前列腺癌的分子影像
靶向PSMA的前列腺癌分子影像探针的研究进展
2019年第11期广东化工第46卷总第397期·109·靶向PSMA 的前列腺癌分子影像探针的研究进展肖清炜,常媛媛,周渭*(广东工业大学生物医药学院,广东广州510006)Advances in Molecular Imaging Probes for Prostate CancerTargeting PSMAXiao Qingwei,Chang Yuanyuan,Zhou Wei *(School of Biomedical and Pharmaceutical Sciences,Guangdong University of Technology,Guangzhou 510006,China)Abstract:Prostate specific membrane antigen (PSMA)is highly expressed in the blood vessels of prostate cancer and some solid tumors.This review focuses on the development of molecular imaging probes for prostate cancer targeting PSMA.Keywords:PSMA ;prostate cancer ;biological targets ;molecular imaging probe前列腺癌(Prostate Cancer,PCa)是男性泌尿生殖系统最常见的恶性肿瘤,占据男性癌症整体发病率第二位[1]。
其中,发达国家的男性发病率要高于发展中国家[2]。
但近年来,随着医疗手段的进步与生活环境的变化,包括中国在内的发展中国家中男性前列腺癌的发病率也呈逐年上升趋势[3]。
针对癌症的治疗,早期诊断与精准治疗是提高癌症患者的生存率与治愈率的良好手段。
因此,研究与开发出一种前列腺癌的早期诊断治疗手段是当前的研究热点。
前列腺癌临床诊断中18F-FDG PETCT的应用分析
228 影像研究与医学应用 2020年12月 第4卷第24期成角或凹陷,从而诊断轻微肋骨骨折,本组发现隐匿性肋骨骨折12例,X线和/或CT三维未检出。
本组最小裂隙0.15mm,由于X线分辨率限制所无法显示。
CT三维不同重建技术对于隐匿性肋骨骨折的检出率不同,亦有其局限性。
高频超声还可观察骨折后骨痂形成及检查骨折愈合情况。
及时早期判断骨折愈合的好坏,可作为药物、仪器在治疗骨折是否有效的无创性判断指标。
它最早在患者伤后或术后的第2周,最迟不超过1个月可以对患者评估。
当发现患者骨痂形成,彩色多普勒超声见丰富血流信号时,可以认定患者骨折愈合良好,否则有可能存在骨折愈合延迟[5]。
高频超声可以直观看到肋骨骨折骨痂形成,从而避免造成误诊。
有文献报道:肋骨骨折在愈合过程中,在骨折两端形成膨胀性骨痂,类似结节状肺内病变,特别是年长者,在无明显外伤史情况下容易误诊为肺内结节状病变[6]。
本组由于1例患者卧位,没有坐卧位探查,多根多处肋骨骨折漏诊后肋骨骨折1处。
作者建议后肋疼痛处超声检查时坐位作为常规检查体位,重点观察疼痛部位。
本组无肋软骨骨折可能因病例少有关。
综上所述,随着超声诊断技术提高和高频探头广泛应用,便捷价优,高频超声不仅在新鲜和陈旧肋骨骨折、明显和隐匿性肋骨骨折诊断上有着不可替代的优势,而且在肋骨骨折愈合直观骨痂形成、减少误诊、漏诊方面,都有着重要的临床价值。
