Le PETscan et le Pet ct - Université catholique de Louvain

TEP ET TEP/CT : POURQUOI ETUDIER LE METABOLISME
GLUCIDIQUE DU CANCER RECTO-COLIQUE ?
T. VANDER BORGHT 1
1 Université Catholique de Louvain, Service de médecine nucléaire,
Cliniques Universitaires de Mont-Godinne, B-5530 Yvoir.
INTRODUCTION
1 Epidémiologie
Dans les pays développés, le cancer colorectal est le 4ème cancer le plus fréquent, après la
prostate, le poumon et le sein, et la seconde cause de mort par cancer avec un taux de survie à 5 ans de
55%. Le développement de métastases hépatiques est la cause principale de décès dans ce groupe de
patients. Environ 20% des patients ont déjà des métastases hépatiques au moment du diagnostic et 25
autres pourcents développeront des métastases dans les années qui suivent la résection de la tumeur
primitive. Pour les patients avec une maladie récidivante limitée au foie, l’exérèse des métastases
hépatiques constitue le traitement de choix avec une survie à 5 ans actuellement supérieure à 40%.
2 La TEP-FDG
La tomographie à émission de positons (TEP) est une technique d’imagerie moléculaire basée
sur la représentation tridimensionnelle de la distribution d’un traceur dans les organes et les tissus. Le
fluorodésoxyglucose marqué au fluor 18 (FDG ; demi-vie 110 min), un analogue du glucose marqué
par un émetteur de positons, est le radiotraceur le plus utilisé. Après son injection intraveineuse, le
FDG entre dans les cellules où il est trappé sous forme de FDG-6-phosphate qui ne peut plus être
métabolisé.
L’accumulation du FDG dans les cellules tumorales est due à une activité plus grande de leurs
transporteurs membranaires du glucose et de l’activité glycolytique. C’est cette propriété qui permet
de détecter les lésions tumorales et de les différencier d’une lésion bénigne, particulièrement
lorsqu’elle n’est pas caractérisée anatomiquement. Cette situation est plus fréquemment rencontrée
dans le suivi thérapeutique, par exemple après une chirurgie ayant entraîné une modification de
l’anatomie abdominale. Elle permet également de faire un diagnostic précoce de la maladie révélant
des anomalies métaboliques dans des structures encore d’apparence normale.
La TEP-FDG peut cependant être parfois faussement positive au niveau abdominal en cas
d’inflammation post-chirurgicale ou de maladie inflammatoire (par ex.: abcès, colite ou fistule
rectale). L’excrétion urinaire du traceur peut parfois se confondre ou masquer un site tumoral. D’un
autre côté, le risque de faux négatifs est plus important pour les lésions infracentimètrique, proche de
la résolution spatiale de la caméra (par ex. : petites métastases hépatiques ou ascite néoplasique).
Finalement, l’absence de jeun et l’hyperglycémie (>150 mg/dl) peuvent détériorer la qualité des
images et masquer certaines lésions pathologiques.
Le rôle de la TEP-FDG dans la prise en charge des cancers colorectaux ne fait que s’accroître.
Elle peut être utilisée pour le bilan initial, la recherche de récidives, le bilan d’extension de la maladie
métastatique, l’évaluation de la réponse thérapeutique et comme outil pronostique. Plus récemment, le
développement de machines combinées, TEP et scanner multibarettes (TEP/CT), a permis
l’acquisition concomitante des images anatomiques et fonctionnelles, ce qui rend cet examen encore
plus attractif dans la prise en charge des patients avec un cancer recto-colique.
