磁共振成像聯(lián)合血清microRNA-221對前列腺癌的診斷價值*

許品，李鋒，張雙，紀大雙，馬燁

[湖北文理學院附屬醫(yī)院（襄陽市中心醫(yī)院） 放射影像科，湖北 襄陽 441021]

前列腺癌是男性常見惡性腫瘤，發(fā)病早期無明顯癥狀，隨著病情進展可表現(xiàn)為尿頻、尿急、尿痛或排尿困難等，部分患者表現(xiàn)為骨盆處或大腿根部疼痛，與前列腺增生、前列腺炎癥狀相似，臨床診斷易被遺漏[1-2]。目前多數(shù)前列腺癌患者確診時已處于晚期，錯失了最佳手術(shù)時機。前列腺癌的臨床篩查多采用前列腺特異性抗原及前列腺穿刺活檢，前列腺炎、良性前列腺增生、前列腺癌均可造成前列腺特異性抗原異常升高。前列腺穿刺活檢的病理診斷是臨床診斷前列腺癌的金標準，但為有創(chuàng)檢查，易引起感染及出血[3-4]。目前影像學檢查仍是診斷前列腺癌的重要手段，多種磁共振成像（magnetic resonance imaging,MRI）技術(shù)聯(lián)合使用可提高腫瘤惡性風險等級檢測的準確度，其中擴散加權(quán)成像（diffusion-weighted imaging,DWI）、動態(tài)增強掃描（dynamic contrast enhanced,DCE）可全方位反映腫瘤血流動力學及新生血管生物學特性，明顯提高前列腺癌檢出率[5-6]。

近年來，隨著對癌癥發(fā)生、發(fā)展表觀遺傳學研究的不斷深入，從基因領(lǐng)域探尋癌癥發(fā)生的相關(guān)生物學標志物已成為現(xiàn)階段熱門研究。MicroRNA（miRNA）參與人體細胞增殖、分化、凋亡等基因調(diào)控過程，與腫瘤細胞生長、遷移、浸潤緊密相關(guān)[7]。國內(nèi)外研究均已證實microRNA-221（miR-221）參與前列腺癌、宮頸鱗狀細胞癌等多種癌癥的病理過程，且影響癌細胞增殖、凋亡、黏附、遷移等生物學行為[8-9]。然而，目前關(guān)于MRI結(jié)合血清miR-221檢測在前列腺癌診斷中的價值尚缺乏報道。本研究特針對上述問題開展研究，以便尋找高效診斷前列腺癌的指標。

1 資料與方法

1.1 一般資料

回顧性分析2019年5月—2023年1月襄陽市中心醫(yī)院收治的103例疑似前列腺癌患者的臨床資料。本研究經(jīng)醫(yī)院醫(yī)學倫理委員會批準，患者及家屬均簽署知情同意書。

1.2 納入與排除標準

1.2.1 納入標準 ①前列腺病變均為單發(fā)病灶；②未接受任何治療；③伴有不同程度的排尿不暢、血尿等癥狀或總前列腺特異性抗原增高；④臨床資料完整。

1.2.2 排除標準 ①有MRI禁忌證，醫(yī)患溝通障礙；②影像學檢查資料不全或圖像偽影影響測定；③合并其他類型惡性腫瘤；④血液系統(tǒng)疾?。虎葜匾K器嚴重功能障礙；⑥自身免疫缺陷。

1.3 MRI檢查

所有患者采用德國西門子公司MAGNETOM Verio 3.0T超導磁共振掃描儀行MRI檢查。患者掃描前適度充盈患者膀胱，取仰臥位，掃描中心：恥骨及其上方2.0 cm；腹部相控陣線圈：接受線圈；體線圈：射頻發(fā)射線圈，掃描序列包括AX-T1WI、AXT2WI、AXT2-SPAIR、SAG及COR-T2-SPAIR；DWI采用單次激發(fā)自旋回波平面成像，b值取1 500 s/mm2進行掃描，同時利用系統(tǒng)軟件自動生成表現(xiàn)彌散系數(shù)（apparent diffusion coefficient,ADC）圖；DCE使用軸位DIXON序列掃描，層厚4 mm，層數(shù)40層，連續(xù)進行30期掃描，對比劑使用釓噴酸葡胺注射液，劑量0.2 mL/kg，采用雙筒高壓注射器，掃描結(jié)束后經(jīng)自帶軟件工作站處理得到病灶區(qū)時間-信號強度曲線，對病灶局部測量時采用同樣大小的感興趣區(qū)，擬合患者時間-信號曲線時參照Tofts雙室藥代動力學模型，測定速率常數(shù)Kep值、容積轉(zhuǎn)運常數(shù)Ktrans值、細胞外間隙對比劑容積分數(shù)Ve值。