【参考文献】[1]杨昌贵.64排螺旋CT重建技术在隐匿性肋骨骨折中的诊断价值研究[J].世界最新医学信息文摘,2019,19(89):182-183.[2]韦春晖,谭勇明,邓滨,等.肋骨骨折治疗的新进展[J]. 现代医药卫生,2010,26(6):878-881.[3]陈涛,王金锐.骨骼超声显像.肌肉骨骼系统超声影像学[M].北京:科学技术文献出版社,2007:190.[4]姜玉新,冉海涛.医学超声影像学[M].北京:人民卫生出版社,2016:508.[5]苏海庆,庄小强,白宇,等.彩色多普勒超声观察骨折骨痂血运的临床价值研究[J].中国医学影像技术,2004,20(6):906-908.[6]叶志宏,高晋华.肋骨骨折骨痂形成5例误诊肺内结节性病变[J].现代医药卫生,2001,17(11):901.前列腺癌作为前列腺上皮性恶性肿瘤,以老年男性为好发群体,有资料统计,前列腺癌已经超过肺癌成为对男性健康威胁性最高,且发病率最高的恶性肿瘤[1]。
前列腺癌MRI影像诊断
前列腺肿瘤性病变
前列腺癌 ❖好发于老年男性,我国发病率相对低,近年来逐渐增高。 ❖好发于前列腺外周带,其次为移行带,95%为腺癌。 ❖临床表现:早期多无明显症状,进展期表现为排尿困难、尿潴留 、尿失禁、血尿。 ❖90%以上为腺癌,好发于外周带。 ❖病灶内结构紊乱、腺泡拥挤,癌细胞体积小、数量多,核浆比增 加,细胞基质少,病灶内水分子含量及弥散能力明显下降。
前列腺增生
前列腺增生
前列腺增生
前列腺增生
前列腺增生
谢谢
前列腺肿瘤性病变
❖T2WI 1)主要显示前列腺内部结构,观察包膜、静脉丛及精囊是否受侵, 为检出癌灶的主要序列。 2)前列腺癌多发于外周带,表现为周边高信号区内出现低信号病灶 。 3)浸润包膜显示低信号包膜线影中断。 4)周围静脉丛受侵表现为高信号的静脉丛为肿瘤占据呈低信号,双 侧常不对称。 5)精囊受侵表现为高信号的精囊内出现低信号,精囊角不对称。
前列腺增生
MRI在前列腺疾病的诊断上,具有明显优势。 ❖在T1WI显示前列腺体积增大,包膜完整,内部多为均匀一致低 信号,少数可见斑点、斑片状高信号,代表钙化或出血。 ❖T2WI可清晰显示增生的中央带和移行带,中央带内见多发大小 相似或不等的结节,结节呈不均一高信号,表明以腺体增生为主; 结节为等或低信号时,则以基质增生明显。 ❖外周带因受压不同程度变薄,甚至薄如线状或消失,存在的外周 带常两侧对称、信号均匀。 ❖DWI序列示增大的前列腺信号均匀,内无异常高信号。 ❖MRS可见Cit峰明显增高,Cho和Cr峰无明显变化。 ❖增强扫描多为逐渐强化、延迟强化。
前列腺肿瘤性病变
2a
累及一叶, <1/2
CC22
(局限于前
2b
累及一叶, >1/2
前列腺癌的诊断与PI-RADS影像
动态增强
阴性: • 没有早期或同时强化 • 或弥漫性多病灶强化, 但在T2WI和/或
DWI并未发现对应病灶 • 或局灶性强化的病灶对应T2WI病灶是
前列腺增生的特征性表现 (包括挤压到 外周带的BPH )
阳性: 与邻近正常前列腺组织相比, 出现局灶性早期或同时强化, 并且与 T2WI和/或DWI上的异常信号相对应
分期与病理对照
Whitmore-Jewett分期
A B C D
TNM
T1 T2 T3 T4
病理表现
临床不能触及且影像检查难以显示, 仅组织学检查偶尔 发现的前列腺癌
肿瘤局限在腺体内
肿瘤延伸至前列腺被膜外或侵犯精囊, 但肿瘤尚未固定 肿瘤已固定或侵犯T3以外的邻近器官或结构; 并出现 淋巴结转移或骨转移等
同位素骨扫描、 穿刺活检
肿瘤标志物
前列腺特异性抗原(PSA)
• 正常人的血清PSA小于4.0ng/mL, 前列腺癌血清PSA通常大于 10ng/mL ,少数不升高
• 前列腺炎、 前列腺增生、 急性尿潴留、 前列腺按摩等可使PSA升高 • 前列腺癌的血清PSA主要以结合形式存在, 可以检测游离的PSA, 通过
小结
• 老年男性多见, 好发于前列腺外周带 • PSA常升高 • T1WI呈稍低-等信号, T2WI呈低信号 • ADC值明显减低; 增强典型呈“速升速降” 曲线 • 可突破前列腺被膜, 侵犯邻近结构及器官 • 可发生淋巴结及血行转移(成骨性骨转移多见) • MRS: Cit峰明显降低和/或(Cho+Cre) /Cit的比值明显增高
