田慶龍,章政,王全,宋長(zhǎng)悅
1.黑龍江天元婦產(chǎn)醫(yī)院影像科,黑龍江哈爾濱 150000;2.黑龍江