Moadel博士は助教、Feng博士は助教、Freeman博士は核医学科の教授と副教授、Montefiore Medical Center, Albert Einstein College of Medicine, Bronx, New Yorkです。
2-deoxy-2-fluoro-D-glucose（FDG）とpositron emission tomography（PET）をコンピュータ断層撮影（CT）と組み合わせた画像診断は、大腸癌の病期診断、再病期診断、治療効果の正確な評価、「治癒」した患者の監視という点で大腸癌の評価に革新をもたらした。 しかし、生理的、異所性、感染性、炎症性などによる腸の取り込みなど、落とし穴が存在する。 悪性疾患と腸内の人工的な取り込みを区別する鍵は、多くの場合、パターン認識とCT上の正常または異常な外観の腸にFDGの取り込みを三角測量する能力にある。 このパターン認識を利用して、PETは偶発的な前がん病変や悪性病変、感染性・炎症性腸疾患の同定に有用である。 消化管における生理的なFDGの取り込みは、平滑筋の生理的なプロセス、あるいは管腔内の活動に起因すると考えられてきた。 FDGの取り込み期（投与後30分以内）には、活発に収縮している随意筋の活動がよく見られるように、1 腸管の取り込みは蠕動性平滑筋の作用に起因すると提唱されてきた。 しかし、FDGは腸管内腔に排泄され、正常な細菌叢によって利用される可能性が高い。 Kimと共同研究者2 は、下痢ではなく、蠕動運動制限下の便秘が局所的で強い腸管吸収と関連しており、糞便中の著しい活性は、その活性に管内および/または細菌成分があることを示唆していると指摘した。 Jadvarらの研究では、健常者に対し、介入なし、アトロピンによる蠕動運動抑制、シンカライド（胆汁分泌促進剤）による蠕動運動促進の3種類のFDG PETスキャンを実施した。 著者らは、両群間に取り込みの差はなかったと述べている。 3 Miraldiら4は、等浸透圧の腸液で腸管準備をすると腸の活動がなくなり、蠕動運動というよりむしろ管腔内の平滑筋の活動を支持することを報告している。 FDGは、腸管上皮細胞の間に存在し、様々な透過性を持つタイトジャンクションを介して消化管内腔に入り、消化管からの吸収と消化管への排泄を可能にすると推定される。 2 FDGの取り込みは、特に大腸/右大腸領域で認められ、この領域に多く存在するパイエル板（粘膜内および粘膜下リンパ組織）の代謝活性の上昇に関連していると考えられています（図1）。 5,6
Iatrogenic bowel uptake
FDG bowel uptakeは、内因性の生理的メカニズムだけでなく、診断用CT検査における経口造影剤の使用やメトホルミンなどの処方薬の影響など外因性あるいは異所性の原因による場合もあり得る。 高密度の経口造影剤は、高線量の陽電子ガンマ線（511 KeV）と比較して、低線量のCTエネルギーX線（120 KeV）による減衰を大きくすることがある。 経口造影剤を使用した場合、CTデータに基づく減衰補正再構成処理により、腸管におけるFDGの取り込みが20％程度過大評価される可能性がある。 しかし，減衰補正した画像と補正していない画像を評価したところ，経口造影剤の存在による視覚的な不一致がよく見られたが，臨床的に重要なものはなかった。 7 最終診断に変更はなかった。 口腔内造影剤のアーチファクトは患者管理上臨床的に重要ではないが、ローカストビーンガムのような陰性造影剤を使用することにより、これらのアーチファクトを完全に除去することが可能である。 7,8
メトホルミンなどの全身投与薬は、腸の取り込みを増加させることがあり、一般に大腸および小腸のFDG取り込みをびまん性に増加させる（図2）。 このパターンは他の糖尿病治療薬では発生しないようである。 メトホルミンは、血管系から腸管上皮細胞へのグルコースの輸送を促進し、それによって、グルコーストランスポーター（GLUT 1、2、4）および解糖系経路内のプロテインキナーゼの活性化を介した動物モデルにおいて消化管内でのグルコース利用を最大60％増加させる作用を有している。 9 これらの異所性の原因や人工的な取り込みのパターンは、腸の取り込みを評価し、良性と悪性の病因を鑑別する上で重要な存在である
Incidental neoplastic colorectal lesions
