直腸中分化腺癌Ki-67表達(dá)與MRI形態(tài)學(xué)表現(xiàn)及ADC值間的相關(guān)性研究＊

王軍大 楊雅淋 李艷艷,*

1.重慶市中醫(yī)院放射科 (重慶 400021)

2.重慶市中醫(yī)院藥劑科 (重慶 400021)

直腸癌以腺癌最為常見，發(fā)病率逐年攀升，既往影像研究主要集中于腫瘤分化程度、TNM分期、環(huán)周切緣狀態(tài)等[1-2]。隨著免疫組化與影像研究發(fā)展，發(fā)現(xiàn)Ki-67表達(dá)對于患者治療及預(yù)后具有重要相關(guān)性，Ki-67是腫瘤細(xì)胞分裂及增殖情況的一種反應(yīng)，其高表達(dá)或低表達(dá)與腫瘤增殖活動密切相關(guān)，亦與新輔助放化療療效及預(yù)后密切相關(guān)，然而Ki-67高低表達(dá)只有在手術(shù)過后免疫組化染色后才可獲得，因此術(shù)前若能應(yīng)用無創(chuàng)方法評估Ki-67表達(dá)對于預(yù)測直腸腺癌患者療效及預(yù)后具有重要價值[3-5]。常規(guī)磁共振成像技術(shù)能夠反映病灶的形態(tài)學(xué)改變，擴(kuò)散加權(quán)成像(diffusion-weighted imaging，DWI)中的表觀擴(kuò)散系數(shù)(apparent diffusion coefficient，ADC)可以客觀量化生物活體組織的微觀結(jié)構(gòu)及病理狀態(tài)改變，間接反映直腸腺癌分化程度等情況，目前對于直腸癌細(xì)胞增殖指數(shù)Ki-67表達(dá)與MRI形態(tài)學(xué)、表觀擴(kuò)散系數(shù)(ADC)之間的相關(guān)性研究并不多見。本研究通過比較直腸中分化腺癌的Ki-67表達(dá)、MRI形態(tài)學(xué)、表觀擴(kuò)散系數(shù)(ADC)之間的相關(guān)性進(jìn)行對比分析，為臨床診斷、治療和評估預(yù)后提高一定依據(jù)。

1 資料與方法

1.1 一般資料本實驗通過倫理委員會批準(zhǔn)。收集重慶市中醫(yī)院2009年7月至2019年2月經(jīng)手術(shù)病理證實且獲取腫瘤細(xì)胞增殖抗原標(biāo)記物Ki-67的直腸中分化癌患者183例，回顧分析患者M(jìn)RI平掃、動脈增強(qiáng)掃描及彌散加權(quán)成像(DWI)中的ADC值測量，其中男89例、女94例；年齡36-73歲，平均51.2歲，術(shù)前均未進(jìn)行過任何治療。

1.2 設(shè)備及掃描序列平掃掃描T1WI軸位、T2WI冠狀位抑脂、T2WI軸位抑脂、T2WI失狀位；動態(tài)增強(qiáng)：T1WI-Vibe序列橫斷位(橫軸位動態(tài)增強(qiáng)掃描10期，每期掃描時間為30s，共300s)，T1WI-Vibe冠狀位；DWI的b值取0、800、1000。(參數(shù)詳見表1)

表1 1.5T MRI各成像序列參數(shù)的應(yīng)用

1.3 圖像后處理及分析圖像后處理：增強(qiáng)后圖像進(jìn)行自動剪影處理，測量病灶的表觀擴(kuò)散系數(shù)(apparent diffusion coefficient，ADC)值[在DWI高信號的區(qū)域取感興趣區(qū)(region of interest，ROI)，盡量避開壞死、出血及鈣化區(qū)、面積＞30mm2，取三個ROI計算得出平均值作為統(tǒng)計原始數(shù)據(jù)]，結(jié)合MRI平掃及DWI，對病變的形狀、邊緣、ADC值、內(nèi)部強(qiáng)化特征及時間信號曲線，對病理結(jié)果腫瘤有無壞死、有無直腸周圍淋巴瘤轉(zhuǎn)移、直腸系膜筋膜有無侵犯及脈管癌栓進(jìn)行分析。經(jīng)2位影像科副主任醫(yī)師(分別具有17年和25年從事放射診斷經(jīng)驗)遵循雙盲原則讀片并記錄，如遇結(jié)論不一致，再由另一名高年資主任醫(yī)師(工作30年)獨立閱片分析，而后三者討論一致得出最后結(jié)果。

1.4 免疫組織化學(xué)將直腸癌標(biāo)本按常規(guī)處理后細(xì)胞核著棕黃色顆粒進(jìn)行Ki-67陽性表達(dá)，采取雙盲原則觀察切片，經(jīng)2位病理科副主任醫(yī)師分別觀察至少5個具有代表性的高倍視野、不少于1000個細(xì)胞并觀察陽性細(xì)胞的陽性比率，計算Ki-67指數(shù)的平均值并將圖像保存、分組，其中Ki-67表達(dá)＜25%為低表達(dá)組、Ki-67≥25%為高表達(dá)組。

1.5 統(tǒng)計學(xué)方法以患者手術(shù)后病理結(jié)果為金標(biāo)準(zhǔn)，采用SPSS 19.0統(tǒng)計學(xué)軟件進(jìn)行分析，對病變形態(tài)及大小、邊界清晰與毛糙、ADC值、腫瘤有無壞死、有無直腸周圍淋巴瘤轉(zhuǎn)移、直腸系膜筋膜有無侵犯及脈管癌栓與Ki-67指數(shù)有無差異進(jìn)行t 檢驗和卡方檢驗，P＜0.05存在統(tǒng)計學(xué)意義，統(tǒng)計前進(jìn)行正態(tài)分布檢驗，采取Spearman等級相關(guān)分析直腸中分化腺癌的Ki-67表達(dá)、MRI形態(tài)學(xué)、表觀擴(kuò)散系數(shù)(ADC)之間的相關(guān)性，P＜0.05為差異，具有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié) 果

2.1 Ki-67高低表達(dá)與直腸中分化腺癌MRI形態(tài)學(xué)表現(xiàn)關(guān)系直腸中分化腺癌Ki-67高表達(dá)組共121例，卵圓形64例(52.89%)，圓形42例(34.71%)，不規(guī)則形15例(12.40%)；低表達(dá)組共62例，卵圓形34例(54.84%)，圓形23例(37.10%)，不規(guī)則形5例(8.06%)，二者都是卵圓形多見；高表達(dá)組邊界不清楚、不規(guī)則占55.37%(67/121)，邊界清楚占44.63%(54/121)；低表達(dá)組邊界不清楚、不規(guī)則占51.61%(32/62)，邊界清楚占48.39%(30/62)；高表達(dá)組與低表達(dá)組在MRI邊緣特征上多表現(xiàn)為邊界不清、不規(guī)則占位性病變；高表達(dá)組多表現(xiàn)為延遲不均質(zhì)強(qiáng)化占58.54%，邊緣強(qiáng)化占41.46%，低表達(dá)組不均質(zhì)強(qiáng)化占58.82%、均勻強(qiáng)化占33.82%、邊緣強(qiáng)化占7.35%，高表達(dá)組與低表達(dá)組在MRI內(nèi)部強(qiáng)化特征上多為不均質(zhì)強(qiáng)化改變。高表達(dá)組流出型曲線多見、占53.66%，平臺型占29.27%、漸進(jìn)型占17.07%；低表達(dá)組以漸進(jìn)性型曲線多見、占69.12%，平臺型占19.12%、流出型占11.76%，兩者在MRI-TIC曲線上表現(xiàn)各異。

2.2 Ki-67指數(shù)與直腸中分化腺癌MRI征象的相關(guān)性183例直腸中分化腺癌中無直腸周圍淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移K i-6 7 均值為(50.13±12.39)%,伴淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移Ki-67均值為(62.13±9.47)%,兩組Ki-67指數(shù)間具有統(tǒng)計學(xué)差異(P＜0.05)；中分化腺癌伴壞死者Ki-67均值為(41.06±10.21)%,無壞死者Ki-67均值為(32.11±14.36)%，兩組Ki-67指數(shù)差異性顯著(P＜0.05)；Ki-67指數(shù)與腫瘤大小、邊界、內(nèi)部強(qiáng)化、直腸系膜筋膜有無侵蝕、有無脈管癌栓、ADC值間無顯著相關(guān)性(P＞0.05)，見表2。

表2 183例直腸中分化腺癌不同MRI形態(tài)學(xué)征象之間Ki-67表達(dá)的差異

2.3 Ki-67指數(shù)與直腸中分化腺癌ADC值的相關(guān)性183例直腸中分化腺癌平均ADC值為(1.21±0.12×10-3mm2/s)，Ki-67表達(dá)與ADC值無顯著相關(guān)性(r=0.057，P=0.606＞0.05)。

2.4 圖像分析

圖1A～1E 圖1A：病變呈T1WI等稍低信號、邊緣不規(guī)則；圖1B：T2WI稍高信號改變，病變邊界不清晰，局部有毛刺樣改變；圖1C：DWI彌散受限改變；圖1D：測量腫瘤三個區(qū)域ADC值并去平均值約為1.12×10-3mm2/s；圖1E：動態(tài)增強(qiáng)后時間信號曲線顯示為流出型

3 討 論

Ki-67抗原位于細(xì)胞核內(nèi)大分子蛋白質(zhì)，增殖指數(shù)反映惡性腫瘤細(xì)胞增殖活動可靠指標(biāo)之一，Ki-67抗原表達(dá)或不表達(dá)DNA修復(fù)狀態(tài)與細(xì)胞周期息息相關(guān)，在G0期不表達(dá)，G1后期出現(xiàn)、S期及G2期升高、而后在M期達(dá)到高峰，當(dāng)有絲分裂結(jié)束后消失，故此有研究顯示其較增殖細(xì)胞核抗原(PCNA)、DNA聚合酶及5-溴脫氧尿嘧啶核苷更準(zhǔn)確表達(dá)腫瘤細(xì)胞繁殖性及腫瘤惡性程度，是近年來研究最多、最具有前途的細(xì)胞增生標(biāo)記物[6-7]。當(dāng)腫瘤Ki-67處于高表達(dá)時提示具有高侵襲及復(fù)發(fā)可能性較大，有學(xué)者研究顯示Ki-67增殖指數(shù)≥10%時直腸癌增殖活性及復(fù)發(fā)比例高，即使為低級別直腸癌如果Ki-67增殖指數(shù)較高則復(fù)發(fā)風(fēng)險非常高。既往研究需要對惡性腫瘤切除后標(biāo)本進(jìn)行免疫組化染色方能檢測Ki-67指數(shù)、從而預(yù)測直腸中分化腺癌預(yù)后及復(fù)發(fā)情況，但對于患者存在有創(chuàng)改變，往往臨床開展受到一定限制[8-9]。有學(xué)者研究顯示直腸癌、乳腺癌、膀胱癌、胃癌、非小細(xì)胞肺癌、膠質(zhì)瘤、前列腺癌及骨肌腫瘤DWI-ADC值與Ki-67表達(dá)成負(fù)相關(guān)[10]，但從未將具體病理類型及分化程度與Ki-67相對應(yīng)研究；亦有學(xué)者研究與此相反，如Martincich等研究顯示乳腺癌ADC值與Ki-67指數(shù)之間無顯著相關(guān)性；徐茂林等在研究顯示非腫塊型乳腺癌ADC值與Ki-67無顯著相關(guān)[11]。目前關(guān)于直腸癌與Ki-67的相關(guān)性研究主要為動態(tài)增強(qiáng)定量上，但結(jié)果尚存在爭議，有學(xué)者研究顯示高Ktrans、高Kep及低Ve均與Ki-67存在相關(guān)性，但亦有學(xué)者指出僅Ktrans與Ki-67存在相關(guān)性[12-14]，存在以上結(jié)果出入只要原因為選取標(biāo)準(zhǔn)不同，故此本文只選取了直腸中分化腺癌患者，將病理標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一。本研究結(jié)果顯示Ki-67抗原表達(dá)與ADC值無明顯相關(guān)性(P＞0.05)，可能與Ki-67陽性表達(dá)中高低比例不同有關(guān)。目前Ki-67的表達(dá)與ADC值的關(guān)系尚不明確，還有待今后擴(kuò)大樣本量進(jìn)一步研究證實。

直腸周圍淋巴結(jié)有無轉(zhuǎn)移對于直腸癌的治療及預(yù)后至關(guān)重要[15]。在本研究中，直腸中分化腺癌周圍有淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移Ki-67蛋白表達(dá)顯著高于無淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移組，這與既往研究結(jié)果相符[16]，亦有研究顯示Ki-67蛋白表達(dá)與直腸癌直腸系膜筋膜、脈管癌栓具有相關(guān)性，此與我們研究結(jié)果相悖。盡管Ki-67蛋白表達(dá)與腋窩淋巴結(jié)、ADC值、直腸系膜筋膜受累、脈管癌栓等相關(guān)性研究結(jié)果不盡一致，但多數(shù)臨床學(xué)者認(rèn)為Ki-67蛋白表達(dá)水平反應(yīng)腫瘤增殖活性、且與腫瘤發(fā)展、轉(zhuǎn)移及預(yù)后密切相關(guān)[17]。本研究中分化腺癌壞死組Ki-67蛋白表達(dá)明顯高于無壞死組，主要為中分化腺癌細(xì)胞惡性程度越大、細(xì)胞增殖越活躍，其發(fā)生壞死幾率就越大，本組病例中Ki-67指數(shù)表現(xiàn)為高百分率，說明腫瘤細(xì)胞具有很高增值活性，者提示伴有壞死的直腸中分化腺癌具有較高侵襲性特點。有文獻(xiàn)研究顯示直腸癌≥2.5cm、邊界毛糙、內(nèi)部不均質(zhì)強(qiáng)化時Ki-67陽性表達(dá)率明顯高于＜2.5cm、邊界清晰、邊緣強(qiáng)化或均質(zhì)強(qiáng)化[18]；亦有文獻(xiàn)直腸癌≥2.5cm時Ki-67為高表達(dá)，提示病變惡性程度高，但本研究顯示Ki-67表達(dá)與腫瘤大小、邊界及內(nèi)部強(qiáng)化無明顯相關(guān)性[19]，分析原因可能為本組病例主要選取為直腸中分化腺癌患者，另外就可能為由于直腸中分化腺癌的高異質(zhì)性，可能出現(xiàn)Ki-67指數(shù)區(qū)域表達(dá)不均勻，導(dǎo)致病理取材檢測Ki-67指數(shù)表達(dá)只是其中一部分，故此Ki-67與感興趣區(qū)不能一一匹配，今后研究仍需大量樣本并將感興趣區(qū)標(biāo)記引導(dǎo)性取樣，這樣多的Ki-67指數(shù)的結(jié)果更具說服力。

本研究有一定的不足：第一，病例樣本量需進(jìn)一步增加才能對直腸中分化腺癌的MRI表現(xiàn)更加全面研究；第二，DWI掃描方式與參數(shù)、ROI取值、分析方法等可能存在一定主觀因素，應(yīng)該更大樣本量來減小此誤差；第三：MRI-DWI檢查時間與手術(shù)時間非一致性，此種會不會對測量值存在偏差尚有爭議。

綜上所述，直腸中分化腺癌ADC值與Ki-67 指數(shù)與無顯著相關(guān)，中分化腺癌內(nèi)局部壞死及直腸周圍淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移對于預(yù)測腫瘤細(xì)胞增殖指數(shù)Ki-67表達(dá)具有重要意義，這樣可以在術(shù)前為了解直腸中分化腺癌生物學(xué)特性提供影像學(xué)依據(jù)，為臨床提供術(shù)前、非手術(shù)治療或無條件做免疫組織化學(xué)的情況下發(fā)揮重要作用，為指導(dǎo)臨床治療提供重要的參考信息。