Tumors of female reproductive systemTumors of female reproductive systemОпухоли женской репродуктивной системы1994-40981999-8627Publishing House ABV Press76210.17650/1994-4098-2020-16-3-18-24MAMMOLOGY. ORIGINAL REPORTSМАММОЛОГИЯ. ОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИRole of positron emission tomography in predicting early tumor response to neoadjuvant chemotherapy for breast cancerРоль позитронно-эмисcионной томографии в прогнозировании раннего ответа опухоли на неоадъювантную химиотерапию рака молочной железыhttps://orcid.org/0000-0002-7079-4067ChanchikovaN. G.ЧанчиковаН. Г.
Russian Federation

26 Kolomenskaya St., Krasnoyarsk 660037

660037 Красноярск, ул. Коломенская, 26

https://orcid.org/0000-0002-3179-1381KarlovaE. A.КарловаЕ. А.
Russian Federation

26 Kolomenskaya St., Krasnoyarsk 660037

660037 Красноярск, ул. Коломенская, 26

https://orcid.org/0000-0001-7013-1143SavelyevaA. S.СавельеваА. С.
Russian Federation

26 Kolomenskaya St., Krasnoyarsk 660037

660037 Красноярск, ул. Коломенская, 26

https://orcid.org/0000-0002-5280-943XSilkinaO. A.СилкинаО. А.
Russian Federation

26 Kolomenskaya St., Krasnoyarsk 660037

660037 Красноярск, ул. Коломенская, 26

https://orcid.org/0000-0001-8753-7916ChernovV. I.ЧерновВ. И.
Russian Federation

5 Kooperativny Pereulok, Tomsk 63400930 Lenina Avenue, Tomsk 634050

634009 Томск, переулок Кооперативный, 5634050 Томск, проспект Ленина, 30

https://orcid.org/0000-0002-4568-1781ZelchanR. V.ЗельчанР. В.
Russian Federation

5 Kooperativny Pereulok, Tomsk 63400930 Lenina Avenue, Tomsk 634050

634009 Томск, переулок Кооперативный, 5634050 Томск, проспект Ленина, 30

https://orcid.org/0000-0001-5281-7758BraginaO. D.БрагинаО. Д.
Russian Federation

5 Kooperativny Pereulok, Tomsk 63400930 Lenina Avenue, Tomsk 634050

634009 Томск, переулок Кооперативный, 5634050 Томск, проспект Ленина, 30

https://orcid.org/0000-0002-5840-3625MedvedevaA. A.МедведеваА. А.
Russian Federation

5 Kooperativny Pereulok, Tomsk 634009

Анна Александровна Медведева

634009 Томск, переулок Кооперативный, 5

medvedeva@tnimc.ruFederal Siberian Research and Clinical Center of the Federal Medical and Biological AgencyФГБУ «Федеральный Сибирский научно-клинический центр Федерального медико-биологического агентства»Tomsk National Research Medical Center, Russian Academy of SciencesФГБНУ «Томский национальный исследовательский медицинский центр Российской академии наук»National Research Tomsk State UniversityФГАОУ ВО «Национальный исследовательский Томский политехнический университет»01122020163182412012021120120212020https://ojrs.abvpress.ru/ojrs/article/view/762

Background. Neoadjuvant chemotherapy (NACT) is an important stage in the treatment of patients with breast cancer. Positron emission tomography/computed tomography (PET/СT) with fluorodeoxyglucose labeled with 18F (18F-FDG) is widely used as an effective method of metabolic tumor imaging at the stages of treatment. The aim of this study was to evaluate the possibility of using PET/CT with 18F-FDG to determine the early tumor response to NACT.

Materials and methods. The results of PET/CT with 18F-FDG in 27 patients with breast cancer were retrospectively analyzed. The study was performed before the start of NACT, after the 2nd cycle of chemotherapy and after completion of all courses, the maximum accumulation of 18F-FDG in the tumor tissue (SUVmax), as well as the dynamics of changes in SUVmax after NACT (SUV(%)) were assessed. According to the results of postoperative morphological examination, the patients were divided into two groups: with complete tumor regression (pCR) and with no complete tumor regression (non-pCR).

Results. The results of the study showed that the SUV(%) between the primary and interim examination, as well as between the intermediate and preoperative PET/CT scans, was 66.6 ± 13.3 % and 31.6 ± 17.5 %, respectively. The dynamics of SUV(%) between the primary and intermediate scans in the pCR and non-pCR groups was 79.04 ± 4.1 % and 63.8 ± 13.1 %, respectively (p = 0.02). The SUVmax value in the pCR and non-pCR groups during the primary PET/CT scan was 8.5 ± 0.78 and 8.2 ± 0.78, respectively (p = 0.5), while the intermediate scan was 1.8 ± 0.35 and 3.0 ± 0.14 (p = 0.03). Based on the research results, an ROC analysis was carried out, which showed that the optimal value of SUV(%) is 73.55 %, which showed the highest sensitivity and specificity.

Discussion. Given that the change in SUVmax between primary and intermediate PET/CT was more pronounced than between intermediate and preoperative scans, it can be assumed that metabolic changes in the background of NACT are observed already in the early stages of treatment and persist until the end of therapy, thus, the ineffectiveness of the chemotherapy regimen can be determined using an intermediate PET/CT scan and a timely change in the treatment plan.

Conclusions. We consider 73.55 % to be the optimal value of SUV(%) for intermediate PET/CT scanning; for this indicator and above, it is expected to expect a complete morphological response of the tumor to NACT. We believe that PET/CT with 18F-FDG at an intermediate stage of observation during NACT is a valuable method for predicting early tumor response to therapy.

Введение. Неоадъювантная химиотерапия (НАХТ) является важным этапом лечения больных раком молочной железы. В качестве эффективного метода метаболической визуализации опухоли на этапах лечения широко используется совмещенная с компьютерной томографией позитронно-эмиссионная томография (ПЭТ/КТ) с фтордезоксиглюкозой, меченной 18F (18F-ФДГ). Целью данного исследования была оценка возможности использования ПЭТ/КТ с 18F-ФДГ для определения раннего ответа опухоли на НАХТ.

Материалы и методы. Ретроспективно были проанализированы результаты ПЭТ/КТ с 18F-ФДГ 27 больных раком молочной железы. Исследование выполняли до начала НАХТ, после 2-го цикла НАХТ и после завершения всех курсов. Оценивали максимальное накопление 18F-ФДГ в опухолевой ткани (SUVmax) и динамику изменения SUVmax после проведения НАХТ (SUV(%)). По результатам послеоперационного морфологического исследования пациентки были разделены на 2 группы: с полным регрессом опухоли и без полного регресса опухоли.

Результаты. Результаты исследования показали, что значение SUV(%) между первичным и промежуточным исследованием, а также между промежуточной и предоперационной ПЭТ/КТ составило 66,6 ± 13,3 и 31,6 ± 17,5 % соответственно. Динамика SUV(%) между первичной и промежуточной ПЭТ/КТ в группах с полным регрессом опухоли и без полного регресса опухоли составила 79,04 ± 4,1 и 63,8 ± 13,1 % соответственно (р = 0,02). Значение SUVmax в группах с полным регрессом опухоли и без полного регресса опухоли при первичной ПЭТ/КТ составило 8,5 ± 0,78 и 8,2 ± 0,78 соответственно (р = 0,5), при промежуточной – 1,8 ± 0,35 и 3,0 ± 0,14 (р = 0,03). По результатам исследований был проведен ROC-анализ, который показал, что оптимальным значением SUV(%) является 73,55 %, показавшее наибольшую чувствительность и специфичность.

Обсуждение. Учитывая, что изменение SUVmax между первичной и промежуточной ПЭТ/КТ было более выраженным, чем между промежуточной и предоперационной ПЭТ/КТ, можно полагать, что метаболические изменения на фоне НАХТ наблюдаются уже на ранних этапах лечения и сохраняются до окончания терапии, таким образом, неэффективность схемы химиотерапии можно определить, используя промежуточную ПЭТ/КТ, и своевременно изменить план лечения.

Выводы. Оптимальным значением SUV(%) при промежуточной ПЭТ/КТ мы считаем показатель 73,55 %; при данном показателе и выше предполагается ожидать полный морфологический ответ опухоли на НАХТ. Мы полагаем, что ПЭТ/КТ с 18F-ФДГ на промежуточном этапе наблюдения в процессе НАХТ является ценным методом прогнозирования раннего ответа опухоли на терапию.

breast cancerpositron emission tomographyneoadjuvant chemotherapymorphological responseprognosisрак молочной железыпозитронная эмиссионная томографиянеоадъювантная химиотерапияморфологический ответпрогнозRastogi P., Anderson S.J., Bear H.D. at al. Preoperative chemotherapy: updates of National Surgical Adjuvant Breast and Bowel Project Protocols B-18 and B-27. J Clin Oncol 2008;26(5):778–85.Bear H.D., Anderson S., Smith R.E. at al. Sequential preoperative or postoperative docetaxel added to preoperative doxorubicin plus cyclophosphamide for operable breast cancer: National Surgical Adjuvant Breast and Bowel Project Protocol B-27. J Clin Oncol 2006;24(13):2019–27. DOI: 10.1200/JCO.2005.04.1665.Schwarz J.D., Bader M., Jenicke L. at al. Early prediction of response to chemotherapy in metastatic breast cancer using sequential 18F-FDG PET. J Nucl Med 2005;46:1144–50.Schwarz J.D., Bader M., Jenicke L. at al. Early prediction of response to chemotherapy in metastatic breast cancer using sequential 18 F-FDG PET. J Nucl Med 2005;46:1144–50.Chernov V., Sinilkin I., Choynzonov E. at al. Comparative evaluation of 99mTсAl2O3 and 99mTс-fitat nanocolloids for sentinel lymph nodes visualization in patients with cancer of larynx and hypopharynx. Euro J Nuc Med Molec Imaging 2015;42(S1):704.Chernov V., Sinilkin I., Choynzonov E. at al. Comparative evaluation of99m TсAl2O3 and99m Tс-fitat nanocolloids for sentinel lymph nodes visualization in patients with cancer of larynx and hypopharynx. Euro J Nuc Med Molec Imaging 2015;42(S1):704.Chernov V.I., Bragina O.D., Sinilkin I.G. et al. Radionuclide theranostics for the management of cancer. Vestnik rentgenologii i radiologii = Journal of Radiology and Nuclear Medicine 2016;97(5):306–13. (In Russ.).Чернов В.И., Брагина О.Д., Синилкин И.Г. и др. Радионуклидная тераностика злокачественных образований. Вестник рентгенологии и радиологии 2016;97(5):306–13.Titskaya A.A., Chernov V.I., Slonimskaya E.M. et al. 99mTc-MIBI scintimammography in the diagnosis of breast cancer. Sibirskiy meditsinskiy zhurnal = Siberian Medical Journal 2010;25(4–1):92–5. (In Russ.).Тицкая А.А., Чернов В.И., Слонимская Е.М. и др. Маммосцинтиграфия с99 m Тс-МИБИ в диагностике рака молочной железы. Сибирский медицинский журнал 2010;25(4–1):92–5.Usov V.Yu., Ryanel Yu.E., Medvedeva A.A. et al. 99mTc-MIBI scintimammography in the assessment of primary tumor during chemotherapy for breast cancer. Meditsinskaya vizualizatsiya = Medical Visualization 2002;2:86. (In Russ.).Усов В.Ю., Рянель Ю.Э., Медведева А.А. и др. Маммосцинтиграфия с99m Тc-технетрилом в оценке состояния первичной опухоли при химиотерапии рака молочной железы. Медицинская визуализация 2002;2:86.Zelchan R.V., Chernov V.I., Medvedeva A.A. et al. 99mTc-MIBI/199Тl-chloride single-photon emission computed tomography in the diagnosis and assessment of chemotherapy efficacy in patients with primary and recurrent laryngeal and laryngopharyngeal tumors. Evraziyskiy onkologicheskiy zhurnal = Eurasian Journal of Oncology 2016;4(1):9–16. (In Russ.). DOI: 10.24835/1607-0763-2019-3-19-27.Зельчан Р.В., Чернов В.И., Медведева А.А. и др. Использование однофотонной эмиссионной компьютерной томографии с 99mТc-МИБИ и 199 Тl-хлоридом в диагностике и оценке эффективности химиотерапии первичных и рецидивных опухолей гортани и гортаноглотки. Евразийский онкологический журнал 2016;4(1):9–16. DOI: 10.24835/1607-0763-2019-3-19-27.Zavadovskaya V.D., Kurazhov A.P., Kilina O.Yu. et al. Differential diagnosis of inflammatory diseases and cancer of the musculoskeletal system using199 Тl-chloride scintigraphy. Meditsinskaya vizualizatsiya = Medical Visualization 2009;4:55–65. (In Russ.).Завадовская В.Д., Куражов А.П., Килина О.Ю. и др. Дифференциальная диагностика воспалительных и опухолевых процессов опорно-двигательного аппарата с помощью сцинтиграфии с 199Tl-хлоридом. Медицинская визуализация 2009;4:55–65.Kolinger G.D., Vállez García D., Kramer G.M. et al. Repeatability of [18 F] FDG PET/CT total metabolic active tumour volume and total tumour burdenin NSCLC patients. EJNMMI Res 2019;9(1):14. DOI: 10.1186/s13550-019-0481-1.Gallamini A., Hutchings M., Rigacci L. et al. Early interim 2-[18 F]fluoro-2-deoxy-D-glucose positron-emission tomography is prognostically superior to international prognostic score in advanced-stage Hodgkin’s lymphoma: a report from a joint Italian–Danish study. J Clin Oncol 2007;25:3746–52.Niccoli Asabella A., Di Palo A., Altini C. et al. 18F-FDG PET/CT in therapy response and in predicting responders or non-responders in malignant pleural mesothelioma patients, by using semiquantitative mRECIST and EORTC criteria. J Nucl Med 2018;21(3):191–7. DOI: 10.1967/s002449910904.Niccoli Asabella A., Di Palo A., Altini C. et al. 18 F-FDG PET/CT in therapy response and in predicting responders or non-responders in malignant pleural mesothelioma patients, by using semiquantitative mRECIST and EORTC criteria. J Nucl Med 2018;21(3):191–7. DOI: 10.1967/s002449910904.Eubank W.B., Mankoff D.A. Evolving role of positron emission tomography in breast cancer imaging. Semin Nucl Med 2005;35(2):84–99. DOI: 10.1053/j.semnuclmed.2004.11.001.Quon A., Gambhir S.S. FDG-PET and beyond: molecular breast cancer imaging. J Clin Oncol 2005;23(8):1664–73. DOI: 10.1200/JCO.2005.11.024.Rousseau C., Devillers A., Sagan C. et al. Monitoring of early response to neoadjuvant chemotherapy in stage II and III breast cancer by [18F]fluorodeoxyglucose positron emission tomography. J Clin Oncol 2006;24:5366–72. DOI: 10.1200/JCO.2006.05.7406.Rousseau C., Devillers A., Sagan C. et al. Monitoring of early response to neoadjuvant chemotherapy in stage II and III breast cancer by [18 F] fluorodeoxyglucose positron emission tomography. J Clin Oncol 2006;24:5366–72. DOI: 10.1200/JCO.2006.05.7406.Berriolo-Riedinger A., Touzery C., Riedinger J.M. et al. [18F]FDG-PET predicts complete pathological response of breast cancer to neoadjuvant chemotherapy. Eur J Nucl Med Mol Imaging 2007;34:1915–24. DOI: 10.1007/s00259007-0459-5.Berriolo-Riedinger A., Touzery C., Riedinger J.M. et al. [18 F]FDG-PET predicts complete pathological response of breast cancer to neoadjuvant chemotherapy. Eur J Nucl Med Mol Imaging 2007;34:1915–24. DOI: 10.1007/s00259007-0459-5.Yamashiro H., Toi M. Update of evidence in chemotherapy for breast cancer. Int J Clin Oncol 2008;13:3–7. DOI: 10.1007/s10147-007-0719-1.Fisher B., Brown A., Mamounas E. et al. Effect of preoperative chemotherapy on local-regional disease in women with operable breast cancer: Findings from National Surgical Adjuvant Breast and bowel Project B-18. J Clin Oncol 1007;15:2483–93. DOI: 10.1200/JCO.1997.15.7.2483.Duch J., Fuster D., Munoz M. et al. 18F-FDG PET/CT for early prediction of response to neoadjuvant chemotherapy in breast cancer. Eur J Nucl Med Mol Imaging 2009;36(10):1551–7. DOI: 10.1007/s00259-009-1116-y.Duch J., Fuster D., Munoz M. et al. 18 F-FDG PET/CT for early prediction of response to neoadjuvant chemotherapy in breast cancer. Eur J Nucl Med Mol Imaging 2009;36(10):1551–7. DOI: 10.1007/s00259-009-1116-y.