3 TEP versus TEP/CT
Les images TEP-FDG contiennent peu d’informations anatomiques. En dépit d’une grande
sensibilité de détection des lésions tumorales, la TEP-FDG ne peut pas toujours différencier une
captation physiologique, souvent variable d’un patient à l’autre, d’une lésion proprement dite car la
structure sous-jacente n’est pas clairement identifiée. Cette situation est particulièrement fréquente
dans l’abdomen où le FDG filtré et non réabsorbé par les reins est présent dans les voies urinaires
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excrétrices. La captation du FDG par la paroi gastrique est fréquente et celle du colon peut être
intense, surtout dans la région recto-sigmoïdienne. La captation colique physiologique ou
inflammatoire est souvent diffuse ou segmentaire, alors qu’elle est souvent focale dans les lésions
prémalignes et malignes. Le foie a une captation modérée et légèrement hétérogène ; elle est plus
faible, mais plus homogène au niveau splénique. Une intense captation au niveau de la graisse brune
paravertébrale ou périrénale peut être observée, de même qu’au niveau ovarien en phase peri-
ovulatoire. Les muscles, y inclus le sphincter anal, peuvent monter une augmentation de la captation
du FDG.
La distinction entre captation normale et pathologique est facilitée par la fusion des images
fonctionnelles, à la TEP-FDG, et anatomiques, acquises au scanner (CT). Elle permet également la
localisation précise de la lésion. La fusion des images TEP et CT acquises séparément diminue les cas
équivoques et augmente la précision diagnostique (1). Elle est cependant compliquée par le
positionnement du patient et les mouvements des organes abdominaux qui ne sont pas nécessairement
dans les mêmes positions lors des deux acquisitions.
Les développements récents du TEP ont permis non seulement de raccourcir les acquisitions
du corps entier (<20 min), mais également d’y associer un CT pour permettre l’acquisition des images
anatomiques et fonctionnelles, lors d’un seul examen, sans devoir repositionner le patient. La
superposition précise des images obtenues à la TEP/CT améliore la spécificité de l’examen TEP-FDG,
en caractérisant les foyers hypermétaboliques. Elle oriente également le clinicien vers le meilleur site
d’une éventuelle biopsie.
Initialement, la composante CT de la TEP/CT a été utilisée afin de corriger les images TEP
pour l’atténuation et mieux localiser les sites d’hypercaptation du FDG. Aujourd’hui, l’intégration
d’un CT multibarette et l’administration de plus en plus fréquente de produit de contraste ne la
distingue pas d’un CT diagnostique de qualité. Ainsi la composante CT de la TEP/CT apporte des
informations utiles qui permettent à la technique d’atteindre des performances diagnostiques de 98%
(2, 3). En plus d’une augmentation de spécificité, l’utilisation d’un PET-CT améliore également la
sensibilité de l’imagerie dans la prise en charge du cancer colorectal, les petites métastases
pulmonaires et hépatiques (<1 cm) étant plus facilement détectées par le CT et celles du péritoine, des
ganglions et des os par la TEP-FDG (1). Cohade et al. (4) ont montré que l’utilisation d’une TEP/CT
par rapport à la TEP seule, dans le bilan de récidive d’un cancer recto-colique, augmentait la précision
diagnostique de 78 à 89%. Ce bénéfice est principalement dû à la détection de lésions extrahépatiques
et la réduction du nombre de faux positifs attribuables à une captation physiologique ou inflammatoire
(5).
LE BILAN D’EXTENSION
La survie du cancer colorectal dépend fortement de l’étendue de la maladie. Malheureusement
environ la moitié des patients finiront par développer des métastases hépatiques.
1 Le bilan initial du cancer recto-colique
Le bilan d’extension initial d’un cancer recto-colique est important pour définir le traitement
le mieux adapté à la situation clinique du patient. Le rôle de la TEP-FDG dans le bilan initial d’un
cancer colique est toujours débattu. Plusieurs études ont montré la capacité de la TEP-FDG de détecter
la tumeur primitive et les lésions prémalignes du colon. La sensibilité de détection des adénomes et
des carcinomes est fortement dépendante de la taille de la lésion, atteignant 72% pour les lésions
supra-centimétriques, et du degré de dysplasie, allant de 33% pour les lésions bien différenciées à 76%
pour les lésions mal différenciées et 89% pour les carcinomes (6, 7).
