2. 山西医科大学法医学院,太原 030013
2. School of Forensic Medicine, Shanxi Medical University, Taiyuan 030013, China
淋巴瘤是一组起源于淋巴结或其他淋巴组织的恶性肿瘤,是我国恶性肿瘤中发病率增速最快的肿瘤之一。包括霍奇金淋巴瘤(Hodgkin′s lymphoma,HL)和非霍奇金淋巴瘤(non-Hodgkin′s lymphoma,NHL)两种类型,治疗以化疗和靶向治疗为主[1-2]。目前研究发现多种化疗药物的使用以及靶向药物的联合使用可以导致药物相关肺脏损伤(drug-associated lung injury,DALI)[3-6]。DALI发展的最终结局会导致不可逆的肺纤维化,肺间质纤维化是淋巴瘤患者死亡的主要原因之一[7-10]。因此早期识别、干预DALI对改善淋巴瘤患者的预后至关重要。而核医学显像可以早期发现未出现临床症状的DALI[11],并提示临床进行及早干预,以免DALI病情发展至肺纤维化阶段,提高患者的预后及生存质量。该文对18F-脱氧葡萄糖(18F-fluorodeoxyglucose,18F-FDG)正电子发射型计算机断层显像(positron emission tomography/computed tomography,PET/CT)、非FDG PET/CT显像及SPECT显像检测淋巴瘤DALI的临床应用及动物实验进行综述。
一、淋巴瘤DALI概述DALI是指淋巴瘤治疗相关药物导致的肺脏形态、结构和功能的损害[12-13]。患者在早期肺脏损伤可不出现任何症状,病情加重时临床表现为呼吸困难、干咳、胸痛、发热、低氧血症等症状,严重者可发生急性呼吸窘迫综合征(acute respiratory distress syndrome,ARDS)[14]。DALI发生的时间不一,可以发生在化疗早至后期任一阶段,故需要及时的进行评估、监测[15]。目前发现及诊断DALI的方法主要包括:影像学方法如高分辨计算机体层成像(high-resolution computed tomography,HRCT),实验室检查如血气分析、血常规、用力肺活量(forced vital capacity,FVC)、肺CO弥散功能(lung diffusion capacity for carbon monoxide,DLCO)[14]。DALI的形成具有阶段性,从炎性渗出磨玻璃影期至肺间质纤维化期,在早期间质性肺炎时期,HRCT只能作为一种解剖结构显像技术,可无明显异常的肺部影像学表现,而18F-FDG PET/CT上可表现为双肺局灶性或弥漫性18F-FDG轻度摄取增高,HRCT在发现大多数患者的肺脏损伤时已经进入了不可逆阶段[16];实验室检查一般无异常,如外周血白细胞计数(WBC)可正常,血清EB病毒滴度和巨细胞病毒阴性,痰培养可未发现致病菌;但是FVC、DLCO可出现降低。实验室检查在发现化疗后肺损伤时,患者已经出现了相应的症状,并且其对于肺损伤的早期诊断仍需要进一步的研究。
核医学显像是目前利用解剖结构结合功能代谢和受体显像的影像学技术,具有无创性、高敏感型、高特异性的优势,已经被广泛应用于淋巴瘤诊断、分期、预后及随访中[17]。并且已有相关研究表明:18F-FDG PET/CT可以在双肺出现形态学改变之前出现代谢改变,用于在HRCT无法显示任何异常变化以及实验室检查尚无异常的极早期阶段检测DALI[11, 18]。因此,核医学显像对于早期发现DALI有较大的潜力。
二、18F-FDG PET/CT评价淋巴瘤DALI的临床应用研究1. 18F-FDG PET/CT参数评价淋巴瘤DALI:DALI已经成为影响淋巴瘤患者预后的一个重要因素,18F-FDG PET/CT早期发现DALI并指导临床及早干预,对改善患者的预后至关重要。Zhao和Zhang[11]回顾性分析了行18F-FDG PET/CT检查的579例淋巴瘤患者,32例诊断为DALI(5.53%,32/579),其中有29例接受利妥昔单抗治疗(90.63%,29/32)。32例DALI患者中有12例出现发热、咳嗽、呼吸困难等症状,20例未出现明显的症状,32例DALI患者病变均累及双肺,表现为弥漫性或局灶性18F-FDG摄取,且摄取程度与临床症状呈正相关,有症状的DALI患者最大标准摄取值(SUVmax)、SUR-BP(SUVmax-肺/SUVmax-纵隔)明显高于无症状DALI患者(3.03±1.33与1.84±0.70、2.12±1.06与1.18±0.48,P < 0.01),这说明18F-FDG PET/CT具有早期发现、诊断DALI的能力。
