作者:王艺霖,徐晓娟,陈雁,中国医学科学院北京协和医学院肿瘤医院影像诊断科
过去30年,世界范围内所有恶性肿瘤患者的相对生存率提高了20%,但卵巢癌患者病死率仍居高不下。肿瘤细胞减灭术和铂类-
影像学在诊断卵巢癌、分期、评估疗效及随访等全流程管理中发挥着不可或缺的作用,随着PARPi的广泛应用,影像学的价值得到进一步体现。本文就PARPi的作用原理及影像学有关PARPi治疗卵巢癌进展进行综述。
1. PARPi作用原理
修复组织细胞DNA损伤的核心包括以聚腺苷二磷酸核糖聚合酶(poly adenosine diphosphate ribosepolymerase,PARP)为关键的修复酶催化指导修复DNA单链损伤,以及可修复DNA双链断裂的原始DNA 序列同源重组修复(homologous recombination repair,HRR)信号通路。卵巢癌BRCA 基因突变细胞存在同源重组缺陷(homologous recombination deficiency,HRD),无法正常编码HRR通路中的关键蛋白——BRCA1/2 蛋白,不能通过HRR途径修复DNA损伤。
PARPi可定向阻止修复酶PARP发挥正常功能,导致体内细胞无法通过PARP通路完成DNA损伤修复,使HRD肿瘤细胞内两种DNA修复途径均已失效,即成功诱导了肿瘤细胞凋亡,这种双途径致死效应又称为“合成致死”,由此既可抑制肿瘤生长,又能保留机体内修复机制正常的细胞。
我国国家药品监督管理局迄今已批准2 种PARPi用于卵巢癌经含铂方案化疗后达到完全缓解或部分缓解后的维持治疗;其中,
JIANG等指出,卵巢癌HRD阳性和铂敏感是预测PARPi疗效的有效指标。利用影像学判断卵巢癌BRCA 基因状态、预测铂类化疗效果,将有助于选择PARPi治疗卵巢癌时机,为患者带来更大获益。
2. 影像学评估卵巢癌
2.1 超声
超声便捷、无辐射,但图像分辨率有限,且具有操作者依赖性,故临床仅以之作为筛查及初步诊断卵巢癌的影像学手段。超声卵巢-附件报告和数据系统(ovarian-adnexal imaging reporting data system,O-RADS)、妇科影像报告和数据系统与简单法则风险预测模型鉴别卵巢良、恶性肿瘤的效能均较好且基本相当。
2.2 CT
CT是最为推荐且最常用的卵巢癌分期工具,出具针对特定疾病的结构化分期CT报告有助于临床制定术前计划,帮助选择最佳手术时机、确定手术范围、预测肿瘤减灭术效果,最大限度减少不必要的手术。同时,CT也是目前应用最为广泛的监测卵巢癌疗效及复发的影像学方法,可定位新发病灶、评估现有病灶大小和体积变化,结合血清糖类抗原125(carbohydrate antigen 125,CA125)水平,可为临床医师调整治疗方案及准确判断预后提供依据。
2.3 MRI
MRI软组织分辨率高,主要用于判断超声或CT显示的卵巢可疑病变的来源及性质,不仅能准确识别肿瘤对盆腔及邻近器官的侵犯范围,且监测肿瘤复发的敏感度也高于CT。MRI O-RADS主要根据不同序列中的肿瘤成分信号强度、囊实性成分分布、液体成分信号特点、实性成分信号特点及动态增强模式等特征判断卵巢及附件良、恶性肿瘤并予以分级。
2.4 PET/CT
18 F-FDG PET/CT可直观判断卵巢癌患者全身负荷情况、快速定位全身病灶,有利于临床选择治疗计划,也是评估阳性淋巴结的重要手段;但卵巢肿瘤类型繁多、病理分型复杂,PET/CT 诊断准确率和特异度均差强人意,且费用高昂,不宜作为初始检查手段。实体瘤疗效评价标准指出,卵巢癌术后监测中,可利用FDG PET结合影像学初始检查结果以确认和评估新发病灶。
3. 影像学评估卵巢癌BRCA 基因突变
目前临床判断卵巢癌BRCA 基因突变的主要方法为对组织学标本进行基因检测,成本高、耗时长,局部取样无法反映肿瘤整体情况;且卵巢癌多呈囊实性,穿刺活检可造成囊肿破裂、内容物溢出而引发急腹症或肿瘤播散风险。通过影像学手段无创判断卵巢癌基因突变情况有助于拟定后续治疗方案、预测治疗效果。
