用正電子電腦斷層掃描進行癌症分期 | 朱超醫生 (核醫學科) | 上海CMCS

Cancer Staging with PET-CT | Dr. Zhu Chao (Nuclear Medicine) | CMCS Shanghai

关于朱超医生

朱超医生是上海交通大学医学院附属瑞金医院核医学科主任,该科室是中国领先的核医学科之一,也是分子影像、PET-CT诊断和肿瘤诊疗一体化(theranostic oncology)的国家级参考中心。他是肿瘤PET-CT显像、甲状腺癌管理以及包括成纤维细胞激活蛋白抑制剂(FAPI)示踪剂、PSMA靶向显像和肽受体放射性核素治疗在内的新型分子探针临床应用领域的全国公认领导者。朱医生认为核医学不再是肿瘤学的辅助学科,而是一种核心决策工具,它决定治疗策略、监测治疗反应,并实现诊断和靶向放射性核素治疗在单一分子框架内的诊疗一体化方法。他在瑞金医院的科室完全符合欧洲核医学协会(EANM)标准,确保图像质量、定量重现性和诊断一致性达到国际基准,为来自任何国家的患者提供服务。


病例概述

Catherine Moreau女士,54岁,法国建筑师,居住在上海。她在甲状腺乳头状癌全甲状腺切除术和中央区颈淋巴结清扫术两年后就诊,表现为血清甲状腺球蛋白(在TSH抑制下Tg为15.8 ng/mL)进行性升高——这是复发或转移性甲状腺癌的生化特征,而颈部超声、胸部CT或常规放射性碘全身扫描均未发现任何异常。这种组合——Tg升高,常规影像学阴性,放射性碘扫描阴性——是甲状腺肿瘤学中最具诊断挑战性的情况之一,表明肿瘤可能去分化并失去碘浓聚能力。

朱超医生推荐双示踪剂分子影像学检查:FDG PET-CT检测代谢活跃的病灶,以及68Ga-FAPI-04 PET-CT(一种靶向肿瘤微环境中过表达的成纤维细胞激活蛋白(FAP)的新型探针)以表征肿瘤生物学并检测FDG无法发现的病灶。FDG PET-CT识别出多个肺结节和右侧第七根肋骨病灶,代谢活性中等。FAPI PET-CT显示相同的病灶示踪剂摄取显著更高(SUVmax为12.8–18.5,而FDG为4.5–6.2),并且——关键的是——识别出肝圆韧带附近一个5毫米的淋巴结,该淋巴结在FDG上呈阴性,且在所有先前的影像学检查中均不可见。双示踪剂结果确诊为放射性碘难治性复发性甲状腺乳头状癌伴肺、骨和隐匿性淋巴结转移,并指导了诊疗一体化治疗策略:高剂量放射性碘再分化尝试,随后采用仑伐替尼联合PD-1免疫疗法。三个月后,FAPI PET-CT显示肺部病灶SUVmax降低60%,Tg从15.8降至2.1 ng/mL——证实部分缓解。


患者背景

  • 姓名/国籍:Catherine Moreau女士(化名)——法国籍;居住在上海的建筑师;甲状腺乳头状癌全甲状腺切除术后两年
  • 年龄/性别:54岁女性
  • 主诉:TSH抑制治疗下血清甲状腺球蛋白(Tg)在六个月内进行性升高;无定位症状;常规影像学检查阴性
  • 手术史:两年前行全甲状腺切除术加中央区淋巴结清扫术;术后完成放射性碘清除治疗;术后一直服用左甲状腺素抑制治疗
  • 目前用药:左甲状腺素——剂量调整以维持TSH低于0.1 mIU/L
  • 既往病史:无其他重要病史;无药物过敏史

实验室和常规影像学评估

实验室结果

  • 血清甲状腺球蛋白(Tg):TSH抑制下为15.8 ng/mL(TSH 0.05 mIU/L)——显著升高;全甲状腺切除术后任何可检测到的Tg都表明甲状腺组织或肿瘤残留或复发
  • 抗甲状腺球蛋白抗体(TgAb):阴性——证实Tg测量未因抗体干扰而假性升高;Tg值可靠
  • TSH:0.05 mIU/L——充分抑制
  • 趋势:六个月内进行性升高——倍增时间与活跃的肿瘤生长而非稳定的残余组织一致