内因性および異所性の腸の取り込みの可能性はあるものの、著者は日常的に、限局性の腸取りがある場合には結腸鏡検査で評価するよう勧告している。 これは、肺や乳房の新生物など、無関係な理由で検査を受けている患者に見られることがある。 前がん病変や悪性病変が偶発的に真陽性となることは少なくないため、そのような患者には病変を見逃すより、さらなる検査を受けることが望ましい。 腸管内のびまん性に取り込みが増加するパターンは、大腸内視鏡検査での癌の所見とは関係なく、通常の内因性あるいは異所性によるものと考えられ、分節性のパターンは、大腸炎などの感染性あるいは炎症性によるものと考えられている。 結節性focalまたはmultifocalパターンは59%から100%の高い前がんまたは悪性腫瘍のリスクと関連し、10-12、大腸内視鏡検査による評価が推奨される。 同時に行われる CT 画像の検討により、腫瘤の存在が確認されることが多い（図 3）。 なお、<1.7cmの病変はPET画像では検出されないので注意が必要である。 標準取り込み値（SUV）と悪性度の相関があり、13 がん遺伝子発現によるグルコーストランスポーター（GLUT 1）のアップレギュレーションが原因と考えられるが、悪性度が低い場合と高い場合でSUVが大きく重なるため、カットオフ値を設定することができない。
大腸の炎症性病変
腸の炎症性病変は、がん診療の現場では偽陽性所見の原因となるが、PET/CTは強いセグメントパターンで示される感染性または炎症性の腸疾患の一次検出に有用である。 10 PET は原因不明の発熱の原因究明に有用であり、しばしば感染性または炎症性大腸炎などの腸の病態を指し示す。 16 また、クローン病などの炎症性腸疾患（IBD）の検出にも特に有用で、成人では内視鏡生検と比較して高い感度（73％～85％）を示す。 IBDでは、悪性腫瘍と同様に、SUVは疾患の重症度と相関しています。 16,17 クローン病が疑われる小児では、PETの感度は98%であり、内視鏡的評価の前に行うことが推奨される。 18 水様性下痢、腹痛、体重減少が持続し、大腸内視鏡検査や放射線検査が陰性である少数の患者において、PETは分節的な取り込み領域を明らかにすることが可能である。 Kresnikら19 は、大腸内視鏡検査で粘膜異常を認めなかった患者において、その後のPETによる大腸生検で、顕微鏡的な膠原病性大腸炎や好酸球性大腸炎を認めたと報告している。 19 PET は潰瘍性大腸炎の疾患活動性の検出にも有用であり、大腸内視鏡所見と比較した場合の感度は 96%である(図 4)。 20
Staging/restaging
以上のパターンにより、腸内の良性病理と前がん・悪性病理を鑑別することができるはずである。 しかし、通常大腸内視鏡検査によって大腸癌の診断が下されると、FDG PET/CTの真の価値は、最初の病期分類と他の画像診断法では見られない未知の疾患の発見にあり、その結果、究極の治療管理を指示することができる。 最初の診断の後、大腸癌患者の 16%で、PET による未発見部位の発見により、治療方針の変更が行われた。 21 CT はこれらの病変に関する追加情報を提供することができる。 しかし、局所リンパ節転移はどの画像診断法でも信頼できるものではないことに注意する必要がある。 21 Nahasら22は、局所進行直腸癌患者の13％がその後の臨床経過観察で転移病変を有しており、PETはこれらの患者のほぼすべてでこの病変を事前に検出することができたと報告している。 PET/CTは他の画像診断法よりも病変の検出において優れており、全身3T磁気共鳴画像法（MRI）と直接比較した場合、PET/CTは肺転移とリンパ節転移をより多く検出することが可能である。 23 しかし、PETは固有の解像度の制限から、1cm未満の肝病変の検出には限界がある。 造影PET/CTやマンガンジピリドキシル二リン酸（Mn-DPDP）造影肝MRIは、このような転移を発見するのに有効である。 24興味深いことに、PETの結果に基づいて治癒的肝切除を行う患者を事前に選択した場合、より正確な病期決定のため、5年生存率は歴史的に確立された30%から58%に増加する。 25 さらに、25％から32％の患者さんで臨床管理が変更されます。 26 PET/CTはまた、原発同期癌の検出にも有用であり、それにより肺、乳、子宮、甲状腺などの悪性腫瘍に対処するための管理が変更される。 27 肺原発病変は大腸転移と鑑別し、それに応じた治療を行う必要がある(図 5)。 しかし、PET は粘液性大腸癌の検出には感度が低く、偽陰性の原因となることに注意すべきである（図 6）。 28 未知の疾患を発見する価値と患者管理への影響を考えると、PET/CTは大腸がん患者の初期病期決定に重要な手段である。
治療への反応
