Correlation of intraoperative ultrasonography and immunohistochemical markers expression in glioma

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(1.Department of Ultrasound, Beijing Tiantan Hospital, Capital Medical University,Beijing 100050, China; 2.Department of Ultrasound, Beijing Haidian Section of Peking University Third Hospital, Beijing 100080, China)

圖1 患者男，49歲，膠質母細胞瘤(WHO Ⅳ級)，術后免疫組化：Ki-67 LI>50%(+++)，IDH1未突變(-) 術中聲像圖示腫瘤邊界清晰，瘤周水腫>3 cm (A)，CDFI血流分級3級(B)

膠質瘤是神經上皮組織來源腫瘤，也是最常見的原發(fā)性顱內腫瘤[1]。手術切除是治療膠質瘤最主要的方法[2]。術中超聲方便靈活、實時診斷、可重復性好，可清晰顯示顱內占位的位置、大小及其與正常腦組織的分界，成為術中不可或缺的工具，術前可準確定位，術后可顯示腫瘤殘余[3]，且二維超聲結合CDFI可對膠質瘤進行初步分級[4]。目前已知不同分子表達與腫瘤多樣化的預后和生物學行為密切相關。本研究旨在探討膠質瘤術中超聲表現(xiàn)與Ki-67、異檸檬酸脫氫酶1(isocitrate dehydrogenase， IDH1)等分子標記物表達的關系。

1 資料與方法

1.1 一般資料 回顧性分析2016年5月—2017年6月我院經手術病理證實且術中超聲和免疫組化資料完整的116例膠質瘤患者的資料，男72例，女44例，年齡28～75歲，平均(49.2±14.9)歲；主要臨床癥狀為頭暈、頭痛、視力減退、肢體活動障礙、記憶力下降等。

1.2 儀器與方法 術中超聲檢查采用日立Aloka α7和α10超聲診斷儀，扇形凸陣探頭，頻率3～ 6 MHz。術中將探頭表面消毒并覆以耦合劑置于無菌套中，經硬腦膜外或直接置于腦組織表面，多切面多方位掃查，記錄腫瘤主要部位(病變主體所在部位)、大小、邊界、瘤周水腫、囊變、鈣化及CDFI血流情況。根據腫瘤最大切面上的最大徑，將腫瘤分為<3 cm、3～5 cm及>5 cm。以腫瘤最大切面上腫瘤邊緣距水腫邊緣的最遠距離為標準，參考Schoenegger等[5]的方法評價瘤周水腫程度：≤2 cm為輕度水腫，>2 cm為重度水腫。以腫瘤內部無回聲為有囊變，將強回聲判定為鈣化。依照Adler血流分級法，將血流分為0～3級[6]。

1.3 免疫組化 于有代表性的腫瘤區(qū)域取樣切片。將細胞核染為棕黃或棕褐色定義為Ki-67陽性細胞。在高倍鏡下隨機選取5個視野，計數陽性細胞數，并據此對Ki-67標記指數(labeling index, LI)進行分級：LI<10%為陰性(-)，LI≥10%為陽性，其中10%≤LI<25%為弱陽性(+)，25%≤LI<50%為陽性(++)，LI≥50%為強陽性(+++)。

IDH1測序結果顯示，突變者132號密碼子中間堿基由G變?yōu)锳，突變型為陽性(+)，未突變者為陰性(-)。

1.4 統(tǒng)計學分析 采用SPSS 20.0統(tǒng)計分析軟件，兩組間計數資料比較采用Pearsonχ2檢驗，相關性分析采用Spearman等級相關分析；將有統(tǒng)計學意義的因素采用二元Logistic回歸處理，計算比值比(odds ratio， OR)，以確定影響Ki-67、IDH1表達的預測因子。P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結果

2.1 臨床資料 116例膠質瘤均位于幕上，其中額葉38例，顳葉31例，頂葉22例，枕葉12例，島葉10例，腦室內3例。其中膠質母細胞瘤40例，少突膠質細胞瘤18例，星形細胞瘤23例，少突星形細胞瘤30例，節(jié)細胞膠質瘤5例；WHO分級Ⅰ級4例，Ⅱ級50例，Ⅲ級22例，Ⅳ級40例。

2.2 免疫組化 116例患者中，103例接受Ki-67分析，其中陽性65例(Ki-67陽性組)，陰性38例(Ki-67陰性組)；95例接受IDH1分析，其中陽性51例(IDH1陽性組)，陰性44例(IDH1陰性組)。見圖1、2。

2.3Logistic回歸分析 單因素分析顯示，腫瘤邊界、瘤周水腫及CDFI血流分級在Ki-67陰性與陽性患者間差異均有統(tǒng)計學意義(P均<0.01，表1)；Logistic回歸分析結果顯示，腫瘤邊界(P<0.01)、瘤周水腫程度(P=0.01)和CDFI血流(P<0.01)均是Ki-67表達分級有意義的預測因子(表2)。相關分析顯示，Ki-67表達程度與瘤周水腫程度(r=0.497，P<0.01)和CDFI血流分級(r=0.439，P<0.01)均呈正相關。

表1 影響Ki-67、IDH1表達的單因素分析結果(例)

圖2 患者女，66歲，膠質母細胞瘤(WHO Ⅳ級)，術后免疫組化：Ki-67 LI 10%(+)，IDH1突變(+) 術中聲像圖示腫瘤邊界不清，瘤周水腫<1 cm (A)，CDFI血流分級0級(B)