常规影像学——均阴性

  • 颈部超声:术后解剖结构变形;未发现明确具有恶性形态特征的淋巴结
  • 增强胸部CT:双肺多发直径小于3毫米的微小结节——低于可确诊为转移灶的尺寸阈值;不确定
  • 常规131I全身扫描(WBS):阴性——全身未发现异常放射性碘摄取;定义为放射性碘难治性疾病
  • 临床解读:Tg升高伴WBS阴性是放射性碘难治性甲状腺癌的标志——约影响5%–15%的分化型甲状腺癌患者。标准放射性碘治疗无效;需要替代的分期和治疗策略。

朱医生的诊断评估:Tg升高和WBS阴性这两种情况,确切地告诉我们两件事。首先,患者体内某处存在活跃的甲状腺癌。其次,癌细胞已经失去了浓聚碘的能力——这意味着我们标准的治疗工具不再可用。FDG靶向葡萄糖代谢——在去分化甲状腺癌中上调。FAPI靶向肿瘤微环境——几乎存在于所有实体瘤中,无论其分化状态如何。它们共同为我们提供了疾病的完整生物学图谱。


先进分子影像学——双示踪剂PET-CT

18F-FDG PET-CT

FDG(氟脱氧葡萄糖)在高糖酵解活性的细胞中蓄积——这是恶性细胞的代谢特征。在分化型甲状腺癌中,FDG摄取与碘亲和力呈负相关:失去碘浓聚能力的肿瘤通常表现出FDG摄取增加——即所谓的翻转现象。这使得FDG PET-CT成为放射性碘难治性甲状腺癌的一线功能影像学工具。

  • 肺部发现:双肺多发FDG摄取增加的结节灶;SUVmax范围4.5–6.2;与血源性肺转移一致
  • 骨骼发现:右侧第七根肋骨局灶性FDG摄取;SUVmax 5.1;与溶骨性骨转移一致
  • 淋巴结发现:未发现FDG阳性淋巴结——5毫米的肝圆韧带淋巴结低于FDG检测阈值
  • 解读:证实肺部和骨骼转移;FDG未检测到淋巴结病灶

68Ga-FAPI-04 PET-CT——瑞金医院特色能力

FAPI示踪剂靶向成纤维细胞激活蛋白(FAP)——一种在肿瘤基质中肿瘤相关成纤维细胞(CAFs)上选择性过表达的丝氨酸蛋白酶。CAFs是大多数实体瘤中肿瘤微环境的主要组成部分,其FAP表达在很大程度上与肿瘤分化状态无关。这意味着FAPI示踪剂可以检测到已失去常规示踪剂靶向生物标志物的肿瘤。

  • 肺部发现:所有肺结节均显示FAPI摄取显著增高;SUVmax范围12.8–18.5——比FDG高两到三倍;肿瘤与背景比率极佳
  • 骨骼发现:右侧第七根肋骨病灶;SUVmax 14.2;显著高于FDG摄取
  • 关键隐匿性发现——肝圆韧带淋巴结:一个位于肝圆韧带旁边的5毫米淋巴结——颈部超声、胸部CT和FDG PET-CT均不可见——显示出强烈的局灶性FAPI摄取(SUVmax 11.6);这个微转移淋巴结病灶在所有常规和基于FDG的影像学检查中都将被完全遗漏,其检测从根本上改变了分期和治疗计划
  • 解读:FAPI PET-CT通过识别其他检查均未检测到的隐匿性淋巴结转移,提高了疾病分期;证实高肿瘤基质负荷与侵袭性生物学行为一致

朱医生的影像解读:FAPI结果在两方面引人注目。首先,绝对SUVmax值——高达18.5——是我们甲状腺癌中见过的最高值之一。这表明肿瘤微环境极其活跃。其次,肝圆韧带附近的5毫米淋巴结。在FDG上,它不可见。在FAPI上,它像灯塔一样亮起。这个淋巴结将分期从M1肺部和骨骼转移改为M1肺部、骨骼和淋巴结转移——它改变了治疗计划,因为该位置的淋巴结必须进行全身性管理。如果没有FAPI,我们将计划治疗两个部位而遗漏第三个。


多学科团队讨论和治疗策略

由朱超医生召集的多学科团队包括核医学科、内分泌科、肿瘤科和放射肿瘤科。双示踪剂PET-CT结果确立了修订后的诊断:放射性碘难治性复发性甲状腺乳头状癌伴肺、骨和隐匿性淋巴结转移——一种需要全身治疗的全身性疾病。治疗策略围绕诊疗一体化原则设计:不仅利用分子影像学结果对疾病进行分期,而且根据每个病灶的生物学特征选择最可能有效的治疗方式。

