肿瘤血流预测人类前列腺癌侵袭性:一项使用Rubidium-82 PET、MRI和Na+/K+-ATPase密度的研究

Tumour blood flow for prediction of human prostate cancer aggressiveness: a study with Rubidium-82 PET, MRI and Na+/K+-ATPase-density

作者信息Mads Ryø Jochumsen, Jens Sörensen, Bodil Ginnerup Pedersen, Jens Randel Nyengaard, Søren Rasmus Palmelund Krag, Jørgen Frøkiær, Michael Borre, Kirsten Bouchelouche, Lars Poulsen Tolbod
PMID32808078
发布时间2021-02
DOI10.1007/s00259-020-04998-2

实验完整度

高

包含多层级证据:前瞻性临床队列(102例患者)结合MRI、82Rb PET成像、ROC分析及免疫组化(IHC)验证Na+/K+-ATPase表达,功能验证(TBF预测GG)与机制探讨(IHC相关性)兼备。

主要模型

前列腺癌患者队列(MRI引导活检) 前列腺良性和恶性病灶活检组织(IHC)

重点核对

82Rb-PET/CT扫描在MRI引导活检前1周内进行,注射剂量1110 MBq MRI引导活检ISUP分级组(GG)评估 排除炎症病灶后TBF与GG相关 Na+/K+-ATPase IHC染色及细胞密度定量

摘要

目的 肿瘤血流(TBF)是癌症生长的关键决定因素。近期,我们验证了Rubidium-82(82Rb)正电子发射断层扫描(PET)用于前列腺癌(PCa)的TBF测量,并发现TBF与癌症侵袭性呈正相关。本研究旨在确定TBF区分有意义与无意义PCa的能力,并检查其与潜在Na+/K+-ATPase密度的关系,因为82Rb通过Na+/K+-ATPase在细胞内转运。 方法 在磁共振成像(MRI)引导的前列腺活检前,对102名患者进行盆腔82Rb PET扫描。结果包括100个PCa病灶(86名患者)和25个良性病灶(16名患者)。在MRI上定义肿瘤并转移到82Rb PET进行TBF测量。随后对活检组织进行免疫组化Na+/K+-ATPase染色。 结果 TBF是MRI引导活检分级组(GG)的最佳预测因子(rho=0.68,p<0.0001,排除炎症病灶),优于最低表观扩散系数(ADC)值(rho=-0.23,p=0.01),且独立于ADC值和肿瘤体积(p<0.0001)。PET区分GG-2-5与GG-1和良性病灶的曲线下面积(AUC)、敏感性和特异性分别为0.79、96%和59%。区分GG-3-5与GG-1-2和良性病灶的AUC、敏感性和特异性分别为0.82、95%和63%。PCa细胞轮廓的Na+/K+-ATPase密度比良性前列腺细胞轮廓低38%。细胞密度和Na+/K+-ATPase密度均不决定肿瘤82Rb摄取。 结论 TBF是PCa侵袭性的独立预测因子,值得更多关注,因为它可能有助于区分临床有意义与无意义的PCa。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
TBF能否预测前列腺癌侵袭性,以及82Rb摄取是否与Na+/K+-ATPase密度相关?
核心机制
TBF增加与PCa侵袭性相关,但82Rb摄取不受Na+/K+-ATPase密度或细胞密度决定,提示血流而非泵密度为主要决定因素。
主要证据
前瞻性队列中82Rb PET测量的TBF与GG显著相关(rho=0.68),ROC分析显示高敏感性和特异性;IHC显示PCa中Na+/K+-ATPase密度较低,但相关性分析不支持其决定82Rb摄取。
研究意义
TBF量化可能为区分临床有意义与无意义PCa提供额外临床价值,尤其在内分泌治疗或主动监测期间。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

患者纳入与扫描

获取前列腺癌患者的影像数据,用于评估TBF与PCa侵袭性的关系。

纳入102例计划行MRI引导活检的患者,进行82Rb-PET/CT和mpMRI扫描。

2

图像分析与TBF测量

定量测量肿瘤血流量并计算SUVmax。

在MRI上勾画肿瘤VOI并转移至PET,测量SUVmax、SUVmean、SUVpeak及最低ADC值。

3

免疫组化染色

评估Na+/K+-ATPase密度及其与82Rb摄取的关系。

对MRI引导活检组织进行IHC染色,定量Na+/K+-ATPase光密度和细胞密度。

4

统计分析

确定TBF与GG的相关性及预测价值。

使用Spearman相关、线性回归和ROC分析评估TBF与GG的关系及区分能力。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

产品清单

实验环节名称品牌货号
GE Discovery MI Digital Ready PET/CTGE Healthcare--
GE Discovery MI(5环)PET/CTGE Healthcare--
CardioGen-82发生器输注系统Bracco--
西门子Skyra 3T磁共振Siemens--
Hermes混合查看器Hermes Medical Solutions--
ProCAD----
BenchMark ULTRA IHC/ISH染色模块Ventana Medical Systems--
细胞调理液(CC1)Ventana Medical Systems--
α1-Na+/K+-ATPase抗体(克隆α5-s)DSHB--
OptiView二抗Ventana Medical Systems--
α2-Na+/K+-ATPase抗体Proteintech16836-1-AP
山羊抗兔二抗Dako Denmark A/SP0448
NDP扫描仪Hamamatsu Photonics K.K--
NDP.View2Hamamatsu Photonics K.K--
ImageJ----
REDCapVanderbilt University Medical Center--
STATA 15.1StataCorp LLC--

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
患者入组
纳入标准:计划行MRI引导活检,无其他盆腔癌症、既往PCa治疗或人工髋关节;年龄和PSA水平等未明确说明。
阅读提示:见Methods 'Patient population'
影像采集
82Rb-PET/CT扫描在活检前1周内进行,注射剂量1110 MBq;MRI扫描参数(如DWI b值、DCE时间分辨率)。
阅读提示:见Methods 'Imaging'
图像分析
82Rb-PET/CT与MRI配准方式;VOI勾画方法;SUVmax计算。
阅读提示:见Methods 'Image analysis'
免疫组化
抗体克隆和稀释度;抗原修复条件;染色程序和定量方法。
阅读提示:见Methods 'Immunohistochemistry'
统计分析
统计检验类型(Spearman、线性回归、ROC);排除炎症病灶对结果的影响。
阅读提示:见Methods 'Statistical analysis' 和 Results 相关部分