A、 B期: 根治性切除术 C、 D期: 主要非手术治疗(激素治疗、 放疗、 化疗、 冷冻治疗等)
前列腺MRS的代谢产物
前列腺癌的影像学研究进展
前列腺癌的影像学研究进展前列腺癌的早期诊断对临床治疗及病人的预后具有重要的意义。
近年来,随诊影像学的发展,影像诊断对前列腺癌的诊断有着不可替代的作用。
本文旨在对近年来影像学在前列腺癌诊断的研究进展作一综述。
标签:前列腺癌影像学诊断前列腺癌是男性泌尿生殖系统中常见的肿瘤之一,全世界范围内,PCa发病率在男性所有恶性肿瘤中居第二位[1],中国前列腺癌的发病率虽然远低于西方国家,但伴随着人口总数增长、人口老龄化显示及人们生活习惯改变,其发病率及死亡率均逐渐上升[2]。
前列腺癌的常用诊断方法有超声、CT、MR、PET及前列腺穿刺活检。
其中,前列腺癌的穿刺被认为是前列腺癌术前诊断的金标准[3]。
近年来随着影像学的发展,影像诊断已成为前列腺癌诊断的常用检查之一。
1.超声对前列腺癌的诊断临床上对前列腺的超声方式有经腹壁、经会阴和经直肠超声检查。
经直肠超声引导穿刺活检被认为是当前获取病理组织诊断的最理想方法。
经直肠超声是前列腺超声检查的最有效方法,经直肠探头紧靠前列腺,能清晰地显示前列腺包膜及内部结构,准确测量肿瘤的大小,提高前列腺癌检出率。
超声造影检查已广泛应用于多种疾病的诊断中,超声造影检查技术最重要的是谐波技术、低机械指数下的实时超声造影模式。
Halpern等[4]发现,与灰阶超声对比,谐波超声造影对周缘区前列腺癌病灶检出的敏感性由原来的24%提高到48%。
多家研究报道显示超声造影对引导前列腺穿刺活检有一定帮助,可避免一些不必要的穿刺活检,减少穿刺活检针数。
与此同时,弹性超声检查(TRTE)引导下穿刺活检术也是一种可以减少穿刺针数的合理方法,Kapoor等[5]的研究发现TRTE引导下针对性穿刺活检检查特异性高达100%。
2.CT在前列腺癌中的诊断常规的CT检查已较早应用于前列腺癌的诊断中,但由于其对前列腺癌诊断的局限性,不能做为前列腺癌诊断的首选方法。
近年来有学者将CT灌注成像应用于前列腺癌的诊断中。
通过肿瘤内部血流的血流灌注特点,从而间接反映肿瘤血管的密度及其功能状态,继而达到判断肿瘤性质的目的[6-7]。
前列腺癌影像学
w-nxy
前列腺癌相关影像检查
US CT MR 骨扫描 PET-CT
CaP的典型表现? 对CaP的诊断效力? 研究进展? 如何应用影像学检查?
w-nxy
通过影像学诊断CaP?
w-nxy
CT
M 71 起搏器 PSA 25ng/ml 穿刺:CaP
w-nxy
CT
原理:X线组织密度差异成像 难以发现局限性CaP 对于CaP分期的准确性较低 可以用于发现转移灶: 淋巴结、内脏转移
显像:早于X片 骨盆骨病变迟于MR 对于PSA<10ng/ml无骨痛 者,不必常规行骨扫描
w-nxy
影像学对CaP的作用
CaP的合理治疗需要精确临床分期 依据:PSA、Gleason、TNM 穿刺阳性率提高是Gleason的基础 影像学是穿刺和cTNM分期的重要依据
w-nxy
2015-EAU guideline on CaP
w-nxy
MRS
• MR根据病灶的信号和解剖进行诊断 • MRS根据病灶的代谢信息进行诊断
MRS可区别出血、炎症等T2W低信号病灶
w-nxy
DWI——diffusion-weighed imaging
原理:CaP组织限制了水分子的移动,呈现高信号
MRI-T2W
DWI
敏感度可达76%,特异性86%
w-nxy
MRI存在的问题
费用高 费时,MRS成像30分钟、需要直肠线圈 医生解读——学习曲线长 禁忌症:体内磁性金属,起搏器
07年后冠脉支架、人工关节可以MR
