胡 平 鄧 鋼 葉立果 徐 陽 江洪祥 高 論 陳謙學(xué)
惡性腦腫瘤中,高級別膠質(zhì)瘤(high-grade glioma,HGG;WHO 分級Ⅲ~Ⅳ級)占主要部分,其次是腦轉(zhuǎn)移瘤(brain metastases,BM),但二者的鑒別診斷仍存在一定的困難[1,2]。HGG與BM來源于不同的細胞,增殖分化程度存在一定差異。Ki-67是反映腫瘤細胞增殖的標(biāo)志抗原,與腫瘤的惡性程度密切相關(guān)[3]。氫質(zhì)子磁共振波譜(proton magnetic resonance spectroscopy,1H-MRS)是一種無創(chuàng)的影像檢查方法,通過化學(xué)位移作用對腫瘤組織的代謝物進行定量檢測[4]。本文探討1H-MRS聯(lián)合Ki-67在BM與HGG鑒別診斷中的價值。
1.1 研究對象 回顧性分析2018 年1 月至2020 年8月手術(shù)及病理證實的30 例HGG(HGG 組)和13 例BM(BM 組)的臨床資料,術(shù)前均行常規(guī)MRI 及1HMRS 檢查,術(shù)后均行Ki-67 檢測。HGG 組男12 例,女18 例;年齡4~71 歲,平均(52.70±15.72)歲;WHO分級Ⅲ級7例,Ⅳ級23例;腫瘤位于額葉14例、顳葉12 例、頂葉1 例、小腦1 例、丘腦1 例、腦干1 例。BM組男9 例,女4 例;年齡47~59 歲,平均(53.23±4.09)歲;肺癌來源11 例,直腸癌來源1 例,乳腺癌來源1例;腫瘤位于額葉1 例、顳葉4 例、頂葉6 例、小腦2例。兩組性別、年齡無統(tǒng)計學(xué)差異(P>0.05)。
1.2 納入與排除標(biāo)準(zhǔn) 納入標(biāo)準(zhǔn):①原發(fā)性HGG;②BM;③Ki-67 檢測結(jié)果完整;④術(shù)前影像資料完整;⑤手術(shù)及病理結(jié)果證實為腦惡性腫瘤;⑥術(shù)前未進行放、化療。復(fù)發(fā)性膠質(zhì)母細胞瘤排除。
1.3 MRI 掃描方法 使用GE Discovery MR750W Silent 3.0 T MRI 機器檢查,包括8 通道相控陣頭顱線圈及波譜分析相關(guān)軟件包。對比劑為釓噴酸葡胺,經(jīng)肘靜脈注射。T1WI:采用自旋回波序列,重復(fù)時間(repetition time,TR)=2 000 ms,回波時間(echo time,TE)=17 ms,激勵次數(shù)為1,視野230 mm×230 mm,矩陣256×256,寬帶260 Hz/Px。T2WI:采用快速自旋回波序列,TR/TE=3840/110 ms,激勵次數(shù)為1,視野230 mm×230 mm,矩陣256×256。FLAIR:TR/TE=8 500/102 ms,激勵次數(shù)為1,視野230 mm×230 mm,矩陣256×256,寬帶287 Hz/Px。MRS掃描方法:應(yīng)用二維多體素波譜成像,在常規(guī)序列上選擇最大腫瘤層面作為定位層面,選擇強化明顯的瘤體區(qū)作為感興趣區(qū)(region of interest,ROI),盡量避開囊變、壞死組織。通過點分辨序列進行掃描,參數(shù)為:TR=250 ms,TE=2.8 ms,視野120 mm×120 mm~140 mm×140 mm,激勵次數(shù)為1次,成像時間為413 ms。
1.4 圖像處理 將ROI 放置于強化最均勻且顯著的腫瘤瘤體區(qū)域,觀察腫瘤代謝物的變化情況,通過軟件計算出代謝物N-乙酰天冬氨酸(N-acetylaspartate,NAA)、肌酸(creatine,Cr)、膽堿(choline,Cho)等波峰下面積,并計算Cho/NAA、Cho/Cr、NAA/Cr比值。
1.5 免疫組織化學(xué)和HE 染色10%福爾馬林固定腫瘤組織,石蠟包埋切片,先進行HE 染色。Ki-67 抗原檢測使用單克隆小鼠抗人Ki-67 抗體。運用400倍鏡選取腫瘤細胞的熱點區(qū)域,隨機讀取每1 000個腫瘤細胞出現(xiàn)免疫反應(yīng)陽性的細胞數(shù)[5,6]。此陽性細胞占腫瘤細胞總數(shù)百分比即為Ki-67指數(shù)。
1.6 統(tǒng)計學(xué)處理 采用SPSS 20.0軟件分析;計數(shù)資料應(yīng)用Fisher 精確概率法或χ2檢驗;計量資料以±s表示,應(yīng)用t 檢驗或非參數(shù)檢驗;采用受試者工作特征曲線(receiver operating characteristic,ROC)曲線分析鑒別診斷價值;P<0.05認為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。
