115年:核醫診療(2)

有關¹⁸F-FDG PET,下列何者錯誤?

A可評估惡性腫瘤、轉移病灶及發炎反應等
B¹⁸F-FDG 會經由細胞膜上之葡萄糖轉運蛋白(glucose transporter)進入細胞,進一步磷酸化成葡萄糖-6- 磷酸( ¹⁸F-FDG-6-phosphate)
C惡性細胞一般富含葡萄糖-6-磷酸酵素(glucose-6-phosphatase)
D¹⁸F-FDG-6-phosphate 會大量累積滯留在癌細胞內

詳細解析

本題觀念

¹⁸F-FDG是葡萄糖類似物,PET訊號的形成可拆成「進入細胞、被磷酸化、在細胞內滯留」三個步驟。它先透過細胞膜上的葡萄糖轉運蛋白(GLUT)進入細胞,再由hexokinase將¹⁸F-FDG磷酸化為¹⁸F-FDG-6-phosphate。這個產物帶有磷酸基,不能像一般葡萄糖一樣順利繼續代謝,因而在細胞內形成代謝性滯留。惡性細胞常有較高的葡萄糖需求、GLUT表現與hexokinase活性,並相對降低glucose-6-phosphatase(G6Pase)活性,所以更容易累積FDG訊號。FDG不是腫瘤專一示蹤劑,活化的發炎細胞也可能攝取,因此影像判讀要結合解剖位置與臨床情境。

選項分析

A. 正確。 惡性腫瘤常增加葡萄糖代謝,¹⁸F-FDG PET可用於腫瘤偵測、分期、轉移病灶評估與治療反應觀察。此外,感染或發炎時的活化免疫細胞也會增加葡萄糖攝取,可能呈現FDG聚積。因此本項把腫瘤、轉移與發炎反應列為可評估對象,敘述合理;但FDG攝取本身不能單獨證明一定是癌症。

B. 正確。 ¹⁸F-FDG會利用GLUT的促進性運輸進入細胞,之後由hexokinase催化磷酸化,形成¹⁸F-FDG-6-phosphate。這是FDG與葡萄糖代謝路徑相似的地方,也是PET能反映細胞葡萄糖利用的重要基礎。

C. 錯誤。 惡性細胞通常不是富含glucose-6-phosphatase,反而常呈相對較低的G6Pase活性。若G6Pase活性高,會把¹⁸F-FDG-6-phosphate去磷酸化,使FDG較容易回到可外運的型態;G6Pase相對降低,才有利於磷酸化產物留在細胞內。因此「一般富含G6Pase」與FDG滯留的生化機轉相反,為本題錯誤選項。

D. 正確。 ¹⁸F-FDG-6-phosphate形成後,不能有效進入正常葡萄糖的後續代謝,且帶負電使其不易穿過細胞膜;在G6Pase相對低的細胞中,去磷酸化與外流較少,便會在癌細胞內累積滯留。這種滯留使病灶的放射性濃度增加,成為PET可辨識的代謝訊號。

答案解析

本題問錯誤敘述,答案為 C。FDG的高攝取與滯留不是因為惡性細胞富含G6Pase,而是與葡萄糖轉運增加、hexokinase磷酸化增加,以及G6Pase相對降低有關。A、B、D分別對應FDG的臨床應用、進入細胞後的磷酸化步驟與代謝性滯留,皆符合題目所考的基本機轉。解題時可抓住一個方向:hexokinase把FDG留在細胞內,G6Pase則會削弱這種滯留;因此C把酵素方向說反了。

核心知識點

  • ¹⁸F-FDG先經GLUT進入細胞,再由hexokinase磷酸化。
  • ¹⁸F-FDG-6-phosphate不易繼續糖解,也不易穿膜外流,形成代謝性滯留。
  • 惡性細胞常有較高GLUT與hexokinase活性,G6Pase則相對較低。
  • FDG-PET可評估腫瘤、轉移與發炎,但FDG攝取不是癌症專一表現。

參考資料

  1. Clinical Molecular Imaging Today: PET and SPECT
  2. Dual Time Point 18F-FDG PET Imaging for Differentiating Malignant from Inflammatory Processes
  3. Normal Variants and Pitfalls of 18F-FDG PET/CT Imaging in Pediatric Oncology
  4. Linked Hexokinase and Glucose-6-Phosphatase Activities Reflect Grade of Ovarian Malignancy(PMID: 29987620)