常规的影像学检查很难将淋巴瘤DALI与其他感染性胸部疾病(pulmonary infection,PI)区分开来。目前有相关研究发现,18F-FDG PET/CT能鉴别淋巴瘤DALI和PI。Lu等[19]回顾性分析677例 18F-FDG PET/CT鉴别淋巴瘤DALI和PI的研究,结果发现:PI患者SUVmax-肺、SUR-BP要高于DALI患者(4.05±1.42与2.45±0.52、1.95±0.87与1.15±0.31,P < 0.01)。所以18F-FDG PET/CT对于DALI和PI的鉴别诊断能否尽快应用于临床,需要更多相关病例来证实。
2. 18F-FDG PET/CT在不同化疗方案中评价淋巴瘤DALI的临床应用研究:Lu和Yang[19]进行回顾性研究中出现DALI的患者共有50例,其中应用利妥昔单抗+环磷酰胺+多柔比星脂质体+长春新碱+泼尼松(rituximab + cyclophosphamide + dorubicin liposomes + oncovin + prednisone, R-CDOP)化疗方案的有7例,应用利妥昔单抗+环磷酰胺+多柔比星+长春新碱+泼尼松(rituximab + cyclophosphamide + doxorubicin + oncovin + prednisone, R-CHOP)化疗方案的有29例,应用环磷酰胺+多柔比星+长春新碱+泼尼松(cyclophosphamide + doxorubicin + oncovin + prednisone,CHOP)方案有2例,发生率分别为18.42%(7/38)、10.46%(29/277)、2.06%(2/97)。Wei等[20]对弥漫大B细胞淋巴瘤(DLBCL)患者出现DALI的研究结果显示,在出现DALI的27例患者中,应用R-CDOP化疗方案有15例,应用R-CHOP化疗方案有10例,应用CHOP方案有2例,发生率分别为8.38%(15/179)、5.24%(10/191)、1.08%(2/186)。两者报道结论一致,哪种化疗方案更易导致淋巴瘤DALI仍需进一步研究。
18F-FDG PET/CT扫描能否成为临床早期监测淋巴瘤患者DALI的常规检查手段,仍需要进一步研究。Falay等[21]在研究中回顾性分析70例使用博来霉素治疗的HL患者中,出现13例DALI患者,中期18F-FDG PET/CT发现8例,在治疗结束后18F-FDG PET/CT发现5例,DALI患者中有6例在发现时未出现任何临床症状。该研究表明,常规的中期或治疗结束18F-FDG PET/CT扫描有助于提示临床注意无症状的博来霉素DALI患者。Jennane等[18]发现在纳入研究的124例经过博来霉素治疗的HL患者中,18例(14.5%,18/124)诊断为DALI,其中有5例死于DALI继发的ARDS,在化疗2个周期和化疗4个周期后分别有4例和2例患者在出现临床症状前预测了DALI的发生。106例DALI阴性患者中,85例在治疗后接受了PET检查,其中4例患者(4.7%,4/85)在化疗4个周期后进行PET显像时表现为双肺FDG弥漫性摄取增高,对于这4例患者在发现该现象后停用博来霉素,肺代谢亢进消失,值得一提的是,这些患者未出现任何临床症状或放射学体征。因此,18F-FDG PET/CT可以在未出现临床症状时发现部分DALI患者,及时停用相关化疗药物并调整化疗方案,以取得更佳的治疗效果。所以,统一淋巴瘤DALI的18F-FDG PET/CT诊断定量标准,以及明确18F-FDG PET/CT评价DALI的检查时间窗是及早发现、干预DALI必须关注的问题。
