動(dòng)態(tài)增強(qiáng)MRI相關(guān)參數(shù)對(duì)鼻咽癌放化療患者預(yù)后的評(píng)估作用

張菁菁周敬淳1蔡智楊媛媛鄭世信

(北京大學(xué)深圳醫(yī)院耳鼻喉科，廣東深圳518000)

摘要〔〕目的探討乏氧誘導(dǎo)因子(HIF)-α與預(yù)后狀況和動(dòng)態(tài)增強(qiáng)MRI(DCE-MRI)參數(shù)對(duì)鼻咽癌放化療患者預(yù)后的評(píng)估作用。方法選取該院鼻咽纖維鏡病理活檢證實(shí)并行放化療鼻咽癌患者75例，全部病理活檢和放化療前行DCE-MRI以采集相關(guān)參數(shù)(正性增強(qiáng)積分PEI、最大上升斜率MSI、最大下降斜率MSD、達(dá)峰時(shí)間TTP)，免疫組化方法檢測HIF-1α表達(dá)，Kaplan-Meier曲線分析預(yù)后狀況。結(jié)果HIF-1α陽性率為78.67 %，與HIF-1α陰性組比較，HIF-1α陽性組總緩解率、局部控制率、總生存率亦明顯降低，而遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移率明顯增高(P<0.05)，Kaplan-Meier曲線分析顯示，HIF-1α陽性組1、2、3年無瘤生存率明顯低于HIF-1α陰性組(P<0.05)；且HIF-1α陽性組PEI、MSI、MSD、TTP明顯高于HIF-1α陰性組(P<0.05)。結(jié)論HIF-1α陽性表達(dá)預(yù)示鼻咽癌放化療患者預(yù)后不良，且與DCE-MRI相關(guān)參數(shù)緊密相關(guān)，DCE-MRI參數(shù)對(duì)鼻咽癌預(yù)后具有評(píng)估作用。

關(guān)鍵詞〔〕動(dòng)態(tài)增強(qiáng)MRI；鼻咽癌；放化療

中圖分類號(hào)〔〕R445〔文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼〕A〔

基金項(xiàng)目：深圳市科技計(jì)劃項(xiàng)目技術(shù)開發(fā)技術(shù)創(chuàng)新計(jì)劃多方合作項(xiàng)目(CXZZ20140509151403304)

通訊作者：周敬淳(1981-)，男，碩士，主治醫(yī)師，主要從事耳鼻咽喉-頭頸腫瘤研究。

1深圳市人民醫(yī)院耳鼻喉科

第一作者：張菁菁(1981-)，女，碩士，主要從事咽喉頭頸方向的研究。

鼻咽癌是頭頸部常見的惡性腫瘤類型之一，同步放化療和放射治療是鼻咽癌的主要治療手段，但腫瘤局部復(fù)發(fā)或殘存是死亡的重要原因〔1〕。同步放化療受個(gè)體差異、腫瘤病理特征和治療方法等多因素影響，同時(shí)治療效果與疾病預(yù)后緊密相關(guān)〔2〕。動(dòng)態(tài)增強(qiáng)MRI(DCE-MRI)是微創(chuàng)MRI成像技術(shù)，經(jīng)時(shí)間-信號(hào)強(qiáng)度曲線(TIC)反映腫瘤血流灌注特征〔3〕。本研究探討DCE-MRI相關(guān)參數(shù)與鼻咽癌放化療患者預(yù)后狀況的關(guān)系。

1資料與方法

1.1臨床資料回顧性分析2010年1月至2014年8月我院以及深圳市人民醫(yī)院鼻咽癌患者75例，納入標(biāo)準(zhǔn)：全部患者行DCE-MRI檢查，檢查后電子鼻咽鏡活檢病理診斷證實(shí)鼻咽癌〔4〕，實(shí)施放化療輔助治療措施，男54例，女21例，年齡30～76〔平均(46.97±10.67)〕歲；低分化鱗癌70例，中分化鱗癌2例，未分化鱗癌1例，肉瘤樣癌1例，泡狀核細(xì)胞癌1例；有淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移55例，無淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移20例；Ⅱ期25例，Ⅲ期26例，Ⅳ期24例。

