18F-FDG PET/CT纳入肝细胞癌肝移植标准的趋势与价值

蒲朝煜， 王剑杰， 周 里， 陈 虹

1 北京一脉阳光医学影像诊断中心 核医学科， 北京100029； 2 河北医科大学附属河北燕达医院 核医学科，河北 三河 065201； 3 北京清华长庚医院 肝胆胰中心， 北京 102218

在全球范围内，原发性肝癌是第五大常见肿瘤，也是第三大肿瘤相关性死因，75%～85%的原发性肝癌为肝细胞癌(HCC)[1]。肝移植是目前治疗HCC的最好方法，掌握好HCC肝移植入围标准，肝移植术后患者5年生存率可高达63%～80%。我国HCC患者占肝移植总例数的40%，高于全球其他国家和地区。Milan标准是HCC肝移植最早和普遍使用的标准，但因其过于严格，全球许多肝移植中心以Milan标准为基础，推出了各自的“扩大Milan版标准”。随着HCC肝移植累积数量的增多以及研究的深入，逐步认识到HCC的生物学行为特征与肝移植术后肿瘤复发密切相关，是影响预后的主要因素。氟18-脱氧葡萄糖正电子断层显像(18 fluorodeoxyglucose positron emission tomography/computed tomography,18F-FDG PET/CT)可在肝移植术前无创评估HCC的生物学行为特征，病变中最大标准化摄取值(maximal standard uptake value, SUVmax)较低的患者从肝移植中获益更大。超Milan标准的HCC患者，术前SUVmax较低者(等于或低于邻近正常肝组织SUVmax)，移植术后5年生存率能达到与符合Milan标准者相似的结果[2-4]。本文就HCC患者肝移植术前18F-FDG PET/CT显像结果与HCC生物学行为特征的关系进行综述，并探讨将18F-FDG PET/CT纳入肝移植标准的趋势与价值。

1 HCC肝移植的Milan标准及“扩大Milan版标准”

1.1 Milan标准 在肝移植开展的早期，HCC肝移植并没有明确的选择标准，移植术后肿瘤复发率非常高，可达49.2%～57%，整体预后较差，5年生存率仅为15%～36%。

1996年，Mazzaferro等[5]提出了肝移植Milan标准：单个肿瘤直径≤5.0 cm；多发肿瘤结节≤3个，每个结节直径≤3.0 cm；无大血管侵犯和肝外转移。符合Milan标准者4年总体生存率和无瘤生存率分别为85%和92%，而超出Milan标准者4年总体生存率和无瘤生存率分别为50%和59%。采用Milan标准后，HCC肝移植患者预后得到较大改善。Milan标准主要关注的是肝癌病灶本身的大小和数量，排除大血管侵犯和肝外转移(即淋巴结转移、脏器等转移)，基于影像学(CT、MR)分析与测量，可操作性强。Milan标准是HCC肝移植的“里程碑”。

1.2 扩大Milan版标准 因Milan标准对HCC患者要求过于严格，使得部分超出该标准但临床预后较好的HCC患者失去肝移植机会和生存的希望。随后，许多肝脏移植中心推出了各自的“扩大Milan版标准”，极大地推动了HCC肝移植的进展[6]，其中一些较为知名的标准如下。(1)UCSF标准[7]：单个肿瘤直径<6.5 cm；或肿瘤数目<3个，最大肿瘤直径<4.5 cm，直径之和<8.0 cm；无大血管侵犯及肝外转移。(2)Pittsburgh改良TNM标准[8]：仅将大血管侵犯、淋巴结受累或远处转移中任一项作为禁忌证；不将肿瘤的大小、个数及分布作为排除肝移植的选项。该标准最大的争议来自于伦理学方面，过度扩大肝移植候选人群后，相当部分HCC肝移植术后复发率非常高。(3)Asan标准[9]：肝脏肿瘤数目≤6个，最大肿瘤直径≤5 cm；无大血管侵犯。(4)Toronto标准[10]：没有肿瘤大小、数量限制；没有临床症状；对超过Milan标准患者排除低分化。(5)Up-to-Seven标准[11]：2009年，Mazzaferro教授等11]提出了此标准，即“最大肿瘤直径(cm)与肿瘤数目(个)之和不超过7”，也称“新Milan标准”，完成了对自己标准的“更新”。(6)杭州标准[12]：无大血管侵犯和肝外转移；肿瘤结节直径之和≤8 cm；或肿瘤结节直径之和>8 cm，但满足术前AFP≤400 μg/L，且组织学分级为高、中分化。(7)复旦标准[13]：无肝外转移及大血管侵犯；单发肿瘤直径≤9 cm；多发肿瘤≤3个，最大直径≤5 cm，肿瘤直径之和≤9 cm。