目前,应用18F-FDG PET/CT显像评价淋巴瘤DALI的临床研究还存在一些不足:大部分的临床研究对于淋巴瘤患者化疗多选择在化疗中后期进行PET/CT检查,而错失了在化疗早期PET/CT更早发现DALI并指导临床及早干预;淋巴瘤患者化疗后行18F-FDG PET/CT检查时间不统一,对比化疗早期、中期、后期DALI的发生,需要明确PET/CT评价DALI的检查时间窗,以及确定PET/CT参数对于预测DALI的特异性指标。目前临床研究缺乏前瞻性试验数据支撑。临床研究采用视觉分析、半定量分析研究指标,受人为因素及主观影响大。
三、非18F-FDG PET/CT显像在淋巴瘤DALI的应用研究活性氧(reactive oxide species,ROS)的过量产生是DALI发生的机制之一。然而,目前尚缺乏能够提供无创灵敏检测ROS的分子成像探针。Sivapackiam等[22]报道了一种新型金属探针Galuminox,Galuminox是一种使用活细胞荧光成像分析,检测超氧化物和过氧化氢产生的中等荧光剂。以68Ga标记Galuminox动态PET/CT对已经产生肺脏损伤小鼠处理组和仅使用盐水治疗的小鼠对照组进行扫描,结果显示:处理组小鼠在肺部的摄取值SUVmax比对照组小鼠高出4倍。同时该研究对PET/CT成像后小鼠生物组织研究中发现,Galuminox摄取与急性肺损伤的组织学和生理学证据相关,如多核浸润、肺泡上皮增厚和细支气管肺泡灌洗蛋白含量增加。总的来说,这项报告表明68Ga-Galuminox示踪剂在PET/CT成像上的摄取可以成为DALI中ROS活性的衡量标准,并表明其在监测其他疾病的氧化应激方面的潜在效用。
使用博莱霉素诱导的肺损伤的相关研究表明,在炎症期,双肺摄取18F-FDG;在纤维化期仍观察到少量18F-FDG的摄取,此时没有明显的炎症过程进行。由于18F-FDG不能区分炎症和纤维化过程,因此,迫切需要特定的纤维化示踪剂。纤维化的特征是胶原蛋白过度沉积,主要是Ⅰ型胶原蛋白。Désogère等[23]报道了一种针对Ⅰ型胶原蛋白的示踪剂68Ga-CBP8,将68Ga-CBP8注射入博来霉素诱导的肺纤维化的小鼠模型的体内。PET/CT显像示,小鼠摄取68Ga-CBP8(体外定量)程度与肺胶原蛋白的量呈线性相关(r2=0.80)。Montesi等[24]对特发性肺纤维化患者和健康受试者进行首次68Ga-CBP8 PET/CT人体显像,该研究发现肺纤维化终末期肺脏病变区域对68Ga-CBP8的摄取低于纤维化发展前期、中期,可能是由于胶原蛋白形成纤维后,它为68Ga-CBP8提供的结合位点比新合成的无序胶原蛋白少。该研究在一定程度上大力支持了动物研究发现。以上两项68Ga-CBP8研究证明,68Ga-CBP8可以准确而特异性地检测胶原蛋白的存在,但是,68Ga-CBP8 PET/CT是否可以预测DALI疾病进展和检测抗纤维化治疗的早期反应,还需要进一步的研究来证实。
Désogère等[25]利用放射性核素64Cu偶联小肽CBP7,在大鼠模型中对这种Ⅰ型胶原蛋白结合肽进行了评估,以检测肺损伤中新合成的Ⅰ型胶原蛋白。PET/CT显示博来霉素处理组的小鼠比对照组小鼠的肺部摄取值高2~3倍,在纤维化肺中的摄取量更高。同时与其他示踪剂相比,64Cu-CBP7代谢稳定性更高。因此,64Cu-CBP7、68Ga-CBP8可能成为预测DALI进展以及肺纤维化PET/CT无创成像的首选标志物,需要更多的动物实验及临床试验的验证和支持。
在PET/CT研究中,放射性水([15O]H2O)或氧(15O)也被用于肺部监测,通常应用于肺部换气和血管渗漏显像[26]。但是,15O同位素半衰期短,在合成及其临床应用方面可能是一个缺点,因此15O标记的化合物的潜在应用在很大程度上尚未开发。