2.1 兩組Ki-67 指數(shù)與1H-MRS 參數(shù)比較HGG 組Ki-67 指數(shù)及Cho/NAA 明顯低于BM 組(P<0.001),但是兩組Cho/Cr、NAA/Cr 無統(tǒng)計學(xué)差異(P>0.05)。見表1。
2.2 ROC曲線分析鑒別BM與HGG的結(jié)果Cho/NAA
曲線下面積(area under curve,AUC)為0.809(P<0.05),最佳截斷值為3.245,靈敏度為0.615,特異度為0.967。Ki-67指數(shù)AUC為0.774(P<0.05),最佳截斷值為0.45,敏感度為0.769,特異度為0.633。Cho/NAA 聯(lián)合Ki-67指數(shù)的AUC 為0.871(P<0.05),敏感度為0.769,特異度為0.933。說明Cho/NAA聯(lián)合Ki-67指數(shù)鑒別診斷效能更好。
1H-MRS是一種無創(chuàng)的研究活體組織代謝、生化變化以及化合物定量分析的方法,對術(shù)前腦內(nèi)占位性病變的認識更加深入[7]。1H-MRS 最常用的參數(shù)有:①NAA峰,位于2.02 ppm處,其含量直觀反映神經(jīng)元的密度和活性,含量減少表示神經(jīng)元丟失或機能受損;②Cho 峰位于3.2 ppm處,在腦膠質(zhì)瘤中,腫瘤細胞增殖迅速,并參與細胞膜轉(zhuǎn)運增加;③Cr 峰位于3.0 ppm處,在腦腫瘤中,腫瘤細胞生化代謝加快,Cr峰升高[8]。本文結(jié)果顯示,1H-MRS 測量瘤區(qū)Cho/NAA、NAA/Cr、Cho/Cr,其中僅Cho/NAA 在HGG 與BM之間有統(tǒng)計學(xué)意義。Caivano 等[9]分析32例HGG和14 例BM 的MRI 及MRS 檢查結(jié)果表明,MRS 可以鑒別HGG 和BM。Durmo 等[10]研究認為,對于鑒別HGG 及BM,NAA/Cho 的敏感性為75%,特異性為84.6%。本文Cho/NAA的敏感性為61.5%,特異性為96.7%。
表1 兩組Ki-67指數(shù)值與1H-MRS代謝物比值比較
圖1 ROC 曲線分析MRS 聯(lián)合Ki-67 鑒別腦轉(zhuǎn)移瘤與高級別膠質(zhì)瘤的效果
Ki-67為人類腫瘤細胞重要且常見增殖標(biāo)志物,在間期和有絲分裂細胞中都有作用。本文結(jié)果HGG組Ki-67表現(xiàn)出不同程度的增殖程度,但BM的Ki-67 指標(biāo)顯著增高,說明BM 細胞增殖比原發(fā)性HGG更加活躍。因此,Ki-67可以作為BM的診斷及治療預(yù)后的有用指標(biāo)。本文結(jié)果顯示Ki-67 診斷BM 的敏感性為76.9%,特異性為63.3%。Chen 等[11]認為Ki-67 強陽性腦惡性腫瘤的生存率顯著低于Ki-67 弱陽性病人。Ki-67 對腫瘤進展和預(yù)后的影響的機制,仍不明確。但是,必須考慮Ki-67陽性可能反映腫瘤切除后細胞繼續(xù)增殖的能力。
本文BM 組Ki-67 指數(shù)與Cho/NAA 明顯高于HGG 組(P<0.05)。ROC 曲線分析結(jié)果顯示,Cho/NAA鑒別BM和HGG的AUC為0.809(P<0.05),最佳截斷值為3.245,靈敏度為0.615,特異度為0.967;Ki-67 指數(shù)的AUC 為0.774(P<0.05),最佳截斷值為0.45,敏感度為0.769,特異度為0.633;Cho/NAA聯(lián)合Ki-67 的AUC 為0.871(P<0.05),敏感度為0.769,特異度為0.933。說明Cho/NAA 聯(lián)合Ki-67 指數(shù)鑒別診斷效能更好。
本研究尚存在有不足之處,如BM 的病例數(shù)有限,因此BM病人1H-MRS代謝物比值的代表性有待進一步提高;本研究未分析腫瘤周圍區(qū)域的代謝物比值;未統(tǒng)計其他代謝物如肌醇峰、乳酸峰,有待進一步更加細致、深入的研究。同時,對于病人的隨訪信息有待進一步挖掘,使研究對象的信息更加完整,結(jié)論更加準(zhǔn)確可靠。
綜上所述,MRS 代謝物Cho/NAA 比值、Ki-67指數(shù)可以鑒別BM 和HGG,但Cho/NAA 聯(lián)合Ki-67 指數(shù)可提高鑒別能力,使診斷更加準(zhǔn)確。如果病人Cho/NAA≥3.245、Ki-67≥0.45,診斷BM更準(zhǔn)確。