68Ga-PSMA PET/CT代谢体积参数与前列腺癌临床病理特点的相关性

胡司琦，徐磊，李宛如，杨婷，邹琼，焦举，张勇

中山大学附属第三医院核医学科，广东 广州 510630；*通信作者 张勇 zy5040@163.com

前列腺癌居世界范围内常见癌症的第二位，居男性癌症致死原因第五位[1]。近年我国前列腺癌发病率及死亡率均呈快速上升趋势[2]。与其他影像学检查相比，以前列腺特异性膜抗原（prostate specific membrane antigen，PSMA）为靶点的特异性显像对前列腺癌的早期诊断及分期具有更高的敏感度和特异度，逐渐在前列腺癌诊疗中得到广泛应用。68Ga-PSMA-11是目前使用最广泛的PSMA PET显像剂。前列腺活检无法明确肿瘤组织与周围结构的关系以及肿瘤整体的病理特点，这些均可能影响患者治疗方案的选择。研究发现，前列腺癌原发灶的PSMA最大标准化摄取值（maximum standardized uptake value，SUVmax）与病理格林森评分（Gleason score，GS）、疾病转移程度和前列腺特异抗原（prostate-specific antigen，PSA）水平等临床病理特点相关[3]。以FDG为基础的肿瘤显像中，代谢体积参数是肿瘤负荷和侵袭性的有用指标[4]，较SUVmax能更加全面地反映肿瘤整体代谢情况。目前，PSMA PET/CT相对应的代谢体积参数如肿瘤前列腺特异性膜抗原表达体积（prostate specific membrane antigen tumor volume，PSMA-TV）、肿瘤前列腺特异性膜抗原表达总量（total lesion prostate specific membrane antigen，TL-PSMA）与前列腺癌临床病理相关指标的研究较少，本研究旨在明确68Ga-PSMA-11 PET/CT代谢体积参数与初诊前列腺癌临床及病理特点之间的相关性，为初诊前列腺癌患者选择治疗方法及评估预后提供参考。

1 资料与方法

1.1 研究对象 回顾性纳入2017年11月—2021年1月于中山大学附属第三医院经病理确诊的前列腺癌33例，年龄52～81岁，平均（68.1±6.7）岁。纳入标准：①行前列腺癌根治术，并经病理证实为前列腺腺泡癌；②术前3周内行68Ga-PSMA-11 PET/CT检查。排除标准：①术前接受过局部或系统性抗肿瘤治疗；②合并其他恶性肿瘤；③临床或病理资料不完整。本研究经我院伦理委员会审核批准（〔2021〕02-327-01）。

1.2 仪器与方法

1.2.1 PET/CT检查 采用PET/CT扫描仪（Discovery Elite，GE Healthcare，Milwaukee，WI）进行68Ga-PSMA PET/CT成像。每例患者经静脉注射68Ga-PSMA-11（放化纯度92%～98%）2.96～5.55 MBq/kg，注射后60 min左右行诊断性非增强CT扫描（电压120 keV，电流70～220 mA自动调节，螺距0.984∶1，层厚3.75 mm），随后从颅骨至股骨中段进行PET成像（2～4 min/床位，共6～7个床位）。采用三维模式进行PET采集，利用CT数据对PET图像进行衰减校正。PET图像重建采用有序子集最大化期望值（OSEM）算法和具有飞行时间信息和点扩散函数的VUE PointFX软件（3次迭代，24个子集）。

1.2.2 图像分析 在GE AW4.6工作站上，采用三维勾画法在PET/CT融合图像上自动测量和勾画肿瘤病灶感兴趣区，系统自动计算病灶SUVmax，以SUVmax的40%为阈值[5]，自动勾画感兴趣区内SUVmax大于上述阈值部分的体积，得到病灶PSMA-TV，TL-PSMA为半定量指标SUVmean与TVPSMA的乘积（图1）。

图1 男，64岁，前列腺癌患者68Ga-PSMA-11 PET/CT勾画。前列腺横断位CT未见明显异常密度影，PET及PET/CT融合图示前列腺右侧份明显结节状放射性浓聚，A、B、C分别为3个连续层面。采用三维勾画法自动勾画出病灶感兴趣区（图中红框所示），病灶SUVmax为21.20、病灶PSMA-TV为3.825 cm3、病灶TL-PSMA为47.212 cm3