FDG PETは治療、特に解剖学的異常を引き起こす治療への反応を評価するのに極めて有用である。 これらの代謝反応は、CTやMRIでは微妙な変化しか伴わないことが多く、PET画像を追加することで初めて反応を評価することができる。 現在、大腸肝転移の治療法として、肝切除、肝動脈化学療法（HAC）、ラジオ波焼灼療法、肝内イットリウム90（90 Y）マイクロスフィアなどがある。 これらの治療法の多くは解剖学的に大きな変化をもたらすため、PET/CTはCT単独よりも反応を検出しやすいことが多い（図7）。 切除不能な肝転移を有する患者において、HAC単独で生存率が向上するかどうかについては議論がある29 が、他の前述の治療法の補助として奏効を高めることを示唆するデータもある。 30-32 PET/CT画像は、このような臨床場面で肝転移の効果を明確に示すことができる。 特にRFアブレーションや肝切除の場合、治療自体が大きな解剖学的変化をもたらすので、このことは明らかである。 さらに、PETは肝切除を受ける患者の予後情報を提供することができ、術前のSUVが低いほど生存期間が長くなることが知られている。 34 HACと同様に、RFアブレーションが肝切除と同程度に有効かどうかは、現在外科医の間で議論されているところである。 予備的な証拠によると、3cm未満の腫瘍では同等であるが、より大きな腫瘍ではRFアブレーションは局所再発と関連しているが、これを確認するには長期の追跡調査とランダム化比較試験が必要であると考えられている。 35 90Yマイクロスフィアを用いた大腸肝転移の治療では、CT画像では変化がないことが多いが、PETでは代謝反応を検出することが可能である。 36
孤立性肺転移を有する患者は、外科的切除後の生存期間が長いことが多く、PET/CTは切除の対象となる患者を特定するための病期分類に不可欠な要素である。 37さらに、PETは、肺転移のRFアブレーションのような最近導入された治療技術の成功を評価するために利用されている。 38 したがって、これらの局所療法に対する代謝反応（解剖学的反応および局在性に加えて）は、患者の治療管理における次のステップを決定するために不可欠である。 ネオアジュバント化学放射線療法を受けた局所進行直腸癌患者において、FDG PETによる完全奏効を示した患者は、無病生存期間および全生存期間がより長くなる可能性が高いことが示されている。 39,40 進行大腸がん患者において、化学療法2ヶ月後の腫瘍SUVの>20%減少は、無増悪生存期間と全生存期間の延長と関連している。 41 病態の早期における代謝反応の評価は生存を予測することができ、腫瘍が反応しない場合に化学療法レジメンを変更する機会を提供し、それによって患者が効果のない療法にさらされるのを免れることができる。 モンテフィオーレ・メディカル・センターでは、大多数の腫瘍医が、PETまたはCT単独ではなく、PET/CTを用いて「治癒した」大腸がん患者をモニタリングしている。 解剖学的画像のみでは必ずしも確認できない再発や転移がPET/CTで早期に確認できた場合、これらの患者は治療可能な病態（すなわち局所再発、あるいは外科的に切除可能な肝転移や肺転移）であることが多い。 42-44 再発の評価において、PET/CT は解剖学的画像のみよりも多くの病変を検出することができ、感度（95％）、陽性適 応値（96％）も高い45 （図 8）。 PET/CTのCT部分に造影剤を加えることで、肝病変を正しいセグメントに確定的に局在させることができ、手術計画には不可欠である。 46しばしば、腹部CTのみで患者をモニターするが、術後の線維化と局所再発の区別がつかないため、不確定な結果となる。 このような場合、線維化はFDG-avidではなく、再発はuptakeを示すので、PETは特に有用である（図9）。 治癒後のモニタリングにおけるカルチノエンブリオニック抗原の上昇の原因を見つけることは、解剖学的画像ではしばしば困難であるが、PET画像では>95％の感度で明確に解明することができる（図10）。 47 再発のモニタリングにおいて、PETはかなりの割合の患者（38％～66％）で治療管理の変更をもたらす。 48,50 PETは予後情報を提供することができ、50 PET/CTは再診断を有意に改善する。 51 したがって、PET/CTは大腸がん患者の再発をモニタリングし、正確な再病期診断を行い、患者管理を行う上で選択すべき診断手段である＜838＞＜5817＞結論＜838＞PET/CTは現在、大腸がん患者の病期診断および再病期診断に適した方法である。 また、原発巣と転移巣の両方において、様々な治療介入後に再発の可能性がある患者をモニターするための最も信頼できる手段である。