这些“扩大Milan版标准”所追求的共同目标是在不显著降低移植患者无瘤生存率和长期生存率的前提下，尽可能突破Milan标准对病变大小和数量的限制，扩大纳入肝移植候选人的数量。其中，Toronto标准和杭州标准关注到肿瘤组织的生物学行为特征对肝移植术后的影响，把HCC的分化程度、AFP等指征引入标准中，无疑是对HCC肝移植的一大贡献和进步。

HCC肝移植标准十分重要，Milan标准虽被全球各移植中心普遍采用，但过于严格，需要对其扩大化。目前还没有令学者们均信服的扩大Milan版标准，而将HCC的生物学行为特征纳入肝移植标准是一个正确的方向。

2 18F-FDG PET/CT可无创、有效评价HCC的生物学行为特征

随着研究的深入，已明确HCC肝移植术后肿瘤复发与HCC的生物学行为特征密切相关，肿瘤组织低分化、微血管侵犯(microvascular invasion, MVI)是导致肿瘤复发的关键因素[2-4,10]。肿瘤大小与MVI有着密切关系：直径<3 cm、有包膜的肿瘤结节，很少有血管侵犯；而直径>5 cm的肿瘤或多发的小肿瘤，尤其有卫星灶者，大多伴有血管侵犯，这也是大多数HCC肝移植标准中限制肿瘤大小的原因[14]。术前HCC组织的分化级别、MVI等信息需要通过对病变进行活检获得，但活检不能完全避免因穿刺导致的肿瘤种植转移和肝脏出血。此外，HCC肿瘤组织的不均质性以及不同病灶的异质性均会导致病理结果不完全准确。18F-FDG PET/CT对HCC的生物学行为特征的评估与活检病理结果之间有较好的相关性，并可弥补活检病理的不足。

2.118F-FDG PET/CT显像原理18F-FDG是葡萄糖类似物，在活体组织内摄取程度与组织的葡萄糖代谢水平呈正相关。当18F-FDG注入体内后，与葡萄糖一样，能被机体细胞膜上的葡萄糖转运蛋白转移至细胞内；然后在己糖激酶作用下磷酸化生成6磷酸-氟18脱氧葡萄糖(6P-18F-FDG)，由于底物与酶不匹配，不能同6磷酸-葡萄糖一样参与进一步代谢，故6P-18F-FDG滞留在细胞内，其放射性聚集的量与组织细胞的葡萄糖代谢量呈正比；随后在葡萄糖-6-磷酸酶的作用下去磷酸化，还原成18F-FDG，移至细胞外。由于大部分实体肿瘤细胞内己糖激酶表达增高、葡萄糖-6-磷酸酶表达较低，葡萄糖代谢较正常组织细胞明显升高，因而18F-FDG PET/CT显像多表现为肿瘤组织的18F-FDG摄取异常浓聚灶。