3.1 常规CT及CT影像组学
NOUGARET等回顾性分析108例Ⅲ~Ⅳ期卵巢癌患者接受初次减瘤术前CT图像,评估CT形态学特征与BRCA 基因突变之间的关系,发现肠系膜受累、肝胃韧带腹膜转移、腹膜转移灶形态及肾门水平以上存在肿大淋巴结均与BRCA 基因型有关,但未见卵巢癌原发灶CT特征与基因突变状态存在相关性。相反,LI等认为肝胃韧带腹膜转移与BRCA 基因突变并无显著相关性,而腹膜转移是预测BRCA 基因突变的最佳独立因子,但其曲线下面积(area under the curve,AUC)仅为0.74,且敏感度较差(62%)。
影像组学可高通量处理影像学信息,且能减少主观误差。MEIER等通过回顾性分析28例BRCA突变型及60例野生型HGSOC的常规CT图像,评价纹理指标与患者总生存期(overall survival,OS)、PFS及BRCA 基因状态的关系,结果显示根据纳入纹理特征无法确定BRCA 基因状态,但认为上述结果可能与样本量较小有关。
LI等基于常规CT图像分析卵巢癌原发灶形态与BRCA 基因的关系,寻找具有预测价值的3D纹理特征,发现1个常规CT特征及5个纹理特征具有预测价值,利用以之建立的模型可大大提高预测BRCA 基因突变的效能。LIU 等分别基于不同描绘方法建立2D、3D和2D+3D联合影像组学模型用于预测上皮性卵巢癌BRCA 基因突变,其AUC均>0.75,表现出良好效能。
3.2 MRI
目前尚未见以MRI预测卵巢癌BRCA基因型的临床研究报道。SONG 等建立基于CA125、弥散加权成像及增强MRI影像组学的列线图模型,用于预测卵巢癌腹膜转移,或可为MRI预测卵巢癌BRCA 基因分型提供思路。
3.3 PET/CT
PET/CT可利用不同核素对目标靶点进行显像。PARK等研究发现BRCA 基因突变卵巢癌与未突变者间原发灶FDG摄取无显著差异,但该研究样本量过小,结论不具普适性。目前18 F-氟烷杂环(18F-fluorthanatrace,18F-FTT)已作为卵巢癌特异性PARP 放射性示踪剂取得了突破性进展。MAKVANDI等的异种移植卵巢癌小鼠模型18 FFTT micro-PET临床前成像实验及小样本人体临床试验结果表明,PARP-1缺失会降低细胞对PARPi的敏感性,且卵巢癌原发病灶与不同部位转移灶间存在异质性,提示与标准活检方法相比,PET成像用于量化卵巢癌原发和转移性病灶PARP-1表达可获得更多信息。
2022年,LEE等针对
4. 影像学评估卵巢癌铂敏感
判断或预测铂类药物化疗有效与否,对于卵巢癌诊治全流程及临床决策均属至关重要。对于铂敏感复发卵巢癌患者,通常继续给予基于铂的药物治疗。铂敏感还可作为应用PARPi的前瞻性指标。对于复发型卵巢癌,如铂类化疗治疗,则无论其BRCA 基因状态如何,维持性PARPi 治疗均可延长患者PFS。毛咪咪等基于多序列MRI影像组学及临床相关因素建立预测铂敏感卵巢癌的列线图,并证实其预测效能良好。
YI等收集102例浆液性或黏液性上皮性卵巢癌患者基因组数据、临床病理特征及增强CT影像组学特征,建立模型并用于预测卵巢癌患者铂类化疗后的反应,结果表明结合基因组数据与预处理CT影像组学参数的模型可有效预测卵巢癌铂耐药性,为多学科结合预测卵巢癌铂敏感提供了一种可行的研究模式。
5. 小结与展望
随着PARPi临床应用日趋广泛,作为卵巢癌全流程管理中最重要的评价工具,影像学被要求能够精准预测和评估疗效。基于CT形态学及CT影像组学的卵巢癌BRCA 基因型研究已取得初步成果,影像学预测铂敏感卵巢癌也有了新的方向,但还需要大样本量试验加以验证;MRI相关研究则尚处于起步阶段,但可多序列、多参数成像及高软组织分辨率等优势使其有望成为影像学评估PARPi治疗卵巢癌的重要手段。
来源:王艺霖,徐晓娟,陈雁.聚腺苷二磷酸核糖聚合酶抑制剂(PARPi)治疗卵巢癌:影像学研究进展[J].中国医学影像技术,2023,39(04):618-621.