Une absence de captation significative de FDG (faux négatifs) peut se rencontrer dans les
carcinomes mucineux de même que les petites tumeurs des polypes tubolo-villeux et des adénomes
villeux (8). Des faux positifs sont également possibles en cas de maladie inflammatoire ou de
polypectomie récente (9). La captation colique focale de FDG ne peut cependant être ignorée tenant
compte de la haute incidence des adénomes et des cancers recto-coliques dans la classe d’âge de la
population auquelle nous prescrivons habituellement une TEP-FDG (6). Ainsi Tatlidil et al. (10) ont
étudié la signification de la captation colique de FDG chez des patients sans cancer recto-colique. Une
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intense captation focale correspond dans 79% à une anomalie histopathologique bénigne ou maligne.
Elle nécessite dès lors une mise au point complémentaire par colonoscopie.
Au niveau de la détection d’un envahissement ganglionnaire, la sensibilité de la TEP-FDG est
faible (20 à 30%) et globalement similaire à celle du scanner (11). Elle est par contre légèrement plus
spécifique (96% vs 85%) (12, 13). Les faux-négatifs sont souvent dus à des micrométastases ou à des
ganglions hypermétaboliques envahis, cachés par la proximité de l’intense captation de la tumeur
primitive.
La polypose adénomateuse familiale est une affection autosomique dominante (1/10.000
naissance) caractérisée par le développement de polypes adénomateux coliques et duodénaux qui
régulièrement dégénèrent. Van Kouwen et collaborateurs ont récemment étudié 24 patients présentant
cette affection (14). La TEP-FDG a permis de détecter tous les cancers présents et était négative chez
les patients sans transformation maligne ; ceci malgré la présence d’adénomes. Ce comportement les
distingue des adénomes sporadiques dont l’intensité de captation du FDG est en relation avec le degré
de dysplasie (7).
La TEP-FDG a été proposée dans le bilan d’extension d’un cancer rectal initialement avancé
dont elle modifie le bilan d’extension dans 39% et la prise en charge dans 17% des cas (6/47 n’ont pas
été opérés et 2/47 ont eu leur champ de radiothérapie modifié) (15).
La TEP-FDG combinée au CT apporte également des informations additionnelles sur la
situation oncologique dans le cancer rectal bas (≤6 cm de la marge anale). Comparé au CT du corps
entier, elle montre des lésions supplémentaires chez 38% des patients et modifie l’attitude
thérapeutique chez 27% d’entre eux (16).
Pour terminer, la TEP/CT au FDG a été recommandée dans le bilan initial du cancer recto-
colique initialement avancé (CEA >10 ng/ml et/ou des images équivoques au CT) dont elle modifie la
prise en charge thérapeutique dans 24% des cas (17). Même si tous les patients avec un cancer recto-
colique auront vraisemblablement une chirurgie pour éviter l’occlusion ou l’hémorragie, l’usage de
plus en plus fréquent de thérapies néo-adjuvantes capables de réduire l’extension de la maladie,
justifie un bilan d’extension initial et un suivi thérapeutique le plus précis possible. La TEP/CT,
intégrant les informations anatomiques et fonctionnelles, est à même de relever ce défi.
2 La suspicion de récidive
La plupart des récidives du cancer recto-colique apparaissent dans les 4 années faisant suite à
la résection chirurgicale. La probabilité de récidive est dépendante de plusieurs facteurs, incluant
l’importance de l’envahissement transmural, la différenciation histologique, l’extension tumorale aux
organes ou aux vaisseaux avoisinants, le nombre de ganglions lymphatiques envahis et le taux sanguin
préopératoire d’antigène carcino-embryonaire (CEA).
2.1 Les métastases hépatiques
Pour les patients avec des métastases hépatiques d’un cancer recto-colique, la résection
chirurgicale constitue le traitement idéal. Ce traitement est conditionné par l’absence de métastases
extrahépatiques et la capacité technique à réaliser une exérèse complète. Seulement 20% de ces
patients pourront prétendre à un traitement chirurgical potentiellement curatif. En corolaire, dans
environ la moitié des cas, une nouvelle récidive est détectée dans l’année qui suit l’hépatectomie
partielle. La sélection de ces patients est dès lors cruciale pour éviter les découvertes peropératoires
fortuites d’autres localisations métastatiques qui rendent la chirurgie inutile.