w-nxy
骨扫描
示踪剂:99mTc-MDP 病变描述:代谢旺盛灶 特异性不高:骨转移、炎 症、退行性变、骨髓瘤
CaP骨转移:中轴骨、四 肢近端长骨,多发、跳跃 病灶
前列腺癌的MR诊断
MR新技术在前列腺癌中的应用
动态增强扫描 弥散加权成像(DWI) 磁共振波谱成像(MRS)
MRI动态增强原理及诊断价值
揭示活体前列腺的血流动力学
动态强化方式反映了前列腺各部分的血 流变化
正常外周带的微血管密度值明显低于前 列腺癌与前列腺增生
时间-信号强度曲线类型
流入型 信号强度增高后持续增高 平台型 信号强度增高后出现平台期 流出型 信号强度早期增高后出现下降
梭形细胞肉瘤
小结
前列腺癌好发于外周带。 PSA正常值0 ~ 4.0 ng/ml > 10 ng/ml应
考虑前列腺癌可能。 前列腺癌MR表现为等T1短T2信号,
DWI多为高信号,增强曲线多为流出型。 MRS (Cho+Cre)峰显著升高,Cit峰降低, (Cho+Cre)/Cit升高。
结语
MRI平扫 MRI高级功能
急性期 前列腺弥漫性增大,磁共振表现 无特征性
慢性期 造成T2WI前列腺外周带信号减低 与前列腺癌鉴别困难
M/64Y 体检发现血清PSA值略增高
T2WI
穿刺活检病理结果为BPH 半年后复查血清PSA正常
良性前列腺增生
前列腺体积在40岁以后开始加速增长 50岁以上男性约有50%患BPH
T1WI
前列腺癌MR诊断的核心问题
早期发现 分期(MR最重要的临床应用) 确定侵袭性
与前列腺癌分期有关的表现
突破包膜 神经血管束侵犯 精囊侵犯 膀胱侵犯 直肠侵犯 淋巴结转移 骨转移
分期决定治疗
A期 MR平扫没有发现具体病灶
电切前列腺右份时病理示Pca
B期 前列腺可见不规则低信号影 前列腺包膜完整
前列腺癌的MR诊断
影像中心 牛庆亮
E诊断:医学影像鉴别诊断(前列腺癌)
前列腺癌男,62岁,于2年前无明显诱因出现尿频及排尿困难,伴尿急、尿痛、尿频以夜间为著,并逐渐加重;无血尿,发热及下腹部憋胀不适;TPSA:98.74ng/ml. MRI扫描如下图:根据影像、临床症状与实验室检查综合考虑,以下诊断为前列腺癌,前列腺左侧可见菜花样软组织肿块,T2WI成低信号,突破前列腺包膜;结合TPSA水平升高,考虑前列腺癌。
前列腺特异抗原(PSA):在前列腺癌中阳性率高达30%~86%,其升高水平与肿瘤密切相关。
两侧神经静脉丛不对称、前列腺直肠角的脂肪内出现低信号区、前列腺精囊角消失、左侧输尿管扩张均提示前列腺周围结构侵犯。
前列腺由周围带、中央带、纤维基质带和移行带组成前列腺癌好发于老年,发病率明显低于前列腺增生。
病理前列腺癌多为腺癌,70%起源于周围区,20%起源于移行区,10%为中央区,常为多病灶,单个结节仅占10%以下。
临床表现主要症状为排尿困难。
有时有局部疼痛。
直肠指检可触到前列腺硬结节,质地坚硬,表面不规则。
防范误区与鉴别诊断早期前列腺癌如仅限于包膜内,可无任何异常CT表现,或仅表现为前列腺普遍增大,与前列腺增生难以鉴别。
当前列腺癌发生外侵时,需同直肠、膀胱和盆腔恶性肿瘤侵犯前列腺作鉴别,通过观察肿块的主要部分的位置大致可进行鉴别。
MRI显示前列腺癌,尤其T2WI抑脂序列明显优于CT,MRI增强扫描可进一步定性及观察病灶范围CT表现下述情况需考虑前列腺癌可能:1、相当于外周带增强后局部强化灶或两侧程度不等,要以窄窗观察才能发现。
2、前列腺轮廓局部隆起,需薄层及仔细观察有无轻微隆起和强化;3、前列腺未见病灶,而患者PSA值持续升高在15~20ug/L以上,排除指检等因素所致;4、前列腺病灶向膀胱内明显不规则隆起,精囊出现肿瘤侵犯表现。
应随访或必要时穿刺活检。
另要注意精囊三角闭塞也有假阳性,也可见于前列腺增生压迫明显者。
若精囊内出现异常病灶时,应考虑前列腺癌侵犯可能。
