Objective: To study 11C-methionine (MET) metabolism in gliomas using CNS tumor biobank imaging data.
Material and methods: MRI and 11C-MET PET/CT were performed in 225 patients (49±14 years, M/F=84/101) according to standard protocols with analysis of 11C-MET accumulation index and volumetric parameters (V_FLAIR, V_PET and V_PET/FLAIR). These results were compared with molecular genetic testing and 2-year overall survival.
Results: We examined 225 patients with gliomas (97 glioblastomas, 70 astrocytomas, 58 oligodendrogliomas). Accumulation index and volume of 11C-MET in glioblastomas were significantly higher in the general group (AI=2.90, Se 69%, Sp 76%, AUC 0.76; V_PET=24.3 cm3, Se 67%, Sp 60%, AUC 0.65; V_PET/FLAIR 0.46, Se 60%, Sp 69%, AUC 0.67) and within the group of astrocytomas (AI=2.93, Se 68%, Sp 89%, AUC 0.84; V_PET=8.06 cm3, Se 91%, Sp 35%, AUC 0.66; V_PET/FLAIR 0.27, Se 77%, Sp 60%, AUC 0.71). The median 2-year overall survival in patients with glioblastomas was 13 months that was significantly lower compared to IDH «+» gliomas (p<0.0001). There was a relationship between high accumulation index of 11C-MET and shorter overall survival in patients with glioblastomas. Significantly higher AI >3.59 (Se 89%, Sp 67%, AUC 0.79) was additionally obtained in subgroup of patients with glioblastomas >50 years (n=34) for EGFR «+» tumors.
Conclusion: We found variable 11C-MET metabolism in WHO 2021 gliomas and confirmed significant difference in metabolic activity and volume of 11C-MET accumulation in glioblastomas compared to IDH «+» gliomas. Moreover, we revealed the relationship between high accumulation index and shorter survival. Analysis of 11C-MET metabolism in patients over 50 years old revealed higher accumulation index in the EGFR «+» group. Further comparison of these imaging methods and assessment of other significant mutations are necessary to identify the anatomical and metabolic patterns of IDH «+» gliomas.
Цель исследования: Изучение метаболизма 11C-метионина (11C-МЕТ) в глиомах из коллекции визуализационных данных по проекту создания биобанка опухолей центральной нервной системы.
Материал и методы: Магнитно-резонансная томография и 11C-МЕТ с позитронной эмиссионной томографией в сочетании с компьютерной томографией проводились 225 больным (средний возраст 49±14 лет, М/Ж=84/101) по стандартным протоколам с расчетом индекса накопления (ИН) 11C-МЕТ и волюметрических показателей (V_FLAIR, V_PET и V_PET/FLAIR). Результаты сопоставлены с молекулярно-генетическим исследованием и 2-летней общей выживаемостью (ОВ).
Результаты: Обследованы 225 больных с глиомами по классификации Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) 2021 г. (97 глиобластом (ГБ); 70 астроцитом, 58 олигодендроглиом). Показатели активности (ИН) и объема 11C-МЕТ в ГБ были статистически значимо выше как в общей группе: ИН=2,90 Se 69%, Sp 76%, AUC 0,76); V_PET=24,3 см3 (Se 67%, Sp 60%, AUC 0,65), V_PET/FLAIR 0,46 (Se 60%, Sp 69%, AUC 0,67), так и внутри группы астроцитом: ИН=2,93 (Se 68%, Sp 89%, AUC 0,84); V_PET=8,06 см3 (Se 91%, Sp 35%, AUC 0,66), V_PET/FLAIR 0,27 (Se 77%, Sp 60%, AUC 0,71). Медиана 2-летней ОВ ГБ составила 13 мес, что было значимо ниже других IDH «+» глиом (p<0,0001). Выявлена взаимосвязь высокого ИН МЕТ с более короткой ОВ больных ГБ. Дополнительно в подгруппе ГБ >50лет (n=34) для опухолей EGFR «+» получены значимо более высокие ИН>3,59 (Se 89%, Sp 67%, AUC 0,79).
Заключение: Результаты продемонстрировали вариабельность метаболизма 11C-МЕТ в глиомах ВОЗ 2021 г. и доказали значимую разницу метаболической активности и объема накопления 11C-МЕТ в ГБ по сравнению с IDH «+» глиомами, а также выявили взаимосвязь высокого ИН с короткой продолжительностью жизни ГБ. Анализ метаболизма 11C-МЕТ в ГБ >50 лет показал более высокий ИН в группе EGFR «+». Для выявления анатомо-метаболических паттернов IDH «+» глиом необходимы дальнейшее мультипараметрическое сопоставление данных методов визуализации и оценка влияния других прогностически значимых мутаций.
Keywords: 11C-methionine; MET; MRI; PET/CT; astrocytoma; brain tumors; glioblastoma; glioma; oligodendroglioma.