第一步——放射性碘再分化尝试

尽管WBS阴性,但肺部病灶中等程度的FDG摄取提示可能存在残余分化能力。尝试在高TSH最大刺激下进行高剂量放射性碘挑战。

TSH刺激方案:停用左甲状腺素四周;在第1天和第2天注射重组人TSH(rhTSH,Thyrogen)以使TSH达到30 mIU/L以上。rhTSH刺激可避免因停用左甲状腺素而导致的甲状腺功能减退症状。

高剂量放射性碘治疗:在辐射安全隔离下口服131I 200 mCi。

治疗后SPECT/CT(一周):其中两个肺结节显示低水平碘摄取——证实部分再分化。右侧第七根肋骨病灶未显示碘摄取——证实该部位完全放射性碘抵抗。

朱医生的评估:治疗后扫描给了我们需要的答案。一些肺部病灶仍然可以吸收碘——虽然很少,但足以证实部分再分化。肋骨病灶则完全不吸收。这就是放射性碘难治性甲状腺癌如此困难的异质性:同一患者的不同病灶具有不同的生物学行为。我们需要一种无论碘亲和力如何都有效的全身性药物。

第二步——全身靶向治疗:仑伐替尼联合PD-1免疫疗法

鉴于肺部病灶对放射性碘有部分反应,而骨骼病灶完全耐受放射性碘,MDT建议进行全身靶向治疗。仑伐替尼——一种多靶点酪氨酸激酶抑制剂,靶向VEGFR1-3、FGFR1-4、PDGFRalpha、RET和KIT——是根据NCCN和ESMO指南,用于放射性碘难治性分化型甲状腺癌的一线全身药物,SELECT试验已证明其可延长无进展生存期。由于高FAPI摄取表明肿瘤微环境活跃,以及抗血管生成酪氨酸激酶抑制剂与PD-1阻断之间存在协同作用的新证据,因此添加了PD-1检查点抑制剂免疫疗法。


三个月疗效评估

68Ga-FAPI PET-CT再分期

  • 肺部病灶:SUVmax从12.8–18.5降至约6.0——约降低60%;CT部分显示病灶体积减小
  • 骨骼病灶(右侧第七根肋骨):FAPI摄取显著降低;CT显示硬化性改变,与治疗反应一致
  • 肝圆韧带淋巴结:FAPI摄取降低至接近背景水平——先前隐匿的微转移淋巴结的代谢反应接近完全缓解
  • 总体反应:根据PERCIST标准,部分缓解(PR)

生化反应

  • 血清Tg:从15.8降至2.1 ng/mL——降低87%;证实生化部分缓解
  • TSH:恢复左甲状腺素抑制后维持在0.1 mIU/L以下

朱医生指出,FAPI PET-CT的代谢反应在三个月时即可检测到,比解剖学CT显示肺结节可测量的尺寸减小早约四到六周——这表明功能性PET显像在早期反应检测方面优于基于解剖学的CT。


专家评论——朱超医生

1. Tg升高,影像学阴性困境:分子影像学是解决方案

甲状腺球蛋白升高而常规影像学阴性并非诊断失败——而是一种诊断指示。它告诉我们疾病存在,但低于基于解剖学的影像学检测阈值,我们需要转向基于生物学的影像学来发现它。甲状腺癌中的翻转现象——即碘亲和力丧失伴随FDG亲和力增加——意味着当WBS阴性且Tg升高时,FDG PET-CT是正确的下一步。但FDG有其自身局限性:它需要最小病灶尺寸和代谢率才能产生可检测到的信号。FAPI通过靶向肿瘤微环境而非肿瘤细胞本身来解决这些局限性。表达FAP的CAFs几乎存在于所有实体瘤中,无论肿瘤分化状态如何,它们都具有代谢活性,即使在小病灶中也能产生高对比度信号。本病例中5毫米的淋巴结——FDG不可见,FAPI可见——是最清晰地证明了为什么在放射性碘难治性甲状腺癌中双示踪剂成像优于单示踪剂成像。

2. 诊疗一体化:同源分子靶点的诊断与治疗

诊疗一体化原则——利用相同的分子靶点进行成像和治疗——是过去二十年核医学领域最重要的概念进展。PSMA诊疗一体化对(68Ga-PSMA用于成像,177Lu-PSMA-617用于治疗)已改变了转移性前列腺癌的管理。DOTATATE诊疗一体化对在神经内分泌肿瘤中也起到了同样的作用。FAPI是下一个前沿:68Ga-FAPI-04用于成像,177Lu-FAPI用于治疗——靶向肿瘤微环境而非肿瘤细胞,适用于更广泛的肿瘤类型。在本病例中,高FAPI摄取(SUVmax高达18.5)表明该患者在仑伐替尼方案最终失败时,可能是FAPI靶向放射性核素治疗的潜在候选者。成像结果不仅是分期工具——它还是未来治疗选择的治疗资格评估。这就是诊疗一体化:每一次成像研究同时也是一项潜在的治疗选择研究。

3. 定量PET:SUVmax作为生物标志物,而非仅仅一个数字

从定性PET解读到定量PET分析(SUVmax、SUVmean、代谢肿瘤体积、总病灶糖酵解)的转变代表了核医学作为临床学科的根本性成熟。SUVmax不仅仅是示踪剂摄取量的度量——它还是肿瘤生物学活性的替代生物标志物。高基线SUVmax预示着侵袭性行为、快速进展和不良预后。治疗后SUVmax的百分比大幅下降预示着持久反应和改善的生存期。在本病例中,基线FAPI SUVmax为12.8–18.5,预示了常规影像学未能揭示的侵袭性行为。三个月后降至约6.0——下降了60%——是持续反应的有力预测因子。在瑞金医院,我们报告了每次肿瘤PET研究的SUVmax、SUVmean、代谢肿瘤体积和总病灶活性——因为数字和图像一样重要,而数字随时间的变化比两者都更重要。

4. EANM标准和国际可重现性

对于将在上海进行PET-CT成像并在其本国进行随访成像的国际患者而言,定量PET测量在不同机构间的可重现性并非技术细节——而是临床必需。EANM标准化——涵盖患者准备(禁食时间、血糖控制、静息时间、水合)、扫描仪校准、图像重建参数和报告惯例——确保在瑞金医院测量的SUVmax与在欧洲或北美任何符合EANM标准的中心测量的SUVmax具有相同的意义。国际患者应获得全球任何地方的医生都能自信地解读、比较和采取行动的影像学结果。


CMCS上海如何协调此病例

CMCS 上海协助 Moreau 女士完成了从最初的 Tg 警报到三个月反应评估的全过程,包括:紧急协调全面的甲状腺功能组套、TgAb 和 Tg 定量检测,并提供双语结果解读;转诊至瑞金医院核医学科的朱超医生,并优先安排了会诊;协调 FDG PET-CT 和 68Ga-FAPI-04 PET-CT 双示踪剂成像,提供英语和法语的患者准备说明(禁食方案、血糖监测、左甲状腺素服用时间);双语解读所有 PET-CT 报告,包括 SUVmax 值、病灶特征和分期意义;实时向患者及其在法国的内分泌科医生沟通肝圆韧带隐匿性结节的发现;协调核医学科、内分泌科、肿瘤科和放射肿瘤科的多学科讨论,并为患者提供双语总结;rhTSH 刺激方案协调,包括左甲状腺素停药时间安排、rhTSH 注射预约以及 200 mCi 放射性碘治疗的辐射安全隔离安排;放射性碘治疗后一周的 SPECT/CT 协调,并将结果传达给患者在巴黎的甲状腺肿瘤科医生;乐伐替尼获取协调,包括药物采购、剂量起始和耐受性监测方案;PD-1 免疫治疗输注安排和免疫相关不良事件监测;三个月的 FAPI PET-CT 再分期协调,提供定量 SUVmax 比较报告和 Tg 趋势分析,并传达给患者及其海外医生;以及建立长期随访方案,包括每六个月进行 FAPI PET-CT 和 Tg 监测,朱医生团队与患者在法国的内分泌科医生和肿瘤科医生直接联系。

对于患有甲状腺癌、神经内分泌肿瘤或任何需要先进分子成像、PET-CT 分期或在上海进行诊疗评估的国际患者,瑞金医院朱超医生团队代表着核医学领域的国际前沿专业知识——将双示踪剂 PET-CT 与新型 FAPI 探针、符合 EANM 标准的定量 SUV 分析和诊疗计划相结合,以发现常规成像遗漏的病灶并指导常规肿瘤学无法单独做出的治疗决策。CMCS 确保这些专业知识可及:以患者的语言提供,并向海外医生提供可与全球任何地方的随访研究直接比较的定量影像报告。


本病例报告已去身份化并用于教育目的。所有临床细节均已根据患者隐私标准匿名处理。CMCS 上海是一家医疗礼宾服务机构,不提供直接医疗护理。

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