2.2 HCC病变内18F-FDG浓聚程度与肿瘤组织恶性度之间的关系 不同病理级别的HCC病变，其18F-FDG的摄取程度差异较大。HCC因肿瘤组织细胞分化等级不同，葡萄糖代谢水平并不一致，其生物学行为特征差异很大，表现在18F-FDG PET/CT显像中也存在较大的差异。在分化程度较差或病理分级较高(Ⅲ、Ⅳ级)的HCC中，其肿瘤细胞葡萄糖转运蛋白和己糖激酶表达较高、葡萄糖-6-磷酸酶表达较低，18F-FDG更易滞留在肿瘤病变中，表现为摄取异常增高(高于邻近正常肝组织的18F-FDG摄取)，18F-FDG PET/CT阳性。在分化较好或病理分级较低(Ⅰ、Ⅱ级)的HCC中，其肿瘤细胞内的葡萄糖-6-磷酸酶表达较高，与正常肝组织相当，因而18F-FDG更易从肿瘤细胞内“洗脱”，表现为肿瘤病变的18F-FDG摄取与正常肝组织相当或略低，这部分患者的18F-FDG PET/CT显像为“假阴性”[15]。正因如此，以往一度认为18F-FDG PET/CT对HCC的应用价值较小，目前随着研究的深入和资料的积累增加，其价值正在被重新认识和重视。

2.318F-FDG PET/CT结果与HCC预后的关系 越来越多的研究证实，18F-FDG PET/CT结果是HCC的独立预后指标。Sun等[16]一项荟萃分析(包含22个研究1721例HCC患者治疗前18F-FDG PET/CT结果)显示，HCC病变SUVmax和SUVmaxT/NT(肿瘤与非肿瘤之间的SUVmax比值)与“患者疗效较差者的百分率”之间呈高度正相关，表明HCC病变的18F-FDG摄取高低可以作为预后的指标。Pant等[3]对100例HCC患者的18F-FDG PET/CT结果进行了回顾性分析，发现放射学上分期较高(TNM分期中的Ⅲ、Ⅳ期)、病理级别较高(Ⅲ、Ⅳ期)的HCC患者，其原发灶18F-FDG摄取均显示明显增高；而放射性分期较低(TNM分期中的Ⅰ、Ⅱ期)、病理级别较低(Ⅰ、Ⅱ期)的HCC患者原发灶18F-FDG摄取均较低，其肿瘤转移率和门静脉癌栓率也较低；18F-FDG PET/CT结果是独立的HCC预后指征。Ijichi等[17]对接受肝切除或活体肝移植的56例原发性肝癌患者术前行18F-FDG PET/CT结果详细分析，发现所有高分化HCC灶18F-FDG PET/CT均为阴性；所有低分化HCC灶、HCC合并胆管细胞癌、HCC伴肉瘤样变的18F-FDG PET/CT均为阳性；中分化HCC灶18F-FDG PET/CT阴性占2/3，阳性占1/3。由此可见，HCC的恶性程度与病变内18F-FDG摄取程度呈正相关，即SUVmax值越高，提示肿瘤的恶性程度越高，其侵袭性越高，预后越差。

2.418F-FDG PET/CT结果与HCC组织分化程度、MVI的关系18F-FDG PET/CT对HCC原发灶诊断效率并不高，其敏感度在55%～61%，学术界曾认为其并不适用于HCC。但从另一个角度分析，HCC不同的18F-FDG PET/CT结果，反映了HCC组织不同的分化程度和侵袭能力。组织低分化、存在MVI，是HCC侵袭性强的确定性指征，也是肝移植术后易发生肿瘤早期复发的独立预后指征。HCC原发灶18F-FDG摄取增高，常提示HCC组织为低分化和存在MVI；而18F-FDG摄取较低者，则多为高分化[18]。以18F-FDG摄取的浓聚程度来鉴别低分化和高分化HCC，其敏感度、特异度可达84%、75%[2]。