当前列腺增生显著,压迫外周带并突入膀胱,若精囊受压而未见形态密度改变时则肿瘤可能相对较小。
前列腺癌的影像学诊断
种 丝 氨 酸 蛋 白酶 , 有 细 胞 和 器 官类 型定 位 特 异 性 , 目前 被 具 是
认 为敏感性较高的前列腺 癌检测指 标之 一 , 献报 道敏感性 文 达 7 . % 一 6 7 , 目前 临床筛选前 列腺癌 的有 效检查手 7O 8.% 为 段 。当前列腺增大 、 列腺受 挤压 、 前 服用非那 雄胺 类药 物 、 发 生炎性反应 、 增生或纤维化时 , 均可能影响该测值 。许 多 B H P 患者伴有血清 P A升高 , S 而约有 1% 的 P a 4 c 患者血清 P A在 S 临床正常值范围之 内。使 P A在 Pa与 B H之 间发生 重叠 S e P 现象 , 以 当 P A处 于 4 0—1. g m 之 问时 J 称 之为 所 S . 00 n/ l ,
据 。但 C T诊 断淋巴结 转移的准确 率不 高 , 据统 计 只有 6 % 。 7
文献报道 C T显 示 骨 及 远 处 转 移 有 一 定 的 优 越 性 , 其 是 骨 转 尤
移 。
5 Mt U
MR 多种序 列 、 I 多方 位成 像清楚 显示腺体 与周 围解 剖结
P A检测的“ 色诊 断区域” a ln 出, 区域人 群 中, S 灰 。C t oa提 a 该 8 % 以上的原 因是前列腺体积的增大所致 。由此 B no 0 esn提出 了 P A密度( rs t seicate esy P A , S pot e pc ngndni , S D) 以便 准确 a f i i t 地反应血清 P A与正 常前列腺 组织 和前列 腺 癌体 积 间的关 S 系, 最大 限度地将 B H和 P a鉴别开来。但是前 列腺 上皮和 P c
测值仅为 1 8% ~ O% 。文献报 道经直肠 超声对前 列腺癌 的 6 敏感性为 7 % ~9 % , 异性为 4 % ~7 % , 异性偏 低是 1 0 特 1 8 特 由于超声将前列腺癌与前 列腺 增生 、 钙化 、 炎性反应等 良性病
前列腺癌的影像学诊断进展
前列腺癌的影像学诊断进展作者:高泳来源:《中国医学创新》2021年第36期【摘要】前列腺癌在我國的发病率呈上升趋势,近年来影像技术在不断改进与更新,影像检查方法不仅可通过形态学改变来检测前列腺癌,还可从肿瘤的血流动力学、代谢及分子水平等角度提高病灶的检出率,并可对病灶进行靶向穿刺。
本文就近年来国内外前列腺癌在磁共振成像(MRI)、正电子发射断层扫描(PET)、超声、分子影像及影像组学方面研究新进展进行综述。
【关键词】前列腺癌影像诊断分子影像影像组学Progress in Imaging Diagnosis of Prostate Cancer/GAO Yong. //Medical Innovation of China,2021, 18(36): -183[Abstract] The incidence of prostate cancer in China is increasing year by year, with the rapid development of imaging technology, imaging examination can not only detect prostate cancer through morphological changes, but also improve the detection rate of lesions from the perspective of tumor hemodynamics, metabolism and molecular level, and can target puncture the lesions. This article reviews the recent research progress of prostate cancer in magnetic resonance imaging (MRI), positron emission tomography (PET), ultrasound, molecular imaging and imaging omics.