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关于胶质瘤患者PET成像的最新专家建议

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Original medical illustration for: Updated Expert Recommendations for PET Imaging in Patients with Gliomas

目录

要点

  • 最新的专家建议确认,氨基酸PET在诊断、治疗规划和监测胶质瘤方面优于葡萄糖PET。
  • 当MRI结果不确定时,氨基酸PET有助于区分肿瘤与非肿瘤,但阴性扫描结果并不能排除胶质瘤。
  • 在新诊断的胶质母细胞瘤患者中,超过70%的患者[¹⁸F]FET-PET显示的肿瘤体积大于MRI上增强区域的体积。
  • 强烈建议使用氨基酸PET来区分肿瘤复发与治疗相关改变,尤其是在MRI结果不明确时。
  • 目前仍缺乏证明PET成像可直接改善患者预后的有力证据,这也是未来研究的优先方向。

背景:此次更新为何重要

在过去20年中,PET成像在胶质瘤(起源于神经胶质细胞的脑肿瘤)患者的护理中变得越来越重要。对于许多临床问题,氨基酸PET已作为标准磁共振成像(magnetic resonance imaging)和先进MRI技术的补充,获得了广泛的国际认可。

这一成功源于严谨的研究。该研究产生了大量出版物,进而促使专家小组发布了关于胶质瘤患者PET成像的建议和临床指南。这些指南是由神经肿瘤学和核医学领域的主要组织共同制定的。这些组织包括欧洲神经肿瘤学协会(EANO)和神经肿瘤学疗效评估(RANO)工作组。此外还包括神经肿瘤学会、欧洲核医学协会以及核医学与分子成像学会。

关于胶质瘤患者PET成像的首份指南由RANO工作组与EANO于2016年联合发布。该指南强调,在各种临床应用中,氨基酸PET优于[¹⁸F]氟代脱氧葡萄糖PET([¹⁸F]FDG-PET,一种基于葡萄糖的示踪剂)。2016年的建议基于当时使用最广泛的氨基酸示踪剂。这些示踪剂靶向系统L氨基酸转运体,包括:

  • [¹⁸F]氟代乙基-L-酪氨酸([¹⁸F]FET)
  • [¹¹C]甲硫氨酸([¹¹C]MET)
  • 3,4-二羟基-6-[¹⁸F]-氟代-L-苯丙氨酸([¹⁸F]FDOPA)

自2016年以来,已发表了数百篇关于胶质瘤PET成像的文章。2024年,RANO小组提出了评估治疗反应的标准。总体而言,初步结果得到了证实和完善,证据水平有所提高,并确立了氨基酸PET成像的新适应症。一个例子是评估PET在脑肿瘤儿科患者中的作用。其他放射性标记的氨基酸也被引入临床使用。

例如,脂环族氨基酸抗-1-氨基-3-[¹⁸F]氟代环丁烷-1-羧酸(fluciclovine)已被提议用于原发性和继发性脑肿瘤的成像。Fluciclovine的转运由多种中性氨基酸转运体介导,包括系统ASC和系统L。这种摄取机制将fluciclovine与[¹⁸F]FET、[¹¹C]MET和[¹⁸F]FDOPA区分开来。

德国、丹麦和法国现已批准法定健康机构对放射性标记氨基酸PET成像进行报销。该报销涵盖使用PET来区分胶质瘤患者的治疗相关改变与肿瘤复发。专家组预计,其他欧洲国家也将很快批准类似的报销。

本政策审查中的更新指南旨在为参与胶质瘤患者诊断和护理的所有学科的专业医务人员提供服务。这些指南也为神经肿瘤学中PET的使用提供了框架。

专家如何对证据和建议进行分级

RANO PET工作组根据研究结果被验证的强度定义了证据水平。任何通过神经病理学确认PET发现的研究都被视为最高程度的验证。神经病理学包括组织学(组织检查)、根据中枢神经系统肿瘤最新WHO分类的分子信息,以及这两者的组合。

第二级验证是与常规MRI的相关性(如RANO标准适用时),以及与患者的临床病程相关。仅将构成牛津循证医学中心证据水平1–3的论文作为建议的基础。

证据水平定义如下:

  • 1级:随机对照试验
  • 2级:前瞻性队列研究、生态学研究或结果研究
  • 3级:回顾性研究或个体病例对照研究

专家组还对每项临床实践建议的强度进行了分级。该分级基于证据水平和证据体系,包括可用研究的数量以及这些研究的一致性和连贯性。强度类别为:

  • 强推荐:证据强烈支持使用此项影像学检查
  • 中等推荐:有中等程度的证据支持使用此项影像技术
  • 弱推荐:证据有限;专家意见建议使用,但证据极少

下表比较了2016年指南中的证据等级与本2025年政策审查中的证据等级。

  • 肿瘤性与非肿瘤性病变的鉴别:2016年为3级,2025年为3级
  • 勾勒胶质瘤范围以规划局部治疗选项:2016年为3级,2025年为2级
  • 鉴别胶质瘤复发与治疗相关改变(例如假性进展):2016年为3级,2025年为2级
  • 在提示非增强型胶质瘤的MRI发现中检测恶性肿瘤部分:2016年为3级,2025年为2级
  • 新诊断、未经治疗的胶质瘤的预后评估:2016年为3级,2025年为3级
  • 疗效评估:2016年为3级,2025年为2级
  • 成本效益分析:2016年不适用,2025年为2级
  • 患有胶质瘤的儿科患者(用于鉴别诊断和治疗后随访):2016年不适用,2025年为3级

新诊断的脑部病变:区分肿瘤与非肿瘤

与神经胶质瘤等肿瘤性病变相比,非肿瘤性病变通常显示出显著更高的放射性标记氨基酸摄取。这种差异有助于医生在术前进行鉴别诊断。

评估[¹⁸F]FET或[¹¹C]MET PET诊断性能的研究报道,对于肿瘤性诊断的特异性范围在76%至91%之间。特异性是指正确识别未患病患者的能力。

在影像学上类似胶质瘤的新诊断病变中,病理性增加的[¹⁸F]FET摄取与肿瘤性诊断的阳性预测值为98%相关。阳性预测值是指阳性检测结果正确识别出肿瘤的概率。后续一项研究报告了使用[¹⁸F]FET诊断神经胶质来源肿瘤的敏感性和特异性均高于90%。敏感性是指正确识别患病患者的能力。

关于其他氨基酸示踪剂(如[¹⁸F]FDOPA或fluciclovine)用于鉴别肿瘤性与非肿瘤性病变的证据很少。

一个重要的发现是:携带异柠檬酸脱氢酶(IDH)基因突变的CNS WHO 2级胶质瘤患者中,有20–30%的人未显示氨基酸摄取。IDH是一种基因,当其发生突变时,与某些类型的胶质瘤相关。

对于没有示踪剂摄取且MRI发现提示为CNS WHO 2级胶质瘤的脑部病变,可能在氨基酸PET上表现为放射性缺损(photopenic defects)。Photopenic意味着摄取在视觉上低于正常外观的脑组织。这些病变可能仍然是胶质瘤,包括一些具有更高CNS WHO分级类型的肿瘤。这种效应也已在放射性标记氨基酸[¹¹C]MET和[¹⁸F]FDOPA中报道。

虽然不太常见,但非肿瘤性病变中也可能出现高于背景水平的轻度氨基酸示踪剂摄取。例子包括脑缺血(脑部血流减少)、脑脓肿或炎症灶。轻度摄取也可能与癫痫发作有关。

总结新诊断脑部病变最相关的临床要点:

  • 当常规影像学结果不确定时,氨基酸PET在区分肿瘤性与非肿瘤性病变方面显示出较高的诊断性能。
  • 氨基酸PET扫描结果为阴性并不能排除胶质瘤。
  • 氨基酸PET可为疑似中枢神经系统(CNS)病变的鉴别诊断提供有价值的信息,但神经病理组织评估仍是提供最终诊断的必要条件。

无需手术预测分子信息

获取组织样本以建立特定分子信息需要进行侵入性操作。这一要求促使人们评估各种非侵入性神经影像方法,包括氨基酸PET,以准确获取分子层面的信息。

当分子检测结果不明确时,这种方法可能有用。它也可以在肿瘤位于难以进行切除或活检采样的解剖位置时提供帮助。

动态氨基酸PET在预测IDH基因型方面的价值已在示踪剂[¹⁸F]FET和[¹⁸F]FDOPA中进行了研究。IDH基因型是指IDH1或IDH2基因中是否存在突变。这些研究表明,在具有氨基酸摄取的胶质瘤中,动态获取的PET参数与IDH突变状态之间存在相关性。其中,达峰时间较短的值相关性尤为显著。这一发现对于该标志物的无创预测可能具有帮助。