四、SPECT显像在淋巴瘤DALI的应用研究99Tcm和111In是SPECT常用的放射性核素药物。99Tcm主要用于肺和血管显影,肺摄取99Tcm标记的放射性显像剂增加时就已经观察到肺损伤。Gumuser等[27]使用SPECT进行99Tcm标记的六亚甲基丙烯胺肟(99Tcm-hexamethylene propylene amine oxime,99Tcm-HMPAO)肺显像来评价博莱霉素和胺碘酮对大鼠诱导的肺毒性,同时在显像完成后对大鼠的肺脏损伤进行病理检测分级,结论发现出现TALI大鼠的显像和组织病理学一致,程序简单和较低的辐射剂量即可检出是99Tcm-HMPAO肺显像的特点。
同样根据DALI的发生机制,Weiner等[28]进行了针对111In标记细胞间黏附分子-1(CAM-1)的大鼠单克隆抗体是否可以早期检测博来霉素处理的大鼠DALI的研究。大鼠注射博来霉素诱导DALI,同时接受静脉注射111In-CAM-1处理组和111In-IgG对照组,并在24 h后使用SPECT进行成像。成像显示,对照组小鼠仅显示心脏血池和肝脏活性,肺脏摄取很少,图像特征可以很容易地将处理组及对照组大鼠分开。在两组小鼠的生理组织中,通过免疫荧光检测组织中CAM-1的存在,并使用荧光激活细胞分选仪(fluorescence-activatedcell sorting, FACS)分析检查血液多形核白细胞来检测博来霉素诱导的DALI,生物分布和影像学数据表明,111In标记CAM-1可以检测早期急性博来霉素诱导的肺损伤。免疫荧光和FACS数据表明,CAM-1对111In的摄取是一个特定的过程,这种抗体具有作为急性炎症的早期放射性核素检测的潜力。111In标记中性粒细胞来检测DALI为早期发现DALI提供新的研究方法,但目前在SPECT应用中111In显像剂对于DALI的研究较少。
目前,其他显像用于淋巴瘤DALI的评价仍存在不足:大部分示踪剂为特异性显像剂,对于早期发现和显示肺脏损伤的显像剂研究较少。大部分为动物实验,显像剂是否适用于人体试验未知。部分标记核素半衰期短,应用受限。大多数实验缺少非FDG PET/CT示踪剂与18F-FDG PET/CT显像或其他检查方法的优劣性的比较。
五、DALI预防与治疗DALI重在预防。对于淋巴瘤患者在使用化疗及靶向药物时,需评价潜在危险性。并且在用药过程中定期行18F-FDG PET/CT显像或胸部HRCT以监测病情变化,同时行相关实验室检查监测肺功能,因此及早发现、早期诊断DALI对治疗至关重要。淋巴瘤患者在完善相关检查后一旦怀疑DALI应立即停用该化疗方案,并且避免相关药物的联合使用以增加肺不良反应,同时评估患者的病情轻重程度,给予对症处理[29]。另外导致DALI的危险因素如高浓度氧的吸入、抽烟等也应得到临床的关注[30]。在早期DALI炎症渗出期,经积极治疗后临床症状和影像学表现可恢复正常,但如果在疾病初即表现为肺间质纤维化的患者其预后较差,甚至可致命。总之,DALI不可预测且诊断较难,同时会伴有发热、干咳、呼吸困难等症状,需与感染、淋巴瘤肺脏浸润等相鉴别,临床上可结合相关实验室检查、痰液和血液学微生物培养,必要时行病理学检查以排除相关疾病。
六、总结与展望淋巴瘤化疗药物的单独或联合使用对细胞产生毒性作用,以及免疫系统的介导机制会加速DALI的发生和发展。大量的临床研究发现,18F-FDG PET/CT显像能够在化疗早期发现淋巴瘤DALI,且其预测作用会早于CT、血常规、血气分析等传统检查方法,但淋巴瘤患者化疗后进行PET/CT检查时间的不统一导致了不能及早发现DALI并及时进行临床干预,且目前研究存在缺乏动物实验的早期研究、定量研究指标不统一等不足。不同阶段的肺间质性改变特异性示踪剂仍是目前核医学显像热门且急需的动物实验研究方向,以便及早的识别DALI,提高治愈率。在接下来的临床研究中可扩大淋巴瘤患者的纳入,进行多中心前瞻性研究,同时将相应治疗周期治疗前后18F-FDG PET/CT影像表现进行对比研究,结合病理学检查、动物实验及时更新DALI的核医学显像特异性。综上,核医学显像具有早期发现淋巴瘤DALI的潜力,及早提醒临床对DALI患者进行干预,提供个性化、精准化治疗以提高患者的预后。
利益冲突 所有作者均声明不存在利益冲突
作者贡献声明 赵彤负责论文撰写;原凌指导论文修改
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