[Key words] Prostate cancer Imaging diagnosis Molecular imaging Imaging omicsFirst-author’s address: First Affiliated Hospital of Guangxi Medical University, Guangxi,Nanning 530021, Chinadoi:10.3969/j.issn.1674-4985.2021.36.043在我国泌尿系恶性肿瘤中,前列腺癌的发病率逐年增高,且60%的前列腺癌患者初诊时即处于中晚期阶段[1]。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
标题
图5。70岁的男子,行根治性前 列腺切除术后6个月PSA升高 (1.9ng/ml)怀疑复发,18F-胆 碱PET/CT显像。早期冠状最大密 度投影显示在多个淋巴结(箭 头)中出现局灶性示踪剂摄取。 (b-d)轴向融合PET/CT图像骨 盆中前列腺病灶在三个盆腔淋 巴结(箭头)的示踪剂浓聚。
2.乙酸
1.胆碱
胆碱是一种带电的亲水性阳离子,在人类肿瘤来源的细胞系以及在人 类乳腺癌,肺癌,前列腺癌和结直肠癌中已观察到的胆碱激酶的过度表达。
目前用于PET显像的三种放射性标记物的胆碱有:11C-胆碱,18F-胆碱、 18F-氟乙基胆碱。由于18F半衰期长(F18是120分钟,而C11是20分钟)后 两者更方便图像的获取。放射性标记的胆碱在胰腺、肝脏、肾脏以及泪腺 和唾液腺会相对高得积累,肾排泄率较低,11C-胆碱会快速被代谢为11C甜 菜碱,18F-胆碱是在给药5分钟后会被清除、排泄入尿液。随着时间的推移, 肾排泄会导致18F胆碱在膀胱内高积累,这可能掩盖和限制了对相邻的前列 腺内病变的评估。 因此,需要在注射18F-胆碱后,2分钟和30分钟进行骨盆扫描。18F胆 碱的浓聚被认为是恶性的,而减少则可能是良性的。
标题
图3。一个66岁的新诊断为前列腺癌 患者,其PSA为30ng/ml,进行18F胆碱PET / CT和MR显像。(a)早期 冠状面最大强度投影图像显示在前 列腺的左边部分的非特异性病灶, 18F-胆碱摄取(箭头)。(b)轴位 T2加权MR图像显示在左侧前列腺外 周带低信号病灶(箭头),与组织 病理学检查前列腺癌的诊断一致。 (c)融合图像结合轴向的PET图像 和前列腺MR图像描绘了18F-胆碱活 性(箭头)在左外周区。
(二)、受体与膜蛋白的成像
1.雄激素受体 2.前列腺特异性膜抗原 3.胃泌素释放肽受体
1.雄激素受体
雄激素对男性的性征的发育及维持有着重要作用,包括前列腺上皮细 胞的增殖,在前列腺癌的发生中,雄激素发挥主要作用。雄激素受体是一 种细胞质分子,在与其配体结合后,进入细胞核,作为转录因子。在前列 腺癌的各个阶段可以发现雄激素受体的表达或过度表达。 FDHT,二氢睾丸甾酮,与5α-双氢睾酮结构类似,是前列腺内主要的 和最有效的雄激素。静脉注射后,FDHT是通过与激素结合球蛋白或者被动 扩散通过细胞膜。在前列腺癌,注射约20分钟后,对二氢睾丸甾酮的吸收 达到高峰。二氢睾丸甾酮有1–2小时的有效半衰期,其排泄主要经肝脏的 胆管树以及通过肾脏进入膀胱。小剂量的示踪剂的摄取也可能出现在胰腺、 肾上腺、小肠和骨髓(图8)。