对灌注和扩散MRI指标的分析,结合源自[¹⁸F]FET-PET或[¹⁸F]FDOPA-PET的静态参数,也显示出预测价值。这些静态参数包括肿瘤-脑比值和生物学肿瘤体积。这种联合方法以大于0.9的曲线下面积(AUC)识别了IDH突变状态。曲线下面积是衡量测试区分两组能力大小的统计指标;高于0.9的值表示表现优异。

氨基酸PET在人工智能(AI)和影像基因组学应用中的作用正在探索中。影像基因组学研究影像学特征与遗传信息之间的关系。使用[¹⁸F]FET、[¹⁸F]FDOPA和[¹¹C]MET进行PET的研究显示出在识别以下方面的预测价值:

  • IDH基因型
  • 1p/19q共缺失(两个染色体区域的丢失,是某些胶质瘤类型的标志物)
  • O-6-甲基鸟嘌呤-DNA甲基转移酶(MGMT)启动子甲基化状态(影响肿瘤对某些化疗药物反应的化学变化)
  • 端粒酶逆转录酶(TERT)启动子突变状态(某些胶质瘤中常见的遗传改变)

鉴于III期INDIGO试验,针对治疗相关靶点的PET成像引起了相当大的兴趣,尤其是在疗效评估方面。这些靶点包括突变的IDH1和IDH2酶,它们是胶质瘤中新型抗癌药物的靶点。因此,人们开始努力开发对IDH突变具有高特异性的选择性PET示踪剂。目标是改善对vorasidenib等IDH抑制剂疗效的评估。这种需求的存在是因为在接受这些药物治疗后,常规MRI结果通常保持不变。

2024年,研究人员报道成功将IDH抑制剂ivosidenib与正电子发射体¹⁸F进行标记。此外,该¹⁸F示踪剂在体内(living organisms)显示出优异的代谢稳定性。然而,在临床前小鼠模型中,IDH突变型肿瘤与IDH野生型肿瘤之间的示踪剂摄取没有显著差异。有必要进一步研究对IDH突变型胶质瘤具有高结合选择性的PET配体。

总体而言,研究提供了初步证据,表明氨基酸PET单独或与MRI联合使用在分子参数的无创预测方面具有潜在作用。然而,结果的有效性和普遍性值得进一步调查。

在新诊断胶质瘤中评估预后

源自氨基酸PET的静态参数允许对预后进行估计。在几项研究中,这些参数提供了超越具有高预后价值的分子标志物(如IDH突变状态)的预后信息。PET参数改善了对无进展生存期和总生存期的预测。无进展生存期是指患者在不患病的时间内生活的时间。

在中枢神经系统WHO 2级胶质瘤患者中,动态[¹⁸F]FET参数可能有助于识别预后较差风险较高的胶质瘤。值得注意的是,这些研究是在2021年WHO分类发布之前进行的。因此,此类研究中的预后评估可能不够精确。

[¹⁸F]FET-PET影像组学是评估氨基酸放射性示踪剂摄取分布和异质性的新兴方法。影像组学是从医学图像中提取大量定量特征的技术。该方法在获取预后信息方面显示出潜力,目前正处于研究之中。

总之,从氨基酸PET获得的静态和动态参数提供了宝贵的辅助信息。这些信息有助于在胶质瘤患者初诊时及术后阶段评估预后。以下参数与较差的预后相关:

  • 高摄取强度
  • 大的PET阳性体积(即较大的生物学肿瘤体积)
  • 从氨基酸PET获得的较短达峰时间值

绘制肿瘤范围以指导治疗计划

准确勾画胶质母细胞瘤的范围对于预后评估、手术和放射治疗计划以及随访监测至关重要。勾画是指定义肿瘤的精确边界。

常规MRI仅在有限程度上能够确定肿瘤范围。特别是,可视化水肿(肿胀)和非增强胶质瘤部分的肿瘤边界仍然具有挑战性。新兴数据表明,超出增强部分的范围具有重要的预后意义。这种扩散构成了胶质母细胞瘤的非增强体积。

