动态增强MRI(DCE–MRI)

wx_y7psEf4z · 发表于 2015-11-21 11:25:58

DCE-MRI(Dynamic contrast-enhanced magnetic resonance imaging)是一种测量肿瘤血流量、血管通透性和间质及血管内容量变化的非侵入性方法，可以用来测量微血管环境与肿瘤的血管新生。有效的标靶治疗和节律化疗会改变DCE-MRI的量化参数，尤其是容量转移常数（Ktrans），可早期且正确地显示肿瘤对抗血管新生的药物反应。根据托夫茨（Tofts）模型，Ktrans被定义為血浆和血管外细胞外空间之间的容量转移常数，代表血管内外物质交换的速度[3]。在许多抗血管新生治疗的早期临床试验中，发现Ktrans显著减少表示肿瘤的血管通透性减少。

最近臺大医院肿瘤医学部研究团队发现，结合分子标靶治疗与节律化疗可提高晚期肝细胞癌抗肿瘤的疗效，相对於传统接受最大耐受剂量的化疗而言，其毒性明显较低[1,2]。抗血管新生则被认為是分子标靶药物及节律化疗对抗肝癌肿瘤的一个重要机转。各种不同的影像方法，包括动态对比显影磁振造影和电脑断层扫描、对比显影超音波和正子断层扫描等，已经被用来监测抗血管新生治疗的效果；其中，动态对比显影磁振造影（DCE - MRI）最被广泛地应用及研究。

DCE - MRI是一种测量肿瘤血流量、血管通透性和间质及血管内容量变化的非侵入性方法，可以用来测量微血管环境与肿瘤的血管新生。有效的标靶治疗和节律化疗会改变DCE - MRI的量化参数，尤其是容量转移常数（Ktrans），可早期且正确地显示肿瘤对抗血管新生的药物反应。根据托夫茨（Tofts）模型，Ktrans被定义為血浆和血管外细胞外空间之间的容量转移常数，代表血管内外物质交换的速度[3]。在许多抗血管新生治疗的早期临床试验中，发现Ktrans显著减少表示肿瘤的血管通透性减少。

DCE – MRI採用这样的药物动力学模型，能够将肝细胞癌所量测的量化参数转换為具有高度可重复性的彩色图像。在台湾，慢性B肝病毒感染是引发肝癌最重要的危险因素，晚期肝癌通常呈现巨大的肿瘤负担，因肿瘤坏死、肿瘤内的动静脉分流，和先前局部治疗（如射频消融治疗和经动脉化疗栓塞）的影响，使得肿瘤的组成及血管特徵变得非常地不均匀[1,2,4,5]。这些不均匀的问题，将增加DCE- MRI在测量上的变异性。因此，我们在DCE – MRI量化参数转换的彩色图像上，圈选显影最强的肿瘤区域而非整个肿瘤来测量Ktrans，并比较标靶治疗和节律化疗前后这些数值的改变，进而评估抗血管新生药物的疗效。

臺大医院肿瘤医学部研究团队已经对晚期肝细胞癌患者进行了合併sorafenib与tegafur/uracil节律化疗的单臂第二期临床试验。结果发现，与以往单独用sorafenib治疗的报告相比，这种合併疗法可以进一步增强抗血管新生作用，对於临床疗效有适度的改善[2]。接著，肿瘤医学部和影像医学部研究团队共同合作，对接受sorafenib与tegafur/uracil节律化疗的晚期肝癌患者，以DCE – MRI来评估肿瘤的血管反应和患者临床结果的相关性。研究发现：在治疗前，部分反应或病情稳定的患者比病情恶化的患者有显著较高的Ktrans；经过14天的治疗后，部分反应或病情稳定的患者比病情恶化的患者其Ktrans有显著的减少（图一、二）。

因此，在这项研究中，我们证明用DCE- MRI来测量肿瘤的血管反应，有助於预测接受抗血管新生治疗的晚期肝细胞癌患者的临床结果。我们的研究资料，也支持DCE- MRI应用於抗血管新生治疗的早期试验，将有助於晚期肝癌的早期药物开发。本研究為肿瘤医学部和影像医学部研究团队共同努力的成果，在此特别感谢肿瘤医学部许骏医师的大力帮忙，使我们的研究成果『Dynamic contrast-enhanced magnetic resonance imaging biomarkers predict survival and response in hepatocellular carcinoma patients treated with sorafenib and metronomic tegafur/uracil』被Journal of Hepatology期刊接受刊登。

参考资料

1.    Hsu CH, Yang TS, Hsu C, Toh HC, Epstein RJ, Hsiao LT, et al. Efficacy and tolerability of bevacizumab plus capecitabine as first-line therapy in patients with advanced hepatocellular carcinoma. Br J Cancer 2010; 102:981-86.

2.    Hsu CH, Shen YC, Lin ZZ, Chen PJ, Shao YY, Ding YH, et al. Phase II study of combining sorafenib with metronomic tegafur/uracil for advanced hepatocellular carcinoma. J Hepatol 2010; 53:126-31.

3.    Tofts PS, Brix G, Buckley DL, Evelhoch JL, Henderson E, Knopp MV, et al. Estimating kinetic parameters from dynamic contrast-enhanced T1-weighted MRI of a diffusable tracer: standardized quantities and symbols. J Magn Reson Imaging 1999; 10:223-32.

4.    Cheng AL, Kang YK, Chen Z, Tsao CJ, Qin S, Kim JS, et al. Efficacy and safety of sorafenib in patients in the Asia-Pacific region with advanced hepatocellular carcinoma: a phase III randomised, double-blind, placebo-controlled trial. Lancet Oncol 2009; 10:25-34.

5.    Hsu C, Shen YC, Cheng CC, Hu FC, Cheng AL. Geographic difference in survival outcome for advanced hepatocellular carcinoma: implications on future clinical trial design. Contemporary Clinical Trials 2010; 31:55-61

图一、一位病情稳定的晚期肝癌患者的DCE – MRI表现。左侧為在治疗前的Ktrans彩色图像、右侧為经过14天的治疗后相对应的Ktrans彩色图像。圈选治疗前显影最强的肿瘤区域，可以发现治疗后Ktrans有显著的减少(下降74.13%)。

治疗前治疗后