图4。一个72岁的新诊断为前 列腺癌男子的18F-胆碱PET / CT显像和MR成像。(a)晚 期最大强度投影图像,18F胆碱PET / CT显示示踪剂在多 个骨病灶(箭头)浓聚。(b) 轴向骨盆的融合PET / CT显像, 示踪剂在左髋臼浓聚(箭 头),这有助于证实a的诊断。 (C)轴位CT显示在左髋臼微 小的硬化性改变(箭头)。 (d)对应的轴向T1加权MR 图像显示在左髋臼微小的低 信号改变(箭头)。
标题
图7。一个65岁经活检新诊断的前列 腺癌患者FACBC PET / MR成像(格里 森评分,4 + 4 = 8;PSA水平 3.6ng/ml)。(a)T2加权MR图像的 骨盆内8-mm髂外淋巴结(箭头)。 (b)轴位FACBC PET / MR图像表现 出在淋巴结(箭头)示踪剂的摄取。 组织病理学检查发现淋巴结转移。
胆碱的摄取对于前列腺癌不是特异性的,示踪剂积累也可以出现在炎症、 良性前列腺增生、良性肿瘤和同时存在其他恶性疾病。 对18F-胆碱的摄取和肿瘤体积相关;肿瘤病灶和良性前列腺增生,18F胆碱的摄取量有一个相当大的重叠。磁共振(MR)成像可以显示解剖细节, 进行人工MR-PET融合图像会增加对前列腺的外周带癌变(前列腺癌最常见的 部位)的特异性,表现为具有典型的MR特征(T2WI上表现为混杂信号)的 高摄取的结节(图3)。
一、分子显像技术
(一)、细胞代谢显像 (二)、受体与膜蛋白的成像 (三)、骨基质的分子影像学 (四)、基因显像
(一)、细胞代谢显像
与良性组织相比,癌细胞对营养物质的吸收和利用显示出巨大的差异。 进行过特殊标记的营养物质会被优先被癌细胞摄取,在恶性和非恶性组织之 间产生代谢差异可用于成像。已用于临床的放射性标记物:胆碱、乙酸、葡 萄糖、氨基酸和氨基酸类似物(即,亮氨酸,蛋氨酸,色氨酸)和核苷酸。 放射性标记的代谢物对前列腺癌不是特异的,其积累可能出现在其他病变中, 包括炎性改变、良性肿瘤区和非前列腺恶性肿瘤。
色氨酸----色氨酸是一种必需氨基酸,用于蛋白质的合成,也可作为5羟色胺的生化前体(即血清素)。跟前列腺癌一样,在正常前列腺组织中 会发现5 -羟色胺的神经内分泌细胞。这些细胞在高分化、高级别的前列腺 癌中更常见,在去势抵抗癌症中的浓度最高。在激素难治性的转移性前列 腺癌患者的研究表明在骨骼病变中11C标记的5-羟色胺摄取量会增加。
前列腺癌的分子影像
在美国,前列腺癌是最常见的非上皮来源的恶性肿瘤,前列腺癌从 生长缓慢无痛性的前列腺肿块发展为快速快速进展、耐药性克隆(治疗 抵抗性)。有相当比例的前列腺癌不会影响患者的预期寿命。诊断为前 列腺癌的患者,仅限于局部病变的患者5年生存率为100%,而已发生远 处转移的患者5年生存率为28%。前列腺癌的自然史和临床病程明显不同, 因此了解生物学特异性是精确诊断及个体化治疗的必要条件。 前列腺特异性抗原(PSA)筛查因为其较低的特异性和有过度治疗 的风险而存在争议。组织活检标本,可以用于前列腺癌诊断,特别是在 弥漫性病变。
标题
图6。活检结果新诊断的前列腺癌的64岁男子(格里森评分,4 + 4 = 8;PSA水平 30ng/ml)11C-乙酸盐PET / CT和68Ga–RM2(蛙皮素类似物)PET / CT显像。11C-乙酸 盐PET / CT图像(a)和68ga-RM2 PET / CT(b)图像在右侧的前列腺外周带显示一个 可疑病灶(箭头a、b)。
3. 葡萄糖
葡萄糖是人体内普遍存在的一种能量,特别是高代谢的细胞,跨膜的 葡萄糖转运蛋白和己糖激酶的表达增加,可出现在各种类型的癌症中。放 射性标记的葡萄糖类似物,FDG,也采用了跨膜的葡萄糖转运蛋白的方式进 入细胞,被己糖激酶磷酸化。FDG的药代动力学使得FDG示踪剂在恶性肿瘤 和炎症性疾病中有广泛的分布。在前列腺组织中,良性前列腺增生和前列 腺癌,对于FDG的摄取是不一致的,而且与肿瘤的分期分化程度、对雄激素 的依赖性及肿瘤缺氧有关。由于对新诊断的前列腺癌FDG的低摄取,在正常 和异常的前列腺组织中,示踪剂的积累有相当大重叠。FDG PET/CT对前列 腺癌的分期的价值很有限。