Dans les premières études, le CT et la TEP-FDG avaient une sensibilité similaire pour la
détection des métastases hépatiques. Les deux techniques d’imagerie étaient adéquates pour une prise
en charge individuelle, mais inadéquates pour détecter les lésions hépatiques infracentimétriques. Des
études plus récentes montrent une sensibilité supérieure au niveau hépatique des nouveaux CT
multibarettes et de la résonance (avec produit de contraste) ; la récidive hépatique après hépatectomie
partielle, les récidives extrahépatiques et la récidive locale sur le site initial de la chirurgie étant mieux
détectées par la TEP/CT (18-21). Le CT a cependant l’avantage d’étudier l’anatomie des métastases
hépatiques et leurs possibles exérèses (nombre, taille, relation aux structures avoisinantes). L’injection
de produit de contraste est essentielle pour planifier la chirurgie ou pour détecter une infiltration ou
une thrombose d’une branche de la veine porte. Elle est de plus en plus souvent réalisée au cours de
l’examen TEP/CT.
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2.2 Les métastases extrahépatiques
Chez le patient avec des métastases hépatiques d’un cancer recto-colique, l’objectif premier de
la TEP-FDG est la détection de localisations extrahépatiques qui contre-indiquent généralement
l’approche chirurgicale. Ainsi, approximativement 25% des patients éligibles pour une hépatectomie
partielle sont récusés par la TEP-FDG qui met en évidence des métastases extra-hépatique par ailleurs
ignorées par le CT (22). Ces dernières correspondent le plus souvent à des ganglions rétropéritonéaux
ou mésentériques envahis, à une carcinomatose péritonéale ou à des métastases pulmonaires (23).
Dans cette indication, la TEP-FDG entraîne une meilleure chirurgie, une diminution du nombre de
récidives et possiblement une amélioration de la survie (24, 25).
2.3 Le cancer rectal
La TEP-FDG a un rôle important dans la caractérisation des lésions indéterminées sur
l’imagerie anatomique. En particulier, l’évaluation de la récidive présacrée est un problème clinique
difficile fréquemment rencontré. L’imagerie conventionnelle du pelvis (CT, échographie transrectale)
a des difficultés de différencier le tissu fibreux post-chirurgical ou post-radiothérapie d’une récidive
tumorale nécessitant une poursuite du traitement (26). Flamen et al. montrèrent que la TEP-FDG avait
une valeur diagnostique supplémentaire par rapport au CT avec contraste dans 56% des cas, et par
rapport au CT avec contraste combiné à l’échographie transrectale, dans 20% des cas (23). Even-Sapir
et al., comparant la TEP/CT à la chirurgie, rapportèrent 98% de sensibilité, 96% de spécificité, 90% de
valeur prédictive positive, 97% de valeur prédictive négative et 93% de précision diagnostique pour
caractériser la nature des anomalies présacrées (2).
2.4 L’augmentation du CEA
La mesure du CEA sanguin est largement utilisée dans le suivi des cancers recto-coliques
opérés. Tous les ans, 28% de ces patients verront une augmentation de leur taux de CEA, suggestive
d’une récidive tumorale avec une spécificité de 70 à 84%. Celle-ci est localisée en moyenne en 3 à 9
mois par l’imagerie conventionnelle, plus souvent au niveau hépatique que loco-régionale ou
pulmonaire (6). Par contre, la TEP-FDG localise précocement la récidive dans 2 cas sur 3, ce qui en
fait un outil diagnostique recommandé dans cette indication (27-30).
2.5 L’impact sur la prise en charge et l’analyse économique
Deux méta-analyses étudièrent la précision diagnostique de la TEP-FDG chez le patient
suspect d’une récidive d’un cancer recto-colique. La première, reprenant 11 études chez 577 patients,
montre 97% de sensibilité et 76% de spécificité de la TEP-FDG (31). La seconde, plus récente et
reprenant 61 études, confirme l’excellente sensibilité de TEP-FDG (95%) comparativement au CT
(65%) et à la résonance (76%) (32).
