Возможности ПЭТ/КТ с ¹⁸F-холином при глиальных опухолях

Цель: Оценить диагностическую ценность метода позитронной эмиссионной томографии (ПЭТ) с ¹⁸F-холином у больных с глиальными опухолями головного мозга.

Материал и методы: В исследование включены результаты исследований ПЭТ/КТ и МРТ 30 пациентов с внутримозговыми опухолями: глиобластомы – у 9 (30 %), анапластические астроцитомы – у 9 (30 %), глиомы GrII – у 7 (23,3 %), доброкачественные астроцитомы GrI – у 5 (16,7 %). Всем пациентам было выполнено ПЭТ/КТ-исследование с ¹⁸F-холином и минимум два исследования МРТ в динамике. ПЭТ/КТ проводили на аппарате Biograph mCT Siemens (КТ – 300 мА, 120 кВ, КТ в спиральном режиме: шаг среза при реконструкции 1,2 мм, ПЭТ – на 4-рядном кольце детекторов на основе ортосиликата лютеция (48 блоков на каждый), ширина одной зоны сканирования (slab) 21,6 см, время сканирования на первом этапе 5 мин/slab, на втором – 10 мин/slab). Первый этап проводили сразу после внутривенного введения радиофармпрепарата (РФП) с помощью автоматического инжектора для РФП Intego 2010, второй – через 45–55 мин. Вводимая активность составляла 300 МБк. Количественную оценку maxSUV проводили offline на рабочей станции SyngoVia с использованием протокола Oncology.

Результаты: Наиболее высокие средние значения накопления РФП (maxSUV₁) были получены в анапластических астроцитомах и глиобластомах – 5,07 и 4,89 соответственно, наибольший средний прирост значений maxSUV₂ отмечался в глиобластомах – 15,46 %, наиболее низкие значения maxSUV₁ были в глиомах GrI – 0,76.

Выводы: ПЭТ/КТ-исследование с использованием различных РФП предоставляет уникальную информацию о функциональном состоянии опухолей по ряду биологических процессов. ¹⁸F-холин – это мембранный маркер, который позволяет оценить активность формирования мембраны клетки. В неизмененном веществе головного мозга ¹⁸F-холин практически не накапливается. Методика двухэтапного ПЭТ-сканирования с ¹⁸F-холином головного мозга у больных с внутримозговыми опухолями позволила предположить степень их злокачественности, которая зависит как от уровня накопления РФП на первом этапе, так и от степени увеличения значения на втором этапе. Таким образом, «прирост» значений maxSUV может иметь прогностическое значение в диагностике опухолевой активности новообразований головного мозга.

1. Wester H.J., Herz M., Weber W. et al. Synthesis and radiopharmacology of O-(2-[18F] fluoroethyl)-L-tyrosine for tumor imaging // J. Nucl. Med. 1999. Vol. 40. P. 205–212.

2. Langen K.J., Jarosch M., Muhlensiepen H. et al. Comparison of fluorotyrosines and methionine uptake in F98 rat gliomas // Nucl. Med. Biol. 2003.Vol. 30. P. 501–508.

3. Moore K.R., Harnsberger H.R., Shelton C., Davidson H.C. “Leave me alone” lesions of the petrous apex // Amer. J. Neuroradiol. 1998. Vol. 19. P. 733–738.

4. Pyka T., Gempt J., Hiob D. et al. Textural analysis of pretherapeutic [18F]-FET-PET and its correlation with tumor grade and patient survival in high-grade gliomas // Eur. J. Nucl. Med. Mol. Imaging. 2016. Vol. 43. P. 133–141.

5. Gauthier S., Diksic M., Yamamoto L. et al. Positron emission tomography with [11C]choline in human subjects // Can. J. Neural. Sci. 1985. Vol. 12. P. 214.

6. De Grado T.R., Baldwin S.W., Wang S. et al. Synthesis and evaluation of 18F-labeled choline analogs as oncologic PET tracers // J. Nucl. Med. 2001. Vol. 42. P. 1805–1814.

7. Haubrich D.R., Wang P.F.L., Wedeking P.W. Distribution and metabolism of intravenously administered choline[methyl-3H] and synthesis in vivo of acetylcholine in various tissues of guinea pigs // J. Pharmacol. Exp. Ther. 1975. Vol. 193. P. 246–255.

8. Katz-Brull R., Degani H. Kinetics of choline transport and phosphorylation in human breast cancer cells; NMR application of the zero transmethod // Anticancer Res. 1996. Vol. 16. P. 1375–1380.

9. Nakagami K., Uchida T., Ohwada S. et al. Increased choline kinase activity and elevated phosphocholine levels in human colon cancer // Jpn. J. Cancer Res. 1999. Vol. 90. P. 419–424.

10. Ramirez de Molina A., Rodriguez-Gonzalez A., Gutierrez R. et al. Overexpression of choline kinase is a frequent feature in human tumorderived cell lines and in lung, prostate, and colorectal human cancers // Biochem. Biophys. Res. Commun. 2002. Vol. 296. P. 580–583.

