瘤不同區(qū)域的照射強(qiáng)度進(jìn)行調(diào)整，進(jìn)而進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)腫瘤的精準(zhǔn)放療。食管癌中存在乏氧細(xì)胞，在一項(xiàng)對(duì)20例食管癌病人的研究中［13］，食管腺癌中18F-FMISO 的平均攝取值要明顯高于食管鱗癌，但葡萄糖攝取值沒(méi)有差異。食管癌腫瘤中存在明顯乏氧，且87%的食管癌病人利用18F-FMISO PET/CT 顯像，腺癌的相對(duì)攝取值要明顯增高。課題組前期研究［14］結(jié)果顯示，18F-FMISO 的攝取與HIF-1α 的表達(dá)呈正相關(guān)，18F-FMISO PET/CT顯像可對(duì)活體腫瘤進(jìn)行乏氧的可視化監(jiān)測(cè)。

本研究中，對(duì)食管癌放療前后進(jìn)行18F-FMISO PET/CT 顯像，發(fā)現(xiàn)放療后食管癌的HV 和T/M 值均下降，可能由于放療使得食管癌原發(fā)灶的體積縮小，從而改變了原發(fā)灶內(nèi)部的血氧供應(yīng)情況。表明放療可改善腫瘤的乏氧情況。Zips等［15］對(duì)晚期頭頸部腫瘤病人放療后行18F-FMISO PET/CT 顯像中發(fā)現(xiàn)，在放療的不同階段顯像，不同階段腫瘤的乏氧參數(shù)差異較大；說(shuō)明腫瘤組織內(nèi)的乏氧區(qū)域是動(dòng)態(tài)變化的。放療科醫(yī)生可依據(jù)腫塊內(nèi)18F-FMISO 的分布判斷腫瘤的乏氧區(qū)域，精確勾畫生物靶區(qū)，指導(dǎo)臨床對(duì)乏氧區(qū)域進(jìn)行適形調(diào)強(qiáng)放療，提高療效。本研究中，放療后轉(zhuǎn)移淋巴結(jié)的腫瘤/肌肉比值無(wú)明顯差異，而原發(fā)灶的HV 和T/M 值卻明顯下降，考慮這可能與淋巴結(jié)的乏氧程度偏低且體積較小有關(guān)。

研究［16］發(fā)現(xiàn)，治療前腫瘤的乏氧情況是影響病人生存率的獨(dú)立預(yù)后因子。本研究結(jié)果顯示，有效組病人在放療前的T/M 值及HV 值低于無(wú)效組，說(shuō)明乏氧程度越低的食管癌病人對(duì)放療的敏感性越高，放療效果越好；同時(shí)，乏氧程度越高的食管癌病人，對(duì)放療的抵抗性越明顯，療效較差。故可以根據(jù)放療前食管癌的乏氧情況預(yù)測(cè)療效。

相關(guān)研究［17-18］表明18F-FMISO PET/CT 檢查不僅有助于預(yù)測(cè)療效，在長(zhǎng)期隨訪過(guò)程中亦起到預(yù)測(cè)的作用。Zips等［15］在晚期頭頸部腫瘤病人放療的不同階段顯像，發(fā)現(xiàn)腫瘤細(xì)胞攝取18F-FMISO 的量和其局部復(fù)發(fā)相關(guān)?？梢?jiàn)18F-FMISO PET/CT 對(duì)惡性腫瘤的長(zhǎng)期預(yù)后有一定的預(yù)測(cè)價(jià)值。

綜上所述，18F-FMISO PET/CT 顯像能動(dòng)態(tài)觀察食管癌腫瘤組織的乏氧區(qū)域，監(jiān)測(cè)食管癌病人腫瘤組織的乏氧狀況，預(yù)測(cè)并評(píng)估放療療效，具有重要的臨床指導(dǎo)價(jià)值。