Une revue systématique de la littérature (33) donne une sensibilité de la TEP-FDG de 91,5%
et une spécificité de 95.4% pour la détection des métastases extrahépatiques comparativement au
60,9% et 91,1% du CT. Cette meilleure sensibilité de la TEP-FDG entraîne une modification de
l’approche thérapeutique dans un tiers des cas (limites 20-58%). En dépit d’une technologie complexe
et onéreuse, la TEF-FDG est économiquement et médicalement justifiée en cas de suspicion de
récidive d’un cancer recto-colique en permettant une chirurgie à visée curative dans les maladies
localisées et en évitant une chirurgie inutile et pénible dans les cas disséminés (31, 34, 35).
LE PRONOSTIC ET LE SUIVI THERAPEUTIQUE
Que cela soit pour le cancer colique ou rectal, l’intensité de la captation du FDG dans la lésion
tumorale est en relation avec l’agressivité de la tumeur et la survie, globale et sans récidive, du patient
(36-38). Au niveau histologique, celle-ci est corrélée à la concentration de transporteur de glucose
GLUT1 et à l’expression du Ki67 (un marqueur de la prolifération cellulaire) et du p53 (un marqueur
du contrôle du cycle cellulaire) (39).
Les modifications métaboliques des cellules tumorales précèdent les modifications
anatomiques. La TEP-FDG est de plus en plus utilisée pour évaluer précocement la réponse
thérapeutique et éventuellement modifier l’approche thérapeutique en fonction des résultats obtenus.
Une chimiothérapie ou une radiochimiothérapie récente est susceptible de réduire
transitoirement la sensibilité de la TEP-FDG dans le bilan d’extension du cancer recto-colique, rendant
une tumeur viable moins avide pour le traceur. Il est dès lors recommandé de réaliser une TEP-FDG
au moins un mois après le dernier traitement pour éviter les faux négatifs (20, 40). Lorsque la TEP-
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FDG est réalisée passé ce délai, elle permettrait de différencier les patients répondeurs des non-
répondeurs (37, 41, 42).
L’ablation par radiofréquence et l’embolisation par des microsphères radioactives marquées à
l’yttrium-90 sont de plus en plus souvent prescrites chez les patients avec des métastases hépatiques
non opérables. Du fait de la nécrose, de l’oedème, de l’hémorragie, l’ultrason, la résonance et le CT
manquent de spécificité pour évaluer la réponse thérapeutique. Par contre, la TEP-FDG serait à même
de démontrer la persistance de tissu tumoral dès les premières semaines (43-46) et, dans des modèles
porcins de métastases hépatiques traitées par radiofréquence, juste après la procédure pour éviter toute
réaction inflammatoire (47).
Dans le cancer rectal, la TEP/CT au FDG permet de mieux définir le volume à irradier. Elle
est dès lors susceptible d’améliorer le contrôle tumoral local tout en diminuant la radiotoxicité (48,
49).
CONCLUSION
Les données scientifiques actuelles recommandent l’utilisation de la TEP-FDG en cas de
suspicion de récidive d’un cancer recto-colique avec augmentation du CEA et bilan d’imagerie
classique non contributif ou dans l’évaluation pré-chirurgicale d’un patient ne présentant a priori que
des métastases hépatiques opérables. En pratique clinique, cette indication conduit à une modification
thérapeutique dans un grand nombre de cas sans augmenter le coût pour la société.
L’utilisation de la TEP-FDG dans le bilan initial du cancer recto-colique est considérée
comme potentiellement utile, particulièrement dans le bilan du cancer recto-colique initialement
avancé, le cancer rectal bas et le suivi de la polyadénomatose colique familiale. Le remplacement
progressif de la TEP par la TEP/CT, combinant les informations anatomiques et fonctionnelles,
pourrait la rendre incontournable. La possibilité qu’offre la TEP/CT d’évaluer précocement la réponse
thérapeutique en fait également un outil idéal pour individualiser le traitement et améliorer les chances
de guérison.
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