11. Yavin I. Regulation of phospholipid metabolism in differentiating cells from rat brain cerebral hemispheres in culture: patterns of acetylcholine, phosphocholine and choline phosphoglycerides labeling from [C]cholin // J. Biol. 1976. Vol. 251. P. 1392–1397.

12. Slack B.E., Richardson U., Nitsch R.M., Wurtman R.J. Dioctanoylglycerol stimulates accumulation of [methyl’4C]choline and its incorporation into acetylcholine and phosphatidylcholine in a human cholinergic neuroblastoma cell line // Brain Res. 1972. Vol. 585. P. 169–176.

13. Amane S.P., Honig M.A., Milner T.A. et al. Sites of acetylcholine synthesis and release associated with microvessels in cerebral cortex: ultrastructural and neurochemical studies // J. Cereb. Blood Flow Metab. 1987. Vol. 7. P. 5330.

14. Hamel E., Assumel-Lurdin C., Edvinsson L. et al. Neuronal versus endothelial origin of vasoactive acethylcholine in pial vessels // Brain Res. 1987. Vol. 420. P. 391–396.

15. Estrada C., Bready J., Berliner J., Cancilla P.A. Choline uptake by cerebral capillary endothelial cells in culture // J. Neurochem. 1990. Vol. 54. P. 1467–1473.

16. Galea E., Estrada C. Ouabaine-sensitive choline transport system in capillaries isolated from bovine brain // J. Neurochem. 1992. Vol. 59. P. 936–941.

17. Wyss M. T., Spaeth N., Biollaz G. et al. Uptake of 18F-Fluorocholine, 18F-FET, and 18F-FDG in C6 gliomas and correlation with 131I-SIP(L19), a marker of angiogenesis // J. Nucl. Med. 2007. Vol. 48. № 4. P. 608–614.

18. Vanpouille C., Le Jeune N., Kryza D. et al. Influence of multidrug resistance on 18F-FCH cellular uptake in a glioblastoma model // Eur. J. Nucl. Med. Mol. Imaging. 2009. Vol. 36. № 8. P. 1256–1264.

19. Assimakopoulos A., Polyzoidis K., Sioka C. Positron emission tomography imaging in gliomas // Neuroimmunol. Neuroinflammation. 2014. Vol. 1. № 3. P. 107–114.

20. Hara T., Kosaka N., Kishi H. PET imaging of prostate cancer using carbon-11-choline // J. Nucl. Med. 1998. Vol. 39. P. 990– 995.

21. Hara T., Kosaka N., Shinoura N. et al. PET imaging of brain tumor with [methyl-11C]choline // J. Nucl. Med. 1997. Vol. 38. P. 842–847.

22. Hara T., Kosaka N., Kishi H. Development of 18F-fluoroethylcholine for cancer imaging with PET: Synthesis, biochemistry, and prostate cancer imaging // J. Nucl. Med. 2002. Vol. 43. P. 187–199.

23. De Grado T.R., Coleman R.E., Wang S. et al. Synthesis and evaluation of 18F-labeled choline as an oncologic tracer for positron emission tomography: Initial findings in prostate cancer // Cancer Res. 2001. Vol. 61. P. 110–117.

24. Shinoura N., Nishijima M., Hara T. et al. Brain tumors: detection with C-11 choline PET // Radiology. 1997. Vol.202. № 2. P. 497– 503.

25. Kwee S.A., Ko J.P., Jiang C.S. et al. Solitary brain lesions enhancing at MR imaging: evaluation with fluorine 18 fluorocholine PET // Radiology. 2007. Vol. 244. P. 557–565.

26. Ohtani T., Kurihara H., Ishiuchi S. et al. Brain tumour imaging with carbon-11 choline: Comparison with FDG PET and gadolinium-enhanced MR imaging // Eur. J. Nucl. Med. 2001. Vol. 28. P. 1664–1670.

27. Goebell E., Paustenbach S., Vaeterlein O. et al. Low-grade and anaplastic gliomas: Differences in architecture evaluated with diffusion-tensor MR imaging // Radiology. 2006. Vol. 239. P. 217–222.

28. Provenzale J.M., McGraw P., Mhatre P. et al. Peritumoral brain regions in gliomas and meningiomas: investigation with isotropic diffusion-weighted MR imaging and diffusion-tensor MR imaging // Radiology. 2004. Vol. 232. P. 451–460.

29. Burtscher I.M., Skagerberg G., Geijer B. et al. Proton MR spectroscopy and preoperative diagnostic accuracy: An evaluation of intracranial mass lesions characterized by stereotactic biopsy findings // Amer. J. Neuroradiol. 2000. Vol. 21. P. 84–93.

30. Herholz K. Brain tumors: an update on clinical PET research in gliomas // Semin. Nucl. Med. 2017. Vol. 47. P. 5–17.