值得注意的是,在新诊断的胶质母细胞瘤患者中,超过70%的患者[¹⁸F]FET-PET显示的肿瘤体积大于MRI上观察到的增强体积。

这对患者的意义

这份更新的指南确认并加强了氨基酸PET成像对胶质瘤患者的临床价值。针对几项关键适应症,证据等级从2016年到2025年有所提高。这些适应症包括:绘制肿瘤范围以指导治疗计划、区分肿瘤复发与治疗相关改变、检测恶性肿瘤部分以及评估治疗反应。

对患者而言,这意味着氨基酸PET可以在疾病的每个阶段提供重要信息:

  • 在诊断时:当MRI结果不明确时,帮助区分肿瘤与非肿瘤组织
  • 在活检或手术前:引导活检至最具恶性的肿瘤部分
  • 在治疗计划阶段:为手术和放射治疗定义精确的肿瘤范围
  • 在治疗期间:评估治疗是否有效
  • 在治疗后:区分早期和晚期的治疗相关改变与实际的肿瘤复发

该指南还强调了氨基酸PET在这些应用中优于葡萄糖PET([¹⁸F]FDG-PET)。这种优势很重要,因为它意味着患者能从氨基酸示踪剂中获得更准确的信息。

在德国、丹麦和法国,已批准对氨基酸PET进行报销,用于区分治疗相关改变与肿瘤复发。其他欧洲国家的患者可能很快也能获得类似的医疗覆盖。

然而,专家组也强调,缺乏显示将PET成像纳入临床工作流程可改善患者结局的1类证据。1类证据来自随机对照试验,这是最强的医学证据类型。这一差距凸显了未来临床研究需要优先关注的领域。

证据的局限性

专家组确定了几个重要的局限性。首先,缺乏显示将PET成像纳入临床工作流程可改善患者预后的1类证据。大多数建议基于2级或3级证据,而非随机对照试验。

其次,阴性的氨基酸PET扫描并不能排除胶质瘤。在携带IDH突变的CNS WHO 2级胶质瘤患者中,有20%至30%的患者未显示氨基酸摄取。这意味着如果医生仅依赖PET结果,可能会漏诊某些胶质瘤。

第三,非肿瘤性疾病(如脑缺血、脑脓肿、炎症病灶或癫痫发作)也可能出现轻微的氨基酸示踪剂摄取。这种重叠现象可能使PET扫描的解读复杂化。

第四,关于CNS WHO 2级胶质瘤预后的研究是在2021年WHO分类发布之前进行的。因此,这些研究中的预后评估可能不够精确。

第五,关于使用新型示踪剂(如[¹⁸F]FDOPA或fluciclovine)区分肿瘤性与非肿瘤性病变的证据稀缺。有关无创分子预测结果的效度和普遍适用性值得进一步研究。

最后,开发针对IDH突变的选择性PET示踪剂的努力尚未成功。在临床前小鼠模型中,¹⁸F标记的ivosidenib示踪剂在IDH突变型与IDH野生型肿瘤之间的摄取量未显示显著差异。

建议摘要

专家组就氨基酸PET在胶质瘤患者中的临床应用发布了以下建议:

  1. 区分肿瘤性与非肿瘤性病变(3级,中等强度):对于新诊断的脑部病变,当常规MRI结果仍不确定时,推荐推荐使用氨基酸PET来区分肿瘤性与非肿瘤性病变。
  2. 勾勒胶质瘤范围以规划局部治疗选项(2级,强推荐):强烈推荐使用氨基酸PET提供关于勾勒胶质瘤范围的额外信息。
  3. 区分胶质瘤复发与治疗相关改变(2级,强推荐):当常规MRI结果仍不明确时,强烈推荐使用氨基酸PET提供额外信息,以区分胶质瘤复发与治疗相关改变(如假性进展)。
  4. 在提示非增强型胶质瘤的MRI发现中检测恶性肿瘤部分(2级,强推荐):强烈推荐使用氨基酸PET来识别最具恶性的胶质瘤成分。
  5. 评估新诊断、未经治疗的胶质瘤的预后(3级,弱推荐):在初始诊断时,可考虑使用氨基酸PET来估算胶质瘤患者的预后。
  6. 疗效评估(2级,中等强度):推荐使用氨基酸PET来评估抗癌治疗(如烷化剂化疗或抗血管生成治疗)的反应。在临床试验中,强烈建议使用PET RANO 1.0标准提供的标准化反应评估标准。
  7. 患有胶质瘤的儿科患者(3级,弱推荐):对于患有胶质瘤的儿科患者,当常规MRI结果仍不确定时,可考虑使用氨基酸PET来区分肿瘤性与非肿瘤性病变,并在治疗后进行随访。

该指南还为疾病各阶段使用PET提供了框架。这些阶段包括疑似或新诊断的胶质瘤、MRI上复发的胶质瘤、活检或切除规划、放疗或放化疗、维持治疗以及随访。

常见问题

什么是氨基酸PET,它与常规PET扫描有何不同?

