前列腺癌超聲造影參數(shù)與其Ki-67蛋白表達的相關性研究

劉慧 紅華

前列腺癌是常見的男性泌尿生殖系惡性腫瘤之一，在美國男性腫瘤中發(fā)病率第一，死亡率第二［1］。與歐美國家相比，我國目前雖是前列腺癌發(fā)生的低危國家，但其發(fā)病率及死亡率亦逐年上升，且患者確診時多為較晚期病變，致其預后顯著低于歐美國家［2］，故早期診斷前列腺癌尤為重要。超聲造影能客觀反映腫瘤組織的血流灌注情況。Ki-67蛋白是腫瘤細胞增殖的標記物，也可以作為前列腺癌獨立的預后參數(shù)［3］。目前關于超聲造影參數(shù)與Ki-67蛋白表達間關系的研究較少。本研究旨在分析前列腺癌超聲造影參數(shù)與Ki-67蛋白表達的相關性，以期為臨床評估前列腺癌腫瘤細胞增殖度、預測患者預后提供影像學參考。

資料與方法

一、研究對象

選取2015年7月至2019年6月于我院經(jīng)直腸前列腺穿刺活檢并確診為前列腺癌的男性患者95例，年齡45～87歲，平均（71.8±7.6）歲；前列腺特異性抗原（PSA）水平0.02～778.20 ng/ml，平均（17.59±100.00）ng/ml。入選標準：①前列腺MRI或超聲造影異常；②超聲引導靶向穿刺及系統(tǒng)穿刺結果均提示為前列腺癌。排除標準：①其他惡性腫瘤患者；②嚴重心肺疾病患者及其他造影及穿刺禁忌癥；③近期內均未對前列腺進行刺激性檢查。本研究經(jīng)我院醫(yī)學倫理委員會批準，所有患者均簽署知情同意書。

二、儀器與方法

1.超聲造影檢查及其引導下穿刺：使用Philips iU 22彩色多普勒超聲診斷儀，變頻經(jīng)直腸端掃式探頭，頻率5～10 MHz；配以專用穿刺架、18 G活檢針及美國Bard公司生產(chǎn)自動活檢槍；機械指數(shù)0.11～0.13。應用經(jīng)直腸二維超聲觀察前列腺整體情況，結合MRI結果確定超聲造影平面，然后進行超聲造影檢查。將SonoVue造影劑（意大利Barcco公司）用5.0 ml生理鹽水稀釋并輕微搖晃使其充分混合后，經(jīng)肘靜脈團注2.4 ml，注射速度約為1～2 ml/s，隨后靜脈推注5.0 ml生理鹽水沖管，速度2 ml/s，同時儲存至少3 min的動態(tài)圖像。觀察圖像增強模式，并確定出異常增強區(qū)域，應用QLAB軟件分析儲存的造影圖像異常增強區(qū)域的超聲造影時間-強度曲線形態(tài)，記錄定量參數(shù)，包括：上升時間（RT）、峰值強度（PI）、平均通過時間（MTT）、曲線下面積（AUC）、強度降半時間（HT）、上升支斜率（WIS）、達峰時間（TTP）。以上操作均由兩名經(jīng)驗豐富的超聲醫(yī)師協(xié)商進行。最后行超聲造影引導下經(jīng)直腸前列腺穿刺活檢術，用18 G穿刺針分別在前列腺左右葉內外腺的底、中、尖進行12針系統(tǒng)穿刺，隨后對造影異常增強區(qū)域加穿1～2針，并標記位置后送病理。所選標本行病理穿刺的部位應與超聲造影異常增強區(qū)域QLAB分析取點盡可能一致。

2.超聲造影增強模式判斷標準：①彌漫性增強，前列腺內外腺分界不清，呈彌漫均勻性增強，造影劑流入為快速進入，快速消退；②結節(jié)性增強，即前列腺局部區(qū)域呈高增強，造影劑流入為快速進入，快速消退；③不均勻性增強，前列腺內外腺分界不清，呈彌漫不均勻性增強，內可見不規(guī)則低增強或無增強的區(qū)域；④無異常增強，即前列腺內外腺均勻性增強，分界清晰。超聲造影異常區(qū)域判斷標準：①注射造影劑后相對其他區(qū)域快速對比增強；②增強病灶與鄰近組織相比對比增強且快速消退；③邊界不清的病變無增強或低增強。

3.Ki-67蛋白表達檢測及分組：對取樣組織標本進行Ki-67免疫組織化學染色。Ki-67蛋白經(jīng)免疫組化染色后出現(xiàn)黃色、棕黃色、棕褐色顆粒為Ki-67表達陽性，反之為陰性或未表達。Ki-67蛋白分級標準：①陰性（-）：陽性細胞數(shù)＜5%；②弱陽性（+）：陽性細胞數(shù)5%～25%；③陽性（++）：陽性細胞數(shù)26%～50%；④強陽性（+++）：陽性細胞數(shù)＞50%。根據(jù)Ki-67蛋白表達檢測結果分組：陰性組40例（陰性表達）、低表達組40例（弱陽性表達）和高表達組15例（陽性和強陽性表達）。陰性組、低表達組及高表達組患者的年齡、PSA水平比較，差異均無統(tǒng)計學意義。

三、統(tǒng)計學處理

應用SPSS 21.0統(tǒng)計軟件，不服從正態(tài)分布的計量資料以M（Q1～Q3）表示，組間比較行Kruskal-Wallis H檢驗，兩兩比較采用Bonferroni校正法。Ki-67蛋白表達與造影定量參數(shù)的相關性采用Spearman秩相關分析。繪制超聲造影參數(shù)診斷Ki-67蛋白表達的受試者工作特征（ROC）曲線，確定其截斷值并計算其診斷效能。P＜0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

結 果

一、超聲造影表現(xiàn)和異常增強區(qū)域的時間-強度曲線分析

95例前列腺癌超聲造影患者中，55例造影模式為不均質增強，表現(xiàn)為前列腺內外腺分界不清，呈彌漫不均勻性增強，內可見不規(guī)則低增強或無增強的區(qū)域；20例為結節(jié)性增強，表現(xiàn)為前列腺局部區(qū)域呈高增強，呈快進快退模式；20例為彌漫性增強，表現(xiàn)為前列腺內外腺分界不清，呈彌漫均勻性增強，呈快進快退模式。異常增強區(qū)域的時間-強度曲線形態(tài)：48例表現(xiàn)為快速上升，快速下降；43例表現(xiàn)為快速上升，緩慢下降；4例表現(xiàn)為低增強緩慢上升，緩慢下降。

二、各組超聲造影異常增強區(qū)域的時間-強度曲線參數(shù)比較

各組間超聲造影參數(shù)AUC、PI、HT、MTT、WIS比較，差異均有統(tǒng)計學意義（均P＜0.05）；RT、TTP比較差異無統(tǒng)計學意義。組間兩兩比較，低表達組PI、AUC、HT高于陰性組，高表達組PI、MTT、AUC、HT、WIS高于陰性組，高表達組MTT、AUC、HT、WIS高于低表達組，差異均有統(tǒng)計學意義（均P＜0.05）。見圖1～3和表1。

三、超聲造影參數(shù)與Ki-67蛋白表達相關性分析

相關性分析結果顯示，超聲造影參數(shù)AUC、PI、HT、MTT與Ki-67蛋白表達均呈正相關（r=0.657、0.537、0.503、0.407，均P＜0.05），其中AUC相關性最高，隨Ki-67蛋白表達增加呈上升趨勢；WIS、RT、TTP與Ki-67蛋白表達均無相關性。見表2。

圖1 陰性表達組異常增強區(qū)域超聲造影時間-強度曲線圖和免疫組化圖

圖2 低表達組異常增強區(qū)域超聲造影時間-強度曲線圖和免疫組化圖

圖3 高表達組異常增強區(qū)域超聲造影時間-強度曲線圖和免疫組化圖

四、ROC曲線分析

超聲造影參數(shù)AUC、PI、HT診斷Ki-67蛋白陽性表達的截斷值分別為479.44 dBs、7.71 dB、49.48 s，其ROC曲線下面積分別為0.848、0.793、0.752，其中AUC和PI的診斷敏感性較高，分別為83.64%、85.45%，特異性分別為73.24%、60.56%，見圖4和表3。

表1 超聲造影異常增強區(qū)域的時間-強度曲線參數(shù)比較［M（Q1～Q3）］

表2 超聲造影參數(shù)與Ki-67蛋白表達的相關性分析

圖4 超聲造影參數(shù)診斷Ki-67蛋白陽性表達的ROC曲線圖

表3 超聲造影參數(shù)鑒別Ki-67蛋白陰陽性表達的效能

討 論

腫瘤的發(fā)生、發(fā)展與轉移是一個復雜、多步驟、多因素相互作用的動態(tài)過程，腫瘤血管的形成是前列腺癌生長與轉移的基礎，與患者預后密切相關［4］。超聲造影能客觀反映組織灌注情況，敏感地顯示與前列腺癌發(fā)生發(fā)展相關的新生血管［5］。前列腺癌疾病的局部控制取決于腫瘤的增殖活性和血管生成的程度［6］，既往實驗和臨床數(shù)據(jù)［7-8］表明，腫瘤細胞的增殖與血管生成有關。Ki-67蛋白可作為判定腫瘤增殖活性的主要標記，指數(shù)越高則其腫瘤分化程度、浸潤、轉移及預后越差［9］。本研究通過分析超聲造影參數(shù)與Ki-67蛋白表達的相關性，旨在初步判斷腫瘤的增殖活性和腫瘤血管生成情況。

本研究結果發(fā)現(xiàn)，陰性組、低表達組和高表達組PI、MTT、AUC、HT比較，差異均有統(tǒng)計學意義（均P＜0.05），且均與Ki-67蛋白表達呈正相關，尤以PI和AUC相關性最高（r=0.537、0.657，均P＜0.05）。分析原因可能是由于Ki-67與血管內皮生長因子（VEGF）在腫瘤的發(fā)生及發(fā)展中的協(xié)同作用，腫瘤的增殖能力越強，VEGF分泌越多，則形成更多的新生血管，隨之促進了腫瘤的增殖；隨著腫瘤惡性程度的增加，腫瘤新生血管增多，局部形成動靜脈瘺、滋養(yǎng)血管［10］，注入造影劑后微泡迅速到達腫瘤部位血管內，使造影劑在短時間內大量聚集于病灶，速度快且單位時間造影劑流入量明顯增多，故時間-強度曲線形態(tài)表現(xiàn)為快速上升，快速下降。另外，不同部位腫瘤增殖程度不同，導致超聲造影模式表現(xiàn)不同，前列腺癌是顯著的異質性腫瘤，主要以不均質增強為主，由于腫瘤細胞增生引起的前列腺內血管壓力增高、細胞形態(tài)和排列不規(guī)則引起的結構異常、器官高度壓縮及腫瘤新生血管與正常血管不同，新生血管中無平滑肌，降低了管壁的彈性，呈不規(guī)則的分支，迂曲擴張、粗細不均，易形成癌栓，增加回流的阻力［10-11］，可能導致造影劑在這些部位中的停留時間延長，時間-強度曲線形態(tài)則表現(xiàn)為快速上升，緩慢下降。超聲造影參數(shù)WIS、RT、TTP與Ki-67蛋白表達均無相關性，這可能與本研究樣本量少，且前列腺癌是顯著異質性腫瘤有關。綜合以上分析，本研究結果提示超聲造影可以作為預測前列腺癌惡性程度的一項潛在性指標，與既往研究［12-14］結果基本一致。

本研究篩選出各組具有相關性的造影參數(shù)，并繪制其鑒別Ki-67蛋白陽性表達的ROC曲線，結果提示AUC、PI、HT的ROC曲線下面積分別為0.848、0.793、0.752，截斷值分別為479.44 dBs、7.71 dB、49.48 s，說明超聲造影參數(shù)AUC、PI、HT在截斷值范圍內，可以反映其對應的時間-強度曲線形態(tài)特征，對于鑒別前列腺癌Ki-67蛋白陽性表達有較高的準確率，提示超聲造影參數(shù)可為無創(chuàng)評估前列腺癌腫瘤細胞增殖程度及腫瘤血管生成提供一定的影像學依據(jù)。

綜上所述，超聲造影時間-強度曲線定量參數(shù)AUC、PI、HT與Ki-67蛋白表達均有相關性，為無創(chuàng)評估前列腺癌的腫瘤細胞增殖程度及腫瘤血管生成提供一定的依據(jù)，可為預測腫瘤惡性程度及預后提供影像學補充，具有一定的臨床應用價值。