ПЭТ с¹⁸F-холином в диагностике глиальных опухолей головного мозга

Цель исследования: оценить диагностическую ценность позитронной эмиссионной томографии (ПЭТ) с¹⁸F-холином у больных с глиальными опухолями головного мозга. Материал и методы. В исследование включены результаты ПЭТ/КТ- и МРТ-исследований 28 пациентов с внутримозговыми опухолями: глиобластомы - у 8 (28,5%), анапластические астроцитомы - у 8 (28,5%), глиомы GrII - у 7 (25%), доброкачественные астроцитомы GrI - у 5 (18%). Всем пациентам была выполнена ПЭТ с¹⁸F-холином и минимум два МР-исследования в динамике. ПЭТ/КТ проводили на аппарате Biographm CT 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 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 SUV(max) проводили offline на рабочей станции SyngoVia с использованием протокола Oncology. Результаты. Самые 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%, самые низкие значения maxSUV1 были в глиомах GrI-0,76. Выводы. ПЭТ с использованием различных РФП предоставляет уникальную информацию о функциональном состоянии опухолей по ряду биологических процессов.¹⁸F-холин (N,N-диметил-N-¹⁸F-фторметил-2-гидро-ксиэтиламмоний) - это мембранный маркер, который позволяет оценить активность формирования мембраны клетки. В непораженном веществе головного мозга¹⁸F- холин практически не накапливается. Методика двухэтапного ПЭТ-сканирования с¹⁸F-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 этих значений на втором этапе. Таким образом “прирост” значений maxSUV может иметь прогностическое значение в диагностике опухолевой активности образований.

ПЭТ, глиома, головной мозг, 18F-холин, PET, 18F-choline, glioma, brain

1. Haacke E.M., Mittal S., Wu Z. et al. Susceptibility-Weighted Imaging: Technical Aspectsand Clinical Applications. Am. J. Neuroradiol. 2009; 30: 19-30.

2. Пронин И.Н., Туркин А.М., Долгушин М.Б. и др. Тканевая контрастность, обусловленная магнитной восприимчивостью: применение в нейрорентгенологии. Мед. виз. 2011; 1: 8-12.

3. Schaefer P., Roccatagliata L., Ledezma C. et al. First-pass quantitative CT perfusion identifies thresholds for salvageable penumbra in acute stroke patients treated with intraarterial therapy. Am. J. Neuroradiol. 2006; 27: 20-25.

4. Долгушин М.Б., Пронин И.Н., Фадеева Л.М., Корниенко В.Н. Метод КТ-перфузии в дифференциальной диагностике вторичного опухолевого поражения головного мозга. Мед. виз. 2007; 4: 100-106.

5. Пронин И.Н., Фадеева Л.М., Захарова Н.Е. и др. Перфузионная КТ: исследование мозговой гемодинамики в норме. Мед. виз. 2007; 3: 8-12.

6. Долгушин М.Б., Пронин И.Н. Перфузионная компьютерная томография в динамической оценке эффективности лучевой терапии при вторичном опухолевом поражении головного мозга. Вестн. РОНЦ им. Н.Н. Блохина РАМН. 2008; 4: 36-46.

7. 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. Am. J. Neuroradiol. 2000; 21: 84-93.

8. Подопригора А.Е., Пронин И.Н., Фадеева Л.М. Протонная магнитно-резонансная спектроскопия в диагностике опухолевых и неопухолевых поражений головного мозга. Вопр. нейрохир. 2000; 3: 7-20.

9. Ando K., Ishikura R., Nagami Y. et al. Usefulness of Cho/Cr ratio in proton MR spectroscopy for differentiating residual/recurrent glioma from non-neoplastic lesions. Nippon. Igaku Hoshasen Gakkai. 2004; 64: 121-126.

10. Hollingworth W., Medina L., Lenkinski R. et al. A systematic literature review of magnetic resonance spectroscopy (MRS) for the characterization of brain tumors. Am. J. Neuroradiol. 2006; 27; 7: 1404-1411.