Kornberg等[4]对多个研究资料进行总结，对比病理结果发现，18F-FDG PET/CT对低分化HCC预测的准确度在51.3%～71.4%，对HCC的MVI预测准确度在63.3%～88.1%。Kobayashi等[19]将60例手术切除的小HCC(≤30 mm)患者术前18F-FDG PET/CT结果与术后组织病理学确诊的MVI情况对比，多变量分析揭示，若HCC病变存在MVI，则预示其18F-FDG PET/CT阳性；SUVmax≥3.2是存在MVI的独立预测指征，其敏感度和特异度分别为77.8%和74.5%。Bailly等[20]对34例HCC肝移植患者术前的18F-FDG PET/CT结果与术后病理组织分化程度、MVI对比显示，在18F-FDG PET/CT阴性组，有61%的HCC患者为高分化、89%的患者无MVI；而在18F-FDG PET/CT阳性组，90%为中-低分化、66%有MVI；该研究者认为，HCC肝移植患者术前18F-FDG PET/CT显像结果可以预测HCC病变的MVI和肿瘤组织分化程度，并可以无创、方便、准确评估HCC肝外转移灶，对肝移植术肿瘤复发有较大的预测价值。Lin等[21]回顾性分析65例HCC肝移植患者术前的18F-FDG PET/CT结果显示，23.08%(15/65)患者明确有血管侵犯，有血管侵犯组较无血管侵犯组，具有显著性的AFP升高、更大的肿瘤、更多的肿瘤结节、更高的SUVmax以及SUVmaxT/NT；多变量分析表明，HCC病变的SUVmax、SUVmaxT/NT是血管侵犯的重要指征，认为18F-FDG PET/CT结果对选择HCC肝移植预后良好的候选人可提供重要的信息。

2.518F-FDG PET/CT结果与HCC患者AFP水平的关系 AFP是HCC重要的生物学指标之一，APF水平越高，HCC组织的侵袭性越强。许多研究已证实，HCC患者18F-FDG PET/CT结果与AFP水平也存在一定的关联。Yang等[22]对比了38例HCC患者术前18F-FDG PET/CT和肝移植随访结果，发现18F-FDG PET/CT阳性与AFP水平、血管侵犯显著相关；18F-FDG PET/CT阳性组HCC肝移植术后肿瘤复发率高达61.5%，而阴性组仅为12%。Kornberg等[23]同样注意到HCC肝移植前18F-FDG PET/CT阳性与AFP增高有关联性：18F-FDG PET/CT阳性、AFP>400 ng/ml均为预测HCC肝移植术后肿瘤复发的重要指征。Lee等[24]发现，18F-FDG PET/CT阳性组AFP显著增高的患者比例较高，即在80例18F-FDG PET/CT阴性组中，有72例(90%)患者AFP<400 ng/ml，8例(10%)患者AFP≥400 ng/ml；而在67例18F-FDG PET/CT阳性组中，有43例(64.2%)患者AFP<400 ng/ml，24例(35.8%)患者AFP≥400 ng/ml。

2.618F-FDG PET/CT对HCC肝外转移灶的诊断价值

18F-FDG PET/CT可以敏感、准确地发现HCC的肝外转移灶，即使原发灶18F-FDG PET/CT阴性，其肝外脏器与组织的转移灶、淋巴结转移也通常表现为18F-FDG PET/CT阳性，这可能是因转移灶的肿瘤组织侵袭性增高所致。一些有条件的医院，也常将18F-FDG PET/CT作为HCC术前(包括手术切除和肝移植)常规检查，以排除或发现肝外转移病灶。18F-FDG PET/CT诊断HCC肝外转移灶优于传统的影像学，如CT、MR等。

