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The relationship between tumor metabolic activity and body composition changes in patients with cancer
Abstract
Background: To support tumor metabolism, gluconeogenesis is upregulated in
normal cells to increase glucose supply. Gluconeogenesis uses non-carbohydrate
substrates, such as glucogenic amino acids and glycerol, that can be secured through
increased proteolysis and lipolysis. This increased catabolism may contribute to the
loss of both muscle and adipose tissue, which are prevalent features of patients with
cancer.
Aim: To assess whether tumor metabolic activity at diagnosis is associated with body
composition changes in patients with cancer during cancer treatment.
Methods: Data from the ACRIN 6668 multi-center clinical trial were used. Patients
with non-small cell lung cancer (NSCLC) were included and submitted to concurrent
chemoradiotherapy (CRT). Positron emission tomography (PET)/computed
tomography (CT) scans were performed at diagnosis and after treatment. Tumor
metabolic activity at baseline was calculated as the maximum and peak standardized
uptake value of the lung (SUVmax and SUVpeak), total metabolic tumor volume
(MTV), and total glycolytic activity of all lesions (TGA). Using an automated deep
learning algorithm, skeletal muscle, visceral adipose tissue (VAT), and subcutaneous
adipose tissue (SAT) areas were assessed based on CT scans at the L3 vertebra level.
Results: After excluding patients due to missing data, 136 patients were included in
our analysis. Baseline MTV and TGA were associated with higher increases in SAT index
per 100 days in univariable and multivariable analysis. SUVmax was associated with
decreases in skeletal muscle radiation attenuation (SMRA) per 100 days (T2 vs. T1
adjusted B=-4.396, 95% confidence interval (CI): -8.282, -0.509), and SUVpeak was
associated with decreases in SMRA and increases in VAT radiation attenuation per 100
days (T2 vs. T1 adjusted B=-4.181, 95% CI: -8.045, -0.317; and 2.429, 95% CI: 0.611, 4.247,
respectively).
Conclusion: Our findings suggest that tumor metabolic activity might be related to
changes in body composition, although consistency was not found across analyses.
Future research should address the limitations of the present work to assess if tumor
metabolic activity at baseline can be confirmed as a predictor of body composition
changes in patients with NSCLC during CRTResumo
Enquadramento: Para sustentar o metabolismo do tumor, a gliconeogénese está
aumentada em células normais para aumentar a oferta de glicose. A gliconeogénese
utiliza substratos não-glucídicos, como aminoácidos glicogénicos e glicerol, que
podem ser assegurados através do aumento da proteólise e da lipólise. Este aumento
do catabolismo pode contribuir para a diminuição do tecido muscular e adiposo
característica de doentes com cancro.
Objetivo: Avaliar se a atividade metabólica tumoral está associada a alterações da
composição corporal de doentes com cancro durante o tratamento oncológico.
Métodos: Foram utilizados dados do ensaio clínico multicêntrico ACRIN 6668. Foram
incluídos doentes com cancro do pulmão de não pequenas células (NSCLC)
submetidos a quimioradioterapia concomitante (CRT). Foram realizadas tomografias
por emissão de positrões (PET)/tomografia computadorizada (CT) antes e depois do
tratamento. A atividade metabólica tumoral antes do tratamento foi calculada como
Standardized Uptake Value máximo e pico (SUVmax e SUVpeak), volume metabólico
tumoral total (MTV) e atividade glicolítica total de todas as lesões (TGA). Utilizando um
algoritmo automatizado de Deep Learning para coloração, as áreas de músculo
esquelético, tecido adiposo visceral (VAT) e tecido adiposo subcutâneo (SAT) foram
medidas com base nas imagens de CT ao nível da vértebra L3.
Resultados: Após exclusão de doentes por dados em falta, 136 doentes foram
incluídos na análise. MTV e TGA antes do tratamento foram associados a maiores
aumentos de índice de SAT por 100 dias, em análises univariáveis e multivariáveis. O
SUVmax foi associado a diminuição da atenuação da radiação do músculo esquelético
(SMRA) por 100 dias (T2 vs. T1 B ajustado=-4,396, intervalo de confiança (IC) de 95%: -
8,282, -0,509), e o SUVpeak foi associado a diminuições da SMRA e aumentos da
atenuação da radiação do VAT por 100 dias (T2 vs. T1 B ajustado=-4,181, IC 95%: -8,045,
-0,317; e 2,429, IC 95%: 0,611, 4,247, respetivamente).
Conclusão: Os nossos resultados sugerem que a atividade metabólica tumoral pode
estar relacionada com a alterações de composição corporal, ainda que com falta de
consistência entre análises. Investigação futura deve considerar as limitações do
presente trabalho para avaliar se a atividade metabólica tumoral no diagnóstico pode
ser um preditor de alterações de composição corporal de doentes com NSCLC
durante a CRT