蛋氨酸是哺乳动物细胞生长、正常发育和稳态的一种必需氨基酸。在 细胞生化中,其代谢产物为其他代谢来提供甲基。因此,蛋氨酸涉及几个 生化途径,这些生化途径可以提供一些分子化合物,主要用于蛋白质合成、 染色质和蛋白质的甲基化、谷胱甘肽的合成和保护细胞免受氧化应激。 对于同型半胱氨酸、蛋氨酸及其前体进行放射性核素标记的一些类似 物已被用于肿瘤成像。其中,11C-蛋氨酸是唯一一个也被评价前列腺癌患 者。静脉注射后,11C-蛋氨酸是迅速从血液中清除,其生理分布包括肝脏、 胰腺、唾液腺、扁桃体、骨髓、睾丸、和心肌。11C-蛋氨酸无肾排泄,这 使得它对于盆腔肿瘤来说,是一个有意义的示踪剂。
乙酸是脂肪酸的生物合成和其他组织细胞化合物的基础组成成分。 乙酸根主要用于形成乙酰辅酶A,作为乙酰辅酶A,乙酸根离子将碳原子传 递到柠檬酸循环,作为能量来源。乙酰辅酶A及其代谢物丙二酸单酰辅酶A 也是延长脂肪酸链的主要的碳的来源,也是构成细胞膜的磷脂和糖脂的主 要成分。乙酰辅酶A是胆固醇生物合成的基本分子,它对细胞膜结构、脂 溶性维生素和类固醇激素的前体是至关重要的。在前列腺癌细胞中,脂肪 酸合成酶的高表达被认为是为增加细胞摄取乙酸最可能的分子基础。
4.氨基酸类
亮氨酸-----亮氨酸是一种可以激活哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mTOR) 通路的必需氨基酸。这一通路控制信使RNA的翻译、核糖体的合成、细胞 自噬和细胞代谢。mTOR信号通路的失控出现于多种癌症中;在前列腺癌, 这种失控会有助于癌症进展。 FACBC是用于PET成像的放射性同位素标记的亮氨酸类似物。它的正 常分布包括肝脏和胰腺是高摄取的,在唾液腺、脑垂体、肠道和骨髓中是 中度到轻度的吸收。L-亮氨酸是在肌肉细胞中优先代谢,FACBC会随着时 间推移逐渐的在肌肉组织中聚集。成像在示踪剂在膀胱积聚之前进行,通 常在给药3分钟后进行。FACBC的摄取对于前列腺癌不是特异性的,也可能 是良性前列腺增生、炎症和良性肿瘤。FACBC的 PET / CT有相当高的精度, 可和18F-乙酸导入人体,示踪剂广泛分布在心、肾、肝、脾、胰 腺、唾液腺、小肠、骨髓、骨骼肌上。因为乙酸的迅速的吸收和代谢,PET 图像采集通常是在给药后5和15分钟之间。在正常组织11C-乙酸被代谢为 11C-CO2,经肺脏排出,几乎是没有通过肾排泄。18F-乙酸通过肾脏排泄。 示踪剂会被前列腺癌细胞特异性摄取,同时示踪物也可以在其他高代谢状 态下积累,如在炎症组织、良性肿瘤或其他癌症。 对原发性前列腺癌的诊断,11C-乙酸盐PET / CT不如MR成像,由于其在 前列腺癌的吸收是类似于良性前列腺增生的摄取。 对区域淋巴结转移的检测,11C-乙酸显像的敏感性和特异性分别为73% 和79%。在经根治性治疗后复发的情况下,示踪剂具有高度特异性,但缺乏 敏感性。类似于胆碱PET/CT和乙酸PET/CT对于检出前列腺癌的早期复发是有 限的。
分子成像有非侵入性、特异性检出前列腺癌的潜力。目前,众多的 分子影像探针可以被分为(1)增加细胞的新陈代谢、(2)靶向前列腺 癌的特异性膜蛋白和受体分子、(3)贴覆于前列腺癌转移性骨肿瘤的 邻近骨基质上。 前列腺癌细胞的高代谢和血管的改变可以用放射性标记的胆碱、乙 酸、葡萄糖、氨基酸和核苷酸的类似物进行评价。 雄激素受体、前列腺特异膜抗原和胃泌素释放肽受体(即蛙皮素) 在前列腺癌中高表达,可以被特定的放射性标记的成像探针来靶向识别。 因为转移性前列腺癌细胞可以诱导相邻骨组织的成骨细胞信号转导 通路,亲骨性的放射性示踪剂是检测骨转移的敏感工具。