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

12. Shinoura, N., Nishijima M., Hara T. et al. Brain tumors: detection with C-11 choline PET. Radiology. 1997; 202; 2: 497-503.

13. Langen K.J., Jarosch M., Muhlensiepen H. et al. Comparison of fluorotyrosinesand methionine uptake in F98 rat gliomas. Nucl. Med. Biol. 2003; 30: 501-508.

14. 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; 244: 557-565.

15. 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; 48; 4: 608-614.

16. 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; 40: 205-212.

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

18. 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; 7: 5330.

19. Hamel E., Assumel-Lurdin C., Edvinsson L. et al. Neuronal versusendothelial origin of vasoactive acethylcholine in pial vessels. Brain Res. 1987; 420: 391-396.

20. Estrada C., Bready J., Berliner J., Cancilla P.A. Choline uptake by cerebral capillaryendothelial cells in culture. J. Neurochem. 1990; 54: 1467-1473.

21. 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; 193: 246-255.

22. DeGrado T.R., Baldwin S.W., Wang S. et al. Synthesis and evaluation of(18)F-labeled choline analogs as oncologic PET tracers. J. Nucl. Med. 2001; 42: 1805-1814.

23. Moore K.R., Harnsberger H.R., Shelton C., Davidson H.C. “Leave me alone” lesions of the petrous apex. Am. J. Neuroradiol. 1998; 19: 733-738.

24. Katz-Brull R., Degani H. Kinetics of choline transport and phosphorylationin human breast cancer cells NMR application of the zero transmethod. Anticancer Res. 1996; 16: 1375-1380.

25. Nakagami K., Uchida T., Ohwada S. et al. Increased choline kinaseactivity and elevated phosphocholine levels in human colon cancer. Jpn. J. Cancer Res. 1999; 90: 419-424.

26. Ramirez de Molina A., Rodriguez-Gonzalez A., Gutierrez R. et al. Overexpression of choline kinase is a frequent feature in human tumorderivedcell lines and in lung, prostate, and colorectal human cancers. Biochem. Biophys. Res. Commun. 2002; 296: 580-583.

27. 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; 585: 169-176.

28. Yavin I. Regulation of phospholipid metabolism in differentiating cells from rat brain cerebral hemispheres in culture: patterns of acetylcholine, phosphocholine and cholinephosphoglycerides labeling from [C] cholin. J. Biol. 1976; 251: 1392-1397.

29. Galea E., Estrada C. Ouabaine-sensitive choline transport system in capillaries isolated from bovine brain. J. Neurochem. 1992; 59: 936-941.

30. Vanpouille C., Le Jeune N., Kryza D. et al. Influence of multidrug resistance on (18)F-FCH cellular uptake in a glioblastoma model. Eur. J. Nucl. Med. Mol. Imaging. 2009; 36 (8): 1256-1264.

31. Hara T., Kosaka N., Kishi H. PET imaging of prostate cancer using carbon-11-choline. J. Nucl. Med. 1998; 39: 990-995.

32. DeGrado T.R., Coleman R.E., Wang S. et al. Synthesis and evaluation of18F-labeled choline as an oncologic tracer for positron emission tomography: Initial findings in prostate cancer. Cancer Res. 2001; 61: 110-117.

33. Hara T., Kosaka N., Kishi H. Development of (18)F-fluoroethylcholine for cancer imaging with PET: Synthesis, biochemistry, and prostatecancer imaging. J. Nucl. Med. 2002; 43: 187-199.

34. 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; 28: 1664-1670.

35. 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; 232: 451-460.

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

37. Tan H., Chen L., Guan Y., Lin X. Comparison of MRI, F-18 FDG, and 11C-choline PET/CT for their potentials in differentiating brain tumor recurrence from brain tumor necrosis following radiotherapy. Clin. Nucl. Med. 2011; 36 (11): 978-981.