1.3 统计学分析 采用SPSS 25.0软件，符合正态分布的计量资料以±s表示，不符合正态分布的计量资料采用[M（Q1，Q3）]表示。采用Spearman相关性分析、Mann-WhitneyU检验等分析SUVmax、PSMA-TV、TLPSMA与初诊前列腺癌临床病理特点的关系。绘制受试者工作特征（ROC）曲线获得诊断最佳阈值及评估诊断效能，P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 一般情况 33例初诊前列腺癌患者术前血清总PSA为18.2（8.5，44.5）ng/ml，病理GS≤7分21例（63.6%），＞7分12例（36.4%），前列腺包膜外侵犯阳性9例（27.3%），阴性24例（72.7%）；精囊腺侵犯阳性10例（30.3%），阴性23例（69.7%）；手术切缘状态阳性13例（39.4%），阴性20例（60.6%）；区域淋巴结转移阳性7例（21.2%），阴性26例（78.8%）；SUVmax 11.7（6.6，19.8）；PSMA-TV 5.9（3.9，10.2）cm3；TLPSMA 38.3（20.4，83.3）cm3；所有患者均行前列腺癌根治术，其中6例行机器人辅助前列腺癌根治术，7例行单纯前列腺癌根治术，20例行前列腺癌根治术+盆腔淋巴结清扫。

2.268Ga-PSMA PET/CT代谢参数与临床病理特点术前血清总PSA与SUVmax（rs=0.622，P＜0.001）、PSMA-TV（rs=0.385，P=0.027）、TL-PSMA（rs=0.695，P＜0.001）呈显著正相关。病理GS评分≤7分组与GS评分＞7分组SUVmax、TL-PSMA比较，差异有统计学意义（P＜0.05）。手术切缘状态阳性与阴性组SUVmax、TL-PSMA比较，差异有统计学意义（P＜0.05）。精囊腺侵犯阳性与阴性组TL-PSMA差异有统计学意义（P=0.034）。区域淋巴结转移阳性与阴性组TL-PSMA差异有统计学意义（P=0.043）。其余68Ga-PSMA PET/CT代谢参数与临床病理特点分析结果见表1。

表1 68Ga-PSMA PET/CT代谢参数与前列腺癌临床病理特点的关系 [M（Q1，Q3）]

2.368Ga-PSMA PET/CT代谢参数SUVmax、TLPSMA诊断临床病理特征的效能 SUVmax、TLPSMA以11.03、40.44为截断值，诊断病理GS＞7分组的ROC曲线下面积（AUC）分别为0.754、0.861；SUVmax、TL-PSMA以8.5、27.55为截断值，诊断手术切缘状态的AUC分别为0.881、0.769，见图2。TLPSMA以40.44为截断值，诊断精囊腺侵犯和区域淋巴结转移的AUC分别为0.735和0.753，见图3。SUVmax、TL-PSMA诊断临床病理特征的ROC曲线参数见表2。

图2 TL-PSMA、SUVmax诊断前列腺癌病理GS评分（A）和手术切缘状态（B）的ROC曲线

图3 TL-PSMA诊断精囊腺侵犯（A）和区域淋巴结转移（B）的ROC曲线

表2 SUVmax与TL-PSMA诊断前列腺癌临床病理特征的相关参数

3 讨论

3.1 研究背景及意义 PSMA在前列腺癌细胞表面显著高表达[6]，以靶向PSMA的抗体为示踪剂的PET/CT检查能反映PSMA在前列腺癌病灶中的表达情况，为前列腺癌的诊断[7]及其累及范围提供准确的描述。SUVmax是PET/CT检查中最常用的参数，常用于鉴别前列腺良、恶性病灶[8]和前列腺癌分级[9]，但单一的半定量指标缺乏对肿瘤整体负荷的精确评估。Schmuck等[10]首次提出PSMA-TV及TL-PSMA这2个代谢体积参数的概念，并将其应用于前列腺病灶的描述，研究发现前列腺癌术后生化复发患者PSMATV和TL-PSMA比常规代谢参数SUVmax能更准确地评估复发转移病灶的肿瘤负荷。然而，目前前列腺内病灶的PSMA-TV及TL-PSMA与初诊前列腺癌临床病理特点的相关性研究较少，因此本研究重点分析68Ga-PSMA PET/CT显像中，初诊前列腺癌病灶代谢体积参数PSMA-TV及TL-PSMA与临床病理特点的相关性，并与SUVmax进行比较，明确代谢体积参数在前列腺癌诊断及分期中的作用，为初诊前列腺癌患者选择治疗方法及评估预后提供一定的参考。