氨基酸PET使用放射性标记的氨基酸(如[¹⁸F]FET、[¹¹C]MET或[¹⁸F]FDOPA)对脑肿瘤进行成像。它与使用糖基示踪剂的葡萄糖PET([¹⁸F]FDG-PET)不同。更新的专家建议确认,在诊断、治疗规划和监测胶质瘤方面,氨基酸PET优于葡萄糖PET,能为患者提供更准确的信息。

氨基酸PET能否判断新发现的脑部病变是肿瘤还是其他情况?

可以。当常规磁共振成像结果不确定时,氨基酸PET有助于区分肿瘤与非肿瘤。在使用[¹⁸F]FET或[¹¹C]MET的研究中,肿瘤诊断的特异性范围为76%至91%。然而,阴性扫描结果并不能排除胶质瘤,最终诊断仍需进行组织学评估。

氨基酸PET扫描结果为阴性是否意味着我肯定没有脑肿瘤?

不是的。氨基酸PET扫描结果为阴性并不能排除胶质瘤。在携带IDH基因突变的CNS WHO 2级胶质瘤患者中,有20%至30%的患者未显示氨基酸摄取。这些病变仍可能是胶质瘤,包括一些高级别胶质瘤。因此,仍需进行活检或组织学评估以确诊。

氨基酸PET如何用于规划脑肿瘤手术或放疗?

氨基酸PET有助于明确胶质瘤的确切边界,这对手术和放射治疗计划非常重要。在新诊断的胶质母细胞瘤患者中,超过70%的患者[¹⁸F]FET-PET显示出的肿瘤体积大于MRI上显示的增强区域体积。这些信息有助于医生针对肿瘤的全部范围进行治疗。

氨基酸PET能否帮助区分肿瘤复发和治疗相关改变?

可以。当MRI结果模棱两可时,强烈建议使用氨基酸PET来区分胶质瘤复发与假性进展等治疗相关改变。该用途具有2级证据和强推荐意见。德国、丹麦和法国已为此适应症提供报销,其他欧洲国家可能很快也会跟进。

我的氨基酸PET扫描显示高摄取或大肿瘤体积意味着什么?

在研究中,氨基酸PET上的高摄取强度、大的PET阳性体积(大生物学肿瘤体积)以及短达峰时间值与胶质瘤患者的较差预后相关。这些参数可以提供超越IDH状态等分子标志物的预后信息,有助于评估无进展生存期和总生存期。

脑肿瘤儿童可以使用氨基酸PET吗?

对于患有胶质瘤的儿科患者,当MRI结果仍不确定时,可考虑使用氨基酸PET来区分肿瘤与非肿瘤,以及用于治疗后随访。该建议基于3级证据,评级为弱推荐。PET在儿童脑肿瘤中的作用是2016年以来确立的新适应症。

疑似或新诊断胶质瘤患者何时应寻求关于PET成像的第二诊疗意见?

当常规磁共振成像结果仍不确定时,氨基酸PET可提供额外信息,包括区分肿瘤与非肿瘤、明确手术和放疗所需的肿瘤范围,以及将肿瘤复发与治疗相关改变区分开来。由于阴性氨基酸PET扫描结果并不能排除胶质瘤,且20%–30%的IDH突变2级胶质瘤未显示氨基酸摄取,因此由专家对影像学和病理学进行复核可以明确诊断和治疗计划。Diagnostic Detectives Network提供独立的专家第二诊疗意见。

来源信息

Original article title: Update to the RANO working group and EANO recommendations for the clinical use of PET imaging in gliomas

Authors: Norbert Galldiks, Philipp Lohmann, Mariam Aboian, Ramon Barajas, William G. Breen, Jana Ivanidze, et al.

Publication: The Lancet Oncology, Volume 26, Issue 8, August 2025, pages e436–e447

DOI: 10.1016/S1470-2045(25)00193-7

Publisher: Amsterdam UMC

这篇患者友好型文章基于同行评审的研究。