神経膠腫における術前FDG PET/MET PET併用撮影の意義

Combined Use of Positron Emission Tomography with 18F-fluorodeoxyglucose and 11C-methionine for Preoperative Evaluation of Gliomas

Ⅰ．はじめに

　従来のCTやMRIなどの形態学的画像に，positron emission tomography（PET）による代謝情報が加わることで，神経膠腫の生物学的特性が徐々に明らかになってきている^{4,13,17,23,27)}．神経膠腫に用いられる核種としては，¹⁸F-fluorodeoxyglucose（FDG）と¹¹C-methionine（MET）が代表的であるが，この両核種を同一症例群で比較検討した報告は決して多いとは言えない^{2,6,9,10,12,20,25,28,31)}．

　FDGは正常なglucoseと同様に血液脳関門（blood-brain barrier：BBB）を通過し，glucose transporter（GLUT）と結合して細胞内に取り込まれた後FDG-6-リン酸となり，これが細胞内に滞留することを利用している．局所のブドウ糖消費量を反映するため，GLUTの発現や活性化が亢進している悪性腫瘍細胞で集積が亢進する．FDGの集積は神経膠腫の悪性度や予後とよく相関するという報告が多いが^1,2,9,20,23)，FDGの集積は非特異的であり炎症細胞や肉芽組織などでも亢進することや^15,30)，脳組織（特に皮質）の糖代謝がそもそも高く，腫瘍との識別は視覚的には必ずしも容易ではないという問題がある^3,14)．一方，METは必須アミノ酸の1つであり，アミノ酸トランスポーターやBBBの破綻により組織内へ取り込まれる^8,16)．正常脳組織ではアミノ酸代謝は低く，腫瘍細胞のアミノ酸代謝が亢進している場合にはFDGに比べて正常脳組織とのコントラストがつきやすい．またMETの集積が増殖能と相関しているとの報告もある^12,16)．ところが，astrocytoma系の腫瘍に比べてoligodendroglioma系の腫瘍でMETの集積が亢進していることや^{4,7,11,18,27)}，oligodendroglioma系の腫瘍では腫瘍増殖能の指標であるMIB-1 labeling indexとMETの集積に相関性がなかった，という報告もある¹¹⁾．

　今回，われわれは当施設において術前にPETを施行した成人神経膠腫の症例のFDG・MET所見と腫瘍の悪性度や増殖能との関連性を比較検討した．神経膠腫の術前評価に両核種を併用する意義に関して考察する．

　Object: The aim of this study was to evaluate the usefulness of combined use of positron emission tomography (PET) with ¹⁸F-fluorodeoxyglucose (FDG) and ¹¹C-methionine (MET) for the preoperative evaluation of gliomas and to investigate the feasibility of PET in glioma surgery.

　Methods: Preoperative FDG (n=25) and/or MET (n=22) PET studies were performed in 26 patients with primary and recurrent adult gliomas. We qualitatively (visual analysis) and quantitatively evaluated the uptake of both tracers in the tumor location. For quantitative analysis, data were analyzed by a region of interest method using the standard uptake value (SUV) and a calculated uptake ratio. We investigated the correlation among the tracer uptake ratios, histological tumor grading and tumor proliferation activity.

　Results: On visual inspection, no patient (0/9) with high uptake of FDG had low grade gliomas and 94% (14/15) had high grade gliomas, while uptake of MET was present in all patients. On quantitative analysis, histological tumor grade was most reflected in FDG uptake ratio compared with contralateral white matter. The tumor/normal brain (T/N) uptake ratio of MET increased stepwise with increasing histological grade but was not significantly different from tumor grade. In comparison of FDG and MET uptake ratio with proliferation activity, a significant correlation was shown for FDG uptake ratio, but not for the T/N ratio of MET.

　Conclusions: MET is useful in detecting and delineating the extent of the tumor,but not in evaluating tumor grade and proliferative activity. The FDG uptake ratio correlates well with tumor grade and proliferative activity. Preoperative PET studies with FDG and MET play complementary roles in the planning of glioma surgery,and integrated information from both tracers helps us to plan the extent of tumor resection.