1.2方法①放化療方法：全部患者采用調(diào)強(qiáng)放療(IMRT)，直線加速器6 MV X線，2 Gy/d，5次/w，總輻射劑量70～76 Gy，放療開始1 d時(shí)行單用化療藥物(順鉑100 mg/m2)化療，靜脈注入順鉑，21 d為1個(gè)化療周期，放射治療和化療同期結(jié)束。②DCE-MRI檢查方法：采用Signa Excite HD 1.5 T超導(dǎo)型MRI系統(tǒng)八通神經(jīng)血管陣列線圈，采用快速恢復(fù)自旋回波序列行橫斷面、矢狀面和冠狀面脂肪抑制序列掃描，橫斷面采用擴(kuò)散加權(quán)成像，再行動(dòng)態(tài)增強(qiáng)MRI掃面，靜脈注射0.2 ml/kg Gd-DTPA 2.5 ml/s，聯(lián)合0.9%生理鹽水20 ml沖入，橫斷面、矢狀面和冠狀面快速擾相梯度回波序列的動(dòng)態(tài)增強(qiáng)MRI掃描，調(diào)節(jié)參數(shù)如下：TR：3.8～4.8 ms，TE 1.5 ms，采集帶寬125，3.6 mm×40層，層間距0，矩陣320×224，掃描時(shí)間16～18 s，范圍14.4 cm，于Gd-DTPA注射前20 s和注射后20～240 s，每隔20 s，獲取DCE-MRI圖像。圖像輸入ADW工作站，經(jīng)Functool軟件，選取3個(gè)感興趣區(qū)(ROI)，根據(jù)TIC曲線，自動(dòng)計(jì)算正性增強(qiáng)積分(PEI)、最大上升斜率(MSI)、最大下降斜率(MSD)與達(dá)峰時(shí)間(TTP)。③預(yù)后因子檢測方法：電子鼻咽鏡病理活檢采集鼻咽癌組織，10%甲醛固定，石蠟包埋，4 μm切片，脫蠟，3%H2O2處理10 min，蒸餾水洗滌6 min，放于乙二胺四乙酸(EDTA)緩沖液，微波爐高溫抗原修復(fù)15 min，采用鼠抗人二氧誘導(dǎo)因子(HIF)-1α多克隆抗體(Abcam公司)，二氧基聯(lián)苯胺(DAB)顯色，蘇木素-伊紅(HE)復(fù)染，嚴(yán)格按照免疫組化試劑盒說明說操作。

1.3觀察指標(biāo)(1)參照世界衛(wèi)生組織實(shí)體腫瘤療效評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)〔5〕，完全緩解(CR)：腫瘤病灶組織完全消失并維持4 w以上；部分緩解(PR)：腫瘤病灶最大徑、最大垂直直徑(兩徑)乘積下降幅度超于25%；疾病穩(wěn)定(SD)腫瘤病灶兩徑下降或升高幅度低于25%，未見新病灶；疾病進(jìn)展(PD)腫瘤病灶兩徑升高幅度超于25%或新腫瘤病灶形成?？偩徑饴?(CR+PR)/研究例數(shù)×100%。(2)HIF-1α檢測：細(xì)胞核見棕黃色顆粒狀物質(zhì)為陽性產(chǎn)物，其中以染色強(qiáng)度積分與和染色面積積分之和評(píng)定，不染色為0分，輕度染色為1分，中度染色評(píng)定為2分，強(qiáng)度染色評(píng)定為3分；染色面積<10%評(píng)定為0分，染色面積11%～25%為1分，染色面積26%～50%為2分，染色面積>50%為3分；兩者之和>2分為陽性表達(dá)，反之為陰性表達(dá)。

1.4統(tǒng)計(jì)學(xué)方法應(yīng)用SPSS18.0軟件行t、χ2檢驗(yàn)。

2結(jié)果

2.1HIF-1α表達(dá)與放化療療效的關(guān)系HIF-1α陽性率為78.67 %(59/75)，總緩解率為74.67% (56/75)，HIF-1α陽性組放化療總緩解率(69.49%，CR13例，PR28例，SD10例，PD8例)明顯低于HIF-1α陰性組(93.75%，CR10例，PR5例，SD1例，PD0例)(P<0.05)。見圖1。

2.2HIF-1α表達(dá)與預(yù)后的關(guān)系HIF-1α陽性組1、2、3年無瘤生存率(84.74%、79.66%、69.49%)明顯低于HIF-1α陰性組(100.00%、93.75%、81.25%)；HIF-1α陽性組3年局部控制率、無瘤生存率、總生存率明顯低于HIF-1α陰性組，HIF-1α陽性組遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移明顯高于HIF-1α陰性組(P<0.05)。見表1。

2.3HIF-1α表達(dá)與DCE-MRI參數(shù)關(guān)系HIF-1α陽性組PEI、MSI、MSD、TTP明顯高于HIF-1α陰性組(P<0.05)。見表2。

圖1　鼻咽癌組織HIF-1α免疫組化檢測圖(×400)

組別n3年局部控制無瘤生存遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移總生存HIF-1α陽性組5947(79.66)1)41(69.49)1)17(28.81)1)42(71.19)1)HIF-1α陰性組1615(93.75)13(81.25)2(12.50)14(87.50)