早期HCC肝外转移不常见，但随着分期升高，肝外转移可上升至37%，主要以肺、淋巴结、骨、肾上腺转移常见。18F-FDG PET/CT对肝外转移灶诊断的敏感度高达77%～100%[2]。虽然<1 cm的肺转移结节对18F-FDG摄取不高，但参考动态CT一样可以得到准确的结论。Refaat等[25]对100例等待肝移植和经局部治疗的HCC患者行含增强CT的18F-FDG PET/CT检查，其中：(1)78例患者18F-FDG PET/CT阳性，77例真阳性，1例假阳性(后证实为肝内炎性病变)；病变位置13例为肝内肿瘤病变，55例肝内、肝外均有肿瘤病变，10例肝外转移；(2)22例患者18F-FDG PET/CT阴性，16例真阴性，6例假阴性(随访证实有肝内肿瘤复发)；(3)该研究中所有的肝外转移灶，18F-FDG PET/CT均可准确发现。

3 将18F-FDG PET/CT纳入HCC肝移植标准的可能性及意义

随着18F-FDG PET/CT在HCC肝移植术前应用增多，逐步认识到其具有无创评估HCC病变生物学行为特征的价值，并探索将其纳入肝移植标准的可能性和意义。

多个肝移植中心的回顾性研究[15,23-24,26]均显示大致相同的结果：(1)符合Milan标准的HCC肝移植，5年生存率和无瘤生存率均较高。(2)在超出Milan标准中，术前18F-FDG PET/CT阴性组，5年生存率和无瘤生存率与符合Milan标准组相当；而术前18F-FDG PET/CT阳性组的5年生存率和无瘤生存率均较符合Milan标准组显著降低。因此对超出Milan标准的HCC肝移植，选择术前原发病变18F-FDG PET/CT阴性者，能获得更好的远期疗效。Lee等[24]报告的280例术前行18F-FDG PET/CT的HCC活体肝移植患者，其中133例符合Milan标准，147例超出Milan标准；超出Milan标准中有67例(45.6%)18F-FDG PET/CT阳性，其共同特点是：伴有AFP显著增高、多发肿瘤和MVI、大血管侵犯、浆膜侵犯；符合Milan标准、超出Milan标准两组HCC肝移植5年总生存率分别为87.2%、64.6%，5年无瘤生存率分别为89.8%、56.7%，差异均有统计学意义(P值均<0.05)；超出Milan标准患者中，18F-FDG PET/CT阳性的肝移植术后效果差于18F-FDG阴性，5年生存率分别为51.4%、74.6%，5年无瘤生存率分别为37.5%、73.3%；而符合Milan标准患者中，18F-FDG PET/CT阳性、阴性的5年无瘤生存率差异有统计学意义(76.3% vs 92.3%，P<0.05)，总生存率无显著性差异。Lee等[24]认为，18F-FDG阳性、肿瘤总直径>10 cm、MVI是预后不良的明显指征；术前18F-FDG PET/CT检查对预测进展期HCC活体肝移植远期生存率具有重要价值。Hsu等[15]将147例HCC活体肝移植患者术前18F-FDG PET/CT结果与UCSF标准结合，将HCC肝移植患者分为低危组(符合UCSF标准，且18F-FDG PET/CT阴性)、中危组(超出UCSF标准，18F-FDG PET/CT阴性或18F-FDG PET/CT阳性但SUVmaxT/NT<2)和高危组(18F-FDG PET/CT阳性，且SUVmaxT/NT≥2)，3组5年无瘤生存率分别为85.5%、83.9%和29.6%。该研究者认为，18F-FDG PET/CT结果可以预测HCC活体肝移植术后肿瘤复发的风险。Takada等[26]2017年发表了涉及16个中心的多中心研究成果：共有182例HCC活体肝移植患者术前行18F-FDG PET/CT检查，多变量分析显示，超出Milan标准、AFP≥115 ng/ml、18F-FDG PET/CT阳性，是肿瘤复发独立的危险因素；而在超出Milan标准、AFP<115 ng/ml且18F-FDG PET/CT阴性的亚组中(22例)，患者术后5年肿瘤复发率为19%，明显低于超出Milan标准、AFP>115 ng/ml且18F-FDG PET/CT阳性亚组(27例)的复发率(53%)。Takada等[26]认为18F-FDG PET/CT结果可提供预测HCC肝移植术后肿瘤复发风险的额外信息，超出Milan标准且18F-FDG PET/CT阴性、AFP低水平的肝移植结果可以与符合Milan标准患者一样，获得较好效果。Kornberg等[23]对术前行18F-FDG PET/CT检查的116例HCC肝移植回顾性分析发现：(1)符合Milan标准HCC肝移植术后5年总生存率、无瘤生存率分别为81.7%、86.2%；超出Up-to-Seven标准5年总生存率、无瘤生存率分别为63.2%、55.1%。(2)18F-FDG PET/CT阴性组的5年总生存率、无瘤生存率分别为88.7%、93.3%，均显著高于18F-FDG PET/CT阳性组(46.3%、38.1%)。(3)符合Up-to-Seven标准组中，18F-FDG PET/CT阴性患者的5年无瘤生存率显著优于阳性患者(94.9% vs 48.3%)；超出Milan标准/符合Up-to-Seven标准组中，18F-FDG PET/CT阴性亚组5年无瘤生存率为80%，而阳性亚组仅为44.4%；超出Up-to-Seven标准组中，18F-FDG阴性患者5年无瘤生存率亦显著优于阳性患者(87.1% vs 19%)。在该研究中还发现，18F-FDG PET/CT阴性组HCC肝移植术后5年肿瘤复发率极低，仅为5.1%(3/59)，但是若18F-FDG PET/CT阳性，即使患者符合Up-to-Seven标准，肿瘤复发率仍高达50%(13/26)。Kornberg等[23]还将18F-FDG PET/CT结果纳入HCC肝移植标准进行了初步探讨：如果采用“Up-to-Seven+18F-FDG PET/CT阴性”的联合标准，(1)原Up-to-Seven标准组中超过30%的患者会被排除肝移植，而这些患者中至少有半数在术后5年仍无瘤生存；(2)原Milan标准组的66例肝移植者中7例会因18F-FDG PET/CT阳性而被排除。因为Milan标准对HCC肝移植患者的筛选本身十分有效，将其中部分患者因18F-FDG PET/CT阳性排除等待肝移植名单是不明智的。