單因素分析顯示，與IDH1表達有關的因素為邊界、囊變和瘤周水腫程度(P均<0.01，表1)；Logistic回歸分析結果顯示，腫瘤邊界(P<0.01)、瘤周水腫程度(P<0.01)均為IDH1陽性有意義的預測因子(表3)。

3 討論

本研究結果顯示，腫瘤邊界、瘤周水腫程度、CDFI血流分級在Ki-67陰性與陽性患者間及腫瘤邊界、瘤周水腫程度在IDH1陰性與陽性患者間差異均有統(tǒng)計學意義(P均<0.01)，且Ki-67表達程度與瘤周水腫程度和CDFI血流分級均呈正相關(P<0.05)，提示邊界、瘤周水腫程度、CDFI血流分級等征象可能對膠質瘤Ki-67、IDH1表達有一定預測意義。

即使是同級別同病理類型的腫瘤，患者預后也存在很大差異[7]。目前判斷膠質瘤的預后已不再單獨依據組織病理學，而不同亞型之間臨床治療方案及預后差異較大[8]。Ki-67增殖指數與腫瘤的分化程度、浸潤或轉移及預后關系密切，是判斷腫瘤預后的重要參考指標之一(Ⅰ級證據)。Ki-67是一種細胞增殖核抗原[9]，在細胞增殖的各期(G1、S，G2和M)中均有表達，反映細胞增殖活躍程度，是影響患者預后的獨立危險因素[10]；其高表達反映腫瘤浸潤性強、病理級別高、惡性程度大及預后較差、生存期較短[9，11]。IDH1基因突變對于膠質瘤病理診斷、治療選擇和預后評估有重要意義(Ⅰ級證據)[1]。IDH1突變后的功能類似于腫瘤抑制基因[12]。Chen等[13]分析近年24組定量隨機對照試驗、前瞻性及回顧性研究，發(fā)現(xiàn)在膠質瘤、尤其是高級別腫瘤患者中，無論手術治療還是非手術治療(放、化療)，IDH1突變均預示著較長的總生存期和無進展生存期。IDH1突變患者對化療也比未突變者更敏感。術中預測Ki-67、IDH1表達，對于評估腫瘤分化程度、生物學行為和預后以及完善手術策略具有重要意義。

表2 Ki-67陽性的多因素Logistic回歸分析結果

表3 IDH1陽性的多因素Logistic回歸分析結果

MRI上瘤周水腫、增強程度等特征與分子標記物的表達有關。嚴寧[14]觀察42 例幕上單發(fā)膠質瘤MRI特點及免疫組化檢測腫瘤標本Ki-67、MGMT表達情況，結果表明，Ki-67表達水平與腫瘤囊變或壞死、高增強以及存在占位效應呈正相關。本研究中關于Ki-67陽性與CDFI血流分級呈正相關的結果與之相符，表明血流豐富程度可能是Ki-67表達較可靠的預測因子。本組結果提示，腫瘤邊界、瘤周水腫分度也是有意義的預測因子，瘤周水腫>1 cm者Ki-67陽性率82.26%(51/62)，而瘤周水腫>2 cm者Ki-67陽性率高達88.89%(24/27)，且Ki-67表達程度與瘤周水腫分級也呈正相關，與洪宇等[15]對74例膠質瘤患者PTBE和Ki-67表達相關性的研究結果相符。Schoenegger等[5]也認為有可能根據MRI上瘤周水腫程度獨立預測高級別膠質瘤的預后。

由于開顱后腦脊液的釋放和顱內壓改變，術中超聲對腫瘤占位效應尚無法評估，因而未能觀察占位效應與Ki-67 的相關性。本研究中腫瘤囊變在Ki-67表達陽性與陰性患者間差異無統(tǒng)計學意義，提示對于腫瘤囊變的預測價值有待進一步觀察。另外，二維超聲聲像圖對于非液化性壞死的判斷效能有限，僅能準確識別囊變類壞死，對于壞死的預測價值還需借助CEUS等增強檢查。

陳加貝等[16]分析198例原發(fā)膠質母細胞瘤MRI特點及免疫組化檢測腫瘤標本IDH1、MGMT表達情況，認為與膠質瘤IDH1陽性表達有關的因素為瘤周水腫分度、主要侵襲部位、腫瘤最大直徑和MRI増強方式，且輕度瘤周水腫與IDH1陽性呈正相關。本研究中瘤周水腫至腫瘤邊界最大距離<1 cm的膠質瘤IDH1陽性率高達78.95%(30/38)，提示瘤周水腫程度可能是IDH1表達較可靠的預測因素。

本研究結果顯示，CDFI血流分級(P=0.14)、腫瘤主要侵襲部位(P=0.81)、最大徑(P=0.24)在IDH1陽性與陰性患者間差異無統(tǒng)計學意義，提示上述特征可能與IDH1表達無明顯相關。CEUS中的增強模式可能更準確地反映腫瘤血供程度及模式，從而提供更多信息。造成上述結果的原因也有可能在于樣本量不足等因素引起偏倚，有待進一步觀察。

綜上所述，術中超聲聲像圖中瘤周水腫程度、邊界和CDFI血流分級等征象與KI-67、IDH1的表達具有相關性，對于術前初步判斷腫瘤生物學行為、選擇術中對策實施個性化治療以及判斷遠期預后等具有重要輔助意義。

本研究不足：樣本量較小，聲像圖特征不夠全面，在今后的研究中可進一步引入CEUS，聯(lián)合應用多種影像學手段，加強對腫瘤壞死及微血流灌注的顯示。

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