3.268Ga-PSMA PET/CT代谢体积参数与GS评分的相关性 GS评分是一种被广泛采用的前列腺癌组织学分级方法，是用于评估前列腺癌风险分层和临床预后的重要参数[11]。多项研究显示PSMA摄取值与GS评分显著相关[12-13]。Aksu等[13]分析88例初诊前列腺癌患者的68Ga-PSMA PET/CT图像，发现前列腺内病灶PSMA-TV及TL-PSMA在病理GS≤7分和＞7分组间有显著差异。本研究发现SUVmax和TL-PSMA均与GS相关，PSMA摄取值越高，GS越高，同时TL-PSMA在预测GS方面较SUVmax的敏感度和特异度更高，AUC更大，对于GS的评估价值更大，可以作为术前评估GS的辅助指标。与Aksu等[13]的结果相比，尽管本研究中GS＞7分的患者PSMA-TV更高，但两组间无显著差异，可能需要扩大样本量深入研究PSMA-TV与GS之间的相关性。

3.368Ga-PSMA PET/CT代谢体积参数与前列腺癌分期指标的相关性 前列腺包膜外侵犯、精囊腺侵犯（seminal vesicle gland invasion，SVI）、淋巴结转移是前列腺癌分期的重要指标，通常预示着侵袭性更强和预后不良。赵强等[14]和李建芳等[15]的研究显示，区域淋巴结转移阳性组SUVmax高于阴性组，但无显著差异，与本研究结果相仿。与Aksu等[13]的结果相似，本研究发现TL-PSMA与是否发生区域淋巴结转移存在相关性，提示前列腺癌TL-PSMA越高，发生区域淋巴结转移的可能性越大。TL-PSMA是结合了肿瘤PSMA表达强度和肿瘤体积的综合参数，因此可能比PSMA表达强度参数SUVmax更能反映肿瘤的整体负荷及肿瘤的侵袭性。本研究中转移的淋巴结均经病理证实，因此结果更为可靠。68Ga-PSMA PET/CT诊断前列腺包膜外侵犯和精囊腺侵犯具有一定的价值[16-17]。本研究结果显示，仅TL-PSMA与SVI存在相关性，SUVmax、PSMA-TV与包膜外侵犯、SVI均无显著相关性，TL-PSMA越高，越可能发生精囊腺侵犯，对临床具有一定的提示作用。与赵强等[14]和李建芳等[15]的研究结果不同，本研究发现术后切缘阳性患者SUVmax、TL-PSMA显著升高，在预测术后切缘状态时均具有较高的诊断价值，可能与本研究相对扩大了样本量有关，因此有必要在后续研究中进行深入探讨。

3.4 本研究的局限性 本研究为回顾性研究，样本量较小，在一些临床病理资料分组中组间数量不平衡，可能影响统计学效力，这可能是SUVmax、TL-PSMA、PSMA-TV与一些临床病理特征之间无显著差异的原因。此外，本研究中为非连续入组患者，仅纳入根治性切除术后患者，可能造成选择偏倚。因此，未来需要继续扩大样本量，设计相应的前瞻性研究进行更加深入的探讨。另外，本研究以SUVmax的40%作为阈值获得肿瘤代谢参数PSMA-TV及TL-PSMA，尽管40%是常用的阈值参数，但目前尚无统一的测量标准，受样本量限制，本研究未对其他阈值进行分层对比研究，这也是未来的研究方向之一。

综上所述，68Ga-PSMA PET/CT代谢参数可为预测前列腺癌的临床病理特征提供一定的参考，其中代谢体积参数TL-PSMA的诊断效能可能更佳，在辅助诊断GS分期、术前制订淋巴结清扫方式、手术切除范围以及评估术后辅助放疗等方面具有一定的帮助。因此，初诊前列腺癌患者在制订治疗方案前应考虑行68Ga-PSMA PET/CT检查，同时更多地关注代谢体积参数TL-PSMA。

利益冲突 所有作者均声明不存在利益冲突