2) гипоксией клеток опухоли
3) сниженным уровнем гликолиза в опухоли
4) повышенным уровнем гликолиза в опухоли (+)
18F-фтордезоксиглюкоза (18F-ФДГ) является структурным аналогом глюкозы и накапливается в клетках посредством переносчиков GLUT, преимущественно GLUT1 и GLUT3. В большинстве злокачественных опухолей реализуется эффект Варбурга — преимущественное усиление анаэробного и аэробного гликолиза даже при наличии кислорода. Повышенная активность гексокиназы приводит к фосфорилированию ФДГ до ФДГ-6-фосфата, который практически не подвергается дальнейшему метаболизму и задерживается внутри клетки, формируя участок гиперфиксации радиофармпрепарата на ПЭТ.
Интенсивность накопления 18F-ФДГ обычно коррелирует с метаболической активностью опухоли и может оцениваться полуколичественно по SUV (standardized uptake value). Поэтому повышение уровня гликолиза является основным метаболическим механизмом усиленного включения препарата в опухолевую ткань. Экспрессия соматостатиновых рецепторов имеет значение для визуализации нейроэндокринных опухолей с помощью аналогов соматостатина, например 68Ga-DOTATATE, но не объясняет типичное накопление ФДГ.
Гипоксия способна опосредованно усиливать гликолиз через активацию HIF-1 и повышение экспрессии GLUT, однако сама по себе не является универсальной причиной повышенного включения ФДГ. Метаболическая активность неодинакова у разных опухолей: высокодифференцированные, муцинозные и некоторые опухоли с низкой пролиферацией могут демонстрировать слабое накопление препарата. Кроме того, интенсивная фиксация ФДГ возможна при воспалении и инфекции, поскольку активированные лейкоциты также переходят на усиленный гликолиз.
| Фактор или состояние | Механизм | Проявление при ПЭТ/КТ с 18F-ФДГ | Диагностическое значение |
|---|---|---|---|
| Злокачественная опухоль с высокой метаболической активностью | Усиление транспорта глюкозы через GLUT и фосфорилирования гексокиназой | Очаговая гиперфиксация, нередко с высоким SUV | Поддерживает наличие опухолевого процесса, но не является абсолютно специфичным признаком |
| Эффект Варбурга | Преимущественный гликолиз, включая аэробный гликолиз, при наличии кислорода | Повышенное накопление ФДГ в жизнеспособных опухолевых клетках | Основное объяснение усиленного включения радиофармпрепарата |
| Гипоксия опухоли | Активация HIF-1 с вторичным повышением экспрессии GLUT и ферментов гликолиза | Возможное усиление фиксации ФДГ в гипоксических зонах | Модифицирующий, а не универсальный самостоятельный механизм |
| Воспаление или инфекция | Активация макрофагов и нейтрофилов, которым требуется большое количество глюкозы | Очаговая или диффузная гиперметаболическая активность | Частая причина ложноположительной интерпретации |
| Муцинозная или высокодифференцированная опухоль | Низкая плотность клеток, меньшая пролиферация или сниженная экспрессия GLUT | Слабое либо неоднородное накопление ФДГ | Отрицательное или малоинтенсивное исследование не исключает опухоль |
| Физиологическое накопление | Высокая потребность тканей в глюкозе или выведение препарата | Интенсивная фиксация в головном мозге, миокарде, мочевыделительной системе | Учитывается при оценке контраста между опухолью и фоном |
| Экспрессия соматостатиновых рецепторов | Связывание радиомеченых аналогов соматостатина с рецепторами SSTR | Лучше выявляется при ПЭТ/КТ с 68Ga-DOTATATE или аналогичными препаратами | Не является механизмом накопления 18F-ФДГ |
Таким образом, гиперфиксация 18F-ФДГ отражает повышенную утилизацию глюкозы и усиленный гликолиз в опухолевой ткани. ПЭТ/КТ оценивает не только анатомический размер образования, но и его метаболическую активность. Интерпретация должна учитывать гистологический тип опухоли, уровень гликемии, подготовку пациента и возможность воспалительных изменений. SUV используют как вспомогательный показатель в совокупности с данными КТ, клинической картиной и морфологической верификацией.