1.4 實時熒光定量聚合酶鏈反應檢測血清miR-221的表達

治療前取患者靜脈血液3 mL，冷藏儲存送外檢測，離心收集血清，TRIzol法提取血清總RNA，采用RNAiso for Small RNA 試劑（大連寶生生物物工程有限公司）分離miRNA，逆轉(zhuǎn)錄成cDNA，進行實時熒光定量聚合酶鏈反應（quantitative real-time polymerase chain reaction,qRT-PCR）（美國ABI 7500 Fast Real-Time PCR System PCR儀）。反應體系20 μL：cDNA 1 μL，正反向引物各0.5 μL，PCR緩沖液10 μL，蒸餾水8 μL。反應條件：95 ℃預變性5 min，93 ℃變性30 s，53 ℃退火30 s，60 ℃延伸30 s，共40個循環(huán)。內(nèi)參選用U6，擴增結(jié)束后繪制熔解曲線，以CT值為基礎(chǔ)，采用2-ΔΔCt法計算血清miR-221相對表達量，qRT-PCR引物序列見表1。

表1 qRT-PCR引物序列

1.5 病理檢查

將前列腺穿刺病理結(jié)果作為標準，MRI檢查后7 d內(nèi)采用直腸超聲引導下“12+x”針前列腺活檢穿刺，對異?；芈晠^(qū)域加穿1或2針，每個標本應標記具體的穿刺部位，參照《前列腺癌規(guī)范化標本取材及病理診斷共識（2021版）》[10]，由2名經(jīng)驗豐富病理科醫(yī)師進行病理診斷，意見不一致時協(xié)商至一致。

1.6 統(tǒng)計學方法

數(shù)據(jù)分析采用SPSS 18.0統(tǒng)計軟件。計量資料以均數(shù)±標準差（±s）表示，比較用t檢驗；計數(shù)資料以構(gòu)成比或率（%）表示，比較用χ2檢驗；繪制受試者工作特征（receiver operating characteristic,ROC）曲線。P＜0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結(jié)果

2.1 穿刺活檢病理診斷結(jié)果

穿刺活檢病理診斷結(jié)果顯示，103例前列腺癌疑似患者中，73例診斷為前列腺癌，18例前列腺增生，12例慢性前列腺炎。

2.2 前列腺癌及非前列腺癌患者MRI-DWI檢查指標比較

前列腺癌與非前列腺癌患者的ADC值分別為（0.74±0.12）、（0.93±0.18）×10-3mm2/s，經(jīng)t檢驗，差異有統(tǒng)計學意義（t=6.263，P=0.000），前列腺癌患者的ADC值低于非前列腺癌患者。

2.3 前列腺癌與非前列腺癌患者MRI-DCE指標比較

前列腺癌與非前列腺癌患者Ktrans比較，經(jīng)t檢驗，差異有統(tǒng)計學意義（P＜0.05），前列腺癌患者Ktrans高于非前列腺癌患者。前列腺癌與非前列腺癌患者Kep、Ve比較，經(jīng)t檢驗，差異均無統(tǒng)計學意義（P＞0.05）。見表2。

表2 前列腺癌與非前列腺癌患者MRI-DCE指標比較（±s）

表2 前列腺癌與非前列腺癌患者MRI-DCE指標比較（±s）

組別前列腺癌患者非前列腺癌患者t 值P 值n Ve 73 30 Kep/min 0.73±0.11 0.69±0.09 1.762 0.081 Ktrans/min 0.52±0.08 0.41±0.06 6.780 0.000 0.51±0.07 0.49±0.05 1.421 0.158

2.4 前列腺癌與非前列腺癌患者血清miR-221相對表達量比較

前列腺癌與非前列腺癌患者miR-221相對表達量分別為（0.69±0.09）、（0.57±0.06），經(jīng)t檢驗，差異有統(tǒng)計學意義（t=6.706，P=0.000），前列腺癌患者miR-221相對表達量高于非前列腺癌患者。

2.5 ADC、Ktrans、miR-221診斷前列腺癌的價值

ROC曲線分析結(jié)果顯示，ADC、Ktrans、miR-221及3者聯(lián)合診斷前列腺癌的敏感性分別為72.60%（95% CI：0.607，0.821）、69.86%（95% CI：0.578，0.798）、73.97%（95% CI：0.622，0.832）、82.19%（95% CI：0.711，0.898），特異性分別為80.00%（95% CI：0.609，0.916）、73.33%（95% CI：0.538，0.870）、70.00%（95% CI：0.504，0.846）、86.67%（95% CI：0.684，0.956），AUC分別為0.756（95% CI：0.651，0.860）、0.741（95% CI：0.633，0.848）、0.739（95% CI：0.631，0.846）、0.907（95% CI：0.842，0.972）。見表3和圖1。