與HIF-1α陰性組比較：1)P<0.05

表2　HIF-1α表達(dá)與DCE-MRI參數(shù)的關(guān)系

3討論

細(xì)胞對(duì)電離輻射效應(yīng)有賴于氧存在，富氧條件下放射線照射占位性病變組織形成氫氧自由基，增強(qiáng)放射線對(duì)腫瘤細(xì)胞的損傷程度。腫瘤細(xì)胞缺氧主要由微循環(huán)短期波動(dòng)、血流灌注不足和氧彌散功能異常導(dǎo)致，其中腫瘤富氧細(xì)胞放射治療臨床療效顯著優(yōu)于腫瘤缺氧細(xì)胞。同時(shí)多數(shù)研究證實(shí)，惡性腫瘤廣泛存在缺氧現(xiàn)象，腫瘤缺氧細(xì)胞是腫瘤細(xì)胞惡性病變、惡性腫瘤侵襲轉(zhuǎn)移能力增強(qiáng)和腫瘤細(xì)胞放化療抗體形成的重要原因〔6〕。HIF-1α是HIF重要的氧調(diào)節(jié)因子之一，其在正常氧氣狀態(tài)下，HIF-1α羥基化產(chǎn)物與VHL蛋白相結(jié)合發(fā)生泛素化，蛋白降解，而在缺氧條件下，羥脯氨酸表達(dá)缺失抑制羥基化，抑制HIF-1α轉(zhuǎn)錄，HIF-1α在細(xì)胞核內(nèi)積聚，與HIF-1β形成HIF-1復(fù)合體，后者通過激活HIF-1α靶基因表達(dá)，從而促進(jìn)腫瘤新生血管形成，降低放化療敏感性，嚴(yán)重影響放化療預(yù)后狀況〔7〕。因此，HIF-1α表達(dá)程度可作為惡性腫瘤放化療患者預(yù)后的重要因子。DCE-MRI顯示微循環(huán)組織高灌注狀態(tài)的腫瘤區(qū)域。理論上，DCE-MRI下高灌注腫瘤區(qū)域病理上主要由腫瘤富氧細(xì)胞組成，其血液供應(yīng)豐富，微循環(huán)組織灌注量高，氧含量高，其對(duì)放化療敏感性較高；反之，DCE-MRI下低灌注腫瘤區(qū)域病理上主要由腫瘤缺氧細(xì)胞組成，其血液供應(yīng)缺乏，微循環(huán)組織灌注量低，氧含量低，其對(duì)放化療敏感性較低〔8〕。因此，DCEIAMRI檢查具有反映微循環(huán)組織灌注量和氧含量以評(píng)估腫瘤細(xì)胞放化療臨床療效，預(yù)示惡性腫瘤預(yù)后狀況。

本研究結(jié)果揭示了HIF-1α陽性表達(dá)行鼻咽癌放化療患者預(yù)后不良〔9〕；另一方面，不同HIF-1α表達(dá)者DCE-MRI相關(guān)參數(shù)(PEI、MSI、MSD、TTP)差異顯著，體現(xiàn)在：①DCE-MRI對(duì)腫瘤組織的強(qiáng)化方式主要取決于血管化程度(早期強(qiáng)化)、血管通透性和細(xì)胞外間隙(后期強(qiáng)化)；早期強(qiáng)化反映血管化程度和血流灌注量，早期強(qiáng)化者血流高灌注量，處于富氧狀態(tài)，HIF-1α陰性表達(dá)，強(qiáng)化信號(hào)達(dá)峰時(shí)間TTP越短，放化療預(yù)后狀況佳〔10〕。后期強(qiáng)化由對(duì)比劑流入與流出細(xì)胞外間隙平衡狀態(tài)決定，其中細(xì)胞外間隙小則流出大于流入，時(shí)間-信號(hào)強(qiáng)度曲線呈下降趨勢，細(xì)胞外間隙大則對(duì)比劑蓄積導(dǎo)致TIC曲線上升；中等大則TIC處于平臺(tái)期。MSI、MSD是指TIC曲線上升段和下降段的最大斜率，是反映對(duì)比劑血流灌注量和細(xì)胞外間隙，當(dāng)血流低灌注量或細(xì)胞外間隙較大者，MSI、MSD值增高，腫瘤細(xì)胞缺氧程度加重，HIF-1α陽性表達(dá)，放化療預(yù)后欠佳。PEI是指TIC曲線下面積總和，受不同TIC類型影響，其中速升速降型與速升平臺(tái)型TIC曲線PEI越高，HIF-1α陽性表達(dá)率增加，預(yù)后狀況較差，但與相關(guān)研究顯示PEI對(duì)預(yù)測放化療敏感程度及其預(yù)后狀況價(jià)值有限〔11〕。因此，DCE-MRI相關(guān)參數(shù)可能通過影響腫瘤細(xì)胞缺氧程度及其HIF-1α表達(dá)導(dǎo)致鼻咽癌預(yù)后的差異，其對(duì)疾病放化療預(yù)后程度具有重要的評(píng)估意義。

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〔2014-11-15修回〕

(編輯袁左鳴)