从上述研究中，可以发现：(1)Milan标准对HCC肝移植候选者筛选效果已经较好，进一步的肿瘤生物学行为特征评价对超出Milan标准患者才是必须的；(2)将18F-FDG PET/CT结果纳入HCC肝移植标准中，有望统一“扩大Milan版标准”；(3)对于超出Milan标准、18F-FDG PET/CT阴性的HCC患者可从肝移植中获得更大的益处。

4 结语

尽管18F-FDG PET/CT在术前预测HCC肝移植术后远期疗效方面研究十分有限，且大部分为回顾性资料总结，但现有资料亦可以得出如下一些结论。(1)18F-FDG在HCC原发灶的不同摄取浓聚水平，指向肿瘤不同的生物学行为特征：HCC病变18F-FDG摄取越高，其侵袭性越强，肝移植术后肿瘤复发的几率越大，预后较差；而18F-FDG摄取较低的HCC病变，其生物学行为特征上相对“良好”，肝移植术后复发率较低，能获得较高的无瘤生存率和总生存率。(2)18F-FDG PET/CT对HCC肝外转移灶，包括淋巴结转移和远处脏器转移，均可敏感而准确地定位、定性诊断；即使HCC原发灶18F-FDG PET/CT阴性，也因转移灶本身的侵袭性升级，葡萄糖代谢水平升高，表现为18F-FDG PET/CT阳性。(3)将18F-FDG PET/CT纳入HCC肝移植标准是一种趋势，也有望将众多的“扩大Milan版标准”达成统一。笔者建议新的肝移植标准可定义为：原则上遵循Milan标准；对超出Milan标准者，满足HCC病变18F-FDG PET/CT阴性，且排除大血管侵犯和肝外转移。