圖1 ADC、Ktrans、miR-221診斷前列腺癌的ROC曲線

表3 ADC、Ktrans、miR-221對前列腺癌的診斷效能

3 討論

前列腺癌發(fā)生與遺傳、年齡、飲食、肥胖等多種復雜因素有關(guān)，是中老年男性常見病和多發(fā)病[11]。數(shù)據(jù)統(tǒng)計顯示，全世界每年約140萬前列腺癌新發(fā)病例，且40萬患者死于該疾病，我國前列腺癌發(fā)病率位于男性惡性腫瘤第6位，病死率位于第7位[12-13]。盡早診斷前列腺癌后可通過根治性手術(shù)來改善預后，使患者獲取更大生存收益。前列腺影像報告和數(shù)據(jù)系統(tǒng)（prostate imaging reporting and data system，PIRADS）自2012年推出就獲得臨床廣泛認可，目前已更新至PI-RADS V2.1，其指出采用DWI、DCE等多參數(shù)MRI技術(shù)更有利于準確診斷前列腺癌。近年來，MRI技術(shù)已在前列腺癌診斷中廣泛應用，相比其他影像學檢查，其軟組織分辨率更高，可以更加詳細地觀察前列腺組織內(nèi)部結(jié)構(gòu)和血流情況，其診斷敏感性和特異性得到進一步提高[14]。前列腺癌的發(fā)生涉及癌細胞浸潤、入侵血管、增殖分化等一系列生理病理過程。miRNA是調(diào)節(jié)基因表達的表觀遺傳機制，miRNA表達變化可作為診斷惡性腫瘤的高效生物標志物。MRI結(jié)合血清miR-221檢測是否可進一步提高前列腺癌的診斷準確度值得探討。

本研究結(jié)果顯示，前列腺癌患者ADC值低于非前列腺癌患者，前列腺癌患者Ktrans高于非前列腺癌患者，提示MRI-DWI、MRI-DCE檢查指標在診斷前列腺癌方面具有一定應用價值。DWI是MRI功能成像技術(shù)之一，MRI-DWI是目前唯一能夠呈現(xiàn)細胞膜完整性信息、活體組織中水分子擴散運動的無創(chuàng)性影像學檢查技術(shù)，可以反映不同介質(zhì)中水分子運動差異，可通過定量分析ADC值評估活體組織中水分子微觀運動情況。前列腺癌等惡性腫瘤細胞生長、繁殖活躍，侵襲性強，腫瘤細胞生長增殖速度較快，致使惡性腫瘤細胞呈高密度，腫瘤細胞內(nèi)部水分子運動受限，擴散作用不明顯，使DWI采集信號強度改變，與正常組織或良性病變相比ADC值明顯降低。DCEMRI是反映對比劑進入腫瘤及對比劑滲漏至細胞外，并提供組織灌注直接信息的影像學方法，是形態(tài)學與血流動力學相結(jié)合的技術(shù)，可通過定量分析血流動力學指標反映腫瘤血管生成、血管滲透性等生物學改變。Ktrans可反映人體毛細血管通透性、血管灌注量等血流動力學改變。生長繁殖快、侵襲性強的前列腺癌，其局部新生血管較多、新生血管也生長較快，內(nèi)皮細胞間隙較周圍正常血管內(nèi)皮間隙變大，相對血管灌注量、血管滲透面積也較高，易造成血漿對比劑外滲，Ktrans值增大。與正常前列腺組織相比，良性前列腺病變區(qū)域血流灌注雖有一定增加，但對血管結(jié)構(gòu)及內(nèi)皮細胞間隙改變較小，因此Ktrans變化并不十分明顯。李志平等[15]研究顯示，初次前列腺活檢前多參數(shù)MRI檢查有較高的前列腺癌檢出率。ZIAYEE等[16]研究指出，前列腺癌患者Ktrans值顯著高于良性病變患者。

本研究結(jié)果顯示，前列腺癌患者的miR-221相對表達量高于非前列腺癌患者，說明miR-221在前列腺癌患者中異常高表達。miRNA可通過堿基配對與靶基因結(jié)合，轉(zhuǎn)錄后可調(diào)節(jié)多個基因的表達，使靶基因降解或抑制靶基因翻譯，miRNA能夠通過識別目標mRNA的3'-非翻譯區(qū)末端的非必要互補序列來與許多基因結(jié)合，控制基因表達并影響細胞代謝、增殖、DNA修復和細胞凋亡等過程。miR-221是位于染色體Xp11.3上的基因，其啟動子區(qū)域包括位于pre-miR-221下游的3個poly-A序列，屬于促癌分子。miR-221參與雄激素受體軸的控制和表型發(fā)展，以及前列腺癌細胞遷移、侵襲等生物學行為，并可抑制多種細胞周期蛋白依賴性激酶復合物合成，并被建議作為診斷前列腺癌的潛在生物學標志物。PENG等[17]研究指出，miR-221在前列腺腺癌組織中明顯過表達。MARRA等[18]的體內(nèi)研究顯示，通過誘導miR-221下調(diào)可抑制肝細胞癌細胞生長、增殖。本研究ROC曲線分析結(jié)果表明，ADC、Ktrans、miR-221聯(lián)合診斷前列腺癌效能良好。腫瘤在生物學上具有異質(zhì)性，血液指標聯(lián)合MRI影像學參數(shù)可提供更全面的腫瘤細胞結(jié)構(gòu)、灌注等生物學信息，提升臨床診斷前列腺癌的準確度。

綜上所述，ADC、Ktrans、miR-221聯(lián)合預診斷前列腺癌效能良好。但本研究仍存在一定局限性，僅納入103例疑似前列腺癌患者，樣本量小，統(tǒng)計效能有限，仍需增加樣本量，進一步證實研究結(jié)果。