Correlation of 18 F-FDG/PET SUV max, SUV mean, MTV, and TLG with HIF-1α in Patients with Colorectal Cancer

Mol Imaging Radionucl Ther. 2021 Jun 3;30(2):93-100. doi: 10.4274/mirt.galenos.2021.04934.

Abstract

Objectives: Post-hypoxia hypoxia-inducible factor (HIF)-1α activation plays a vital role in colorectal cancer (CRC) angiogenesis. Although glucose metabolism is induced in some cancer types via HIF-1α, the prognostic significance of HIF-1α in CRC and its correlation with 18fluorinefluorodeoxyglucose (18F-FDG) uptake in positron emission tomography (PET) remain controversial. This study aims to investigate the association between 18F-FDG/PET parameters and HIF-1α expression in CRC.

Methods: Thirty-six histopathologically confirmed patients with CRC who had 18F-FDG/PET scans before surgery were enrolled in the study. The correlations between the maximum standardized uptake value (SUVmax), SUVmean, metabolic tumor volume (MTV), total lesion glycolysis, HIF-1α overexpression, and histopathological features were evaluated.

Results: The tumor location, tumor diameter, perineural invasion, lymphovascular invasion, T and N stage were not significantly correlated with HIF-1α overexpression. In contrast, the tumor differentiation was negatively correlated with HIF-1α expression (r=-0.332, p=0.048). None of the 18F-FDG/PET parameters was significantly correlated with HIF-1α overexpression. A significant relationship was found between tumor differentiation, tumor necrosis percentage, and MTV (p=0.030, p=0.020).

Conclusion: The expected association between HIF-1α overexpression and 18F-FDG/PET parameters was not found in this study. However, there was a relationship between MTV, tumor differentiation, and tumor necrosis percentage. Hence, further studies are required to predict the pathological and prognostic courses of CRC using a diagnostic 18F-FDG/PET evaluation.

Amaç: Dokuda hipoksi sonrası hipoksi ile indüklenebilir faktör (HIF)-1α aktivasyonu, kolorektal kanser (KRK) anjiyogenezinde önemli bir rol oynar. Glikoz metabolizmasının bazı kanser türlerinde HIF-1α yoluyla indüklendiği bilinmesine rağmen; KRK’de HIF-1α’nın prognostik önemi ve pozitron emisyon tomografisinde (PET) 18flor-florodeoksiglukoz (18F-FDG) tutulumu ile korelasyonu önceki çalışmalarda tartışmalı konulardır. KRK olgularında 18F-FDG/PET parametreleri ile HIF-1α ekspresyonu arasındaki ilişkiyi araştırmaktır.

Yöntem: Cerrahi öncesi 18F-FDG/PET taramaları mevcut olan histopatolojik olarak tanı almış 36 KRK hastası çalışmaya alındı. Maksimum standardize uptake değeri (SUVmaks), SUVortalama, metabolik tümör hacmi (MTV), total lezyon glikolizis ve HIF-1α aşırı ekspresyonu ile histopatolojik özellikler arasındaki korelasyonlar değerlendirildi.

Bulgular: Tümör lokasyonu, tümör çapı, perinöral invazyon, lenfovasküler invazyon, T ve N evresi, HIF-1α aşırı ekspresyonu ile istatistiksel olarak anlamlı korelasyon göstermezken, tümör derecesi HIF-1α ekspresyonu ile negatif korelasyon gösterdi (r=-0,332, p=0,048). 18F-FDG/PET parametrelerinin hiçbiri, HIF-1α aşırı ekspresyonu il e istatistiksel olarak anlamlı korele bulunmadı. Tümör derecesi ve tümör nekroz oranı ile MTV arasında anlamlı bir ilişki bulundu (p=0,030, 0,020).

Sonuç: HIF-1α aşırı ekspresyonu ile 18F-FDG/PET parametreleri arasında beklenen ilişki bu çalışmada ortaya konamamıştır, ancak MTV ile tümör farklılaşması ve tümör nekroz oranı arasında bir ilişki mevcuttur. Bu nedenle, tanısal 18F-FDG/PET değerlendirmesi ile KRK’nin patolojik ve prognostik seyrini tahmin etmek için daha fazla çalışmaya ihtiyaç vardır.

Keywords: 18F-FDG/PET/CT; Hypoxia-inducible factor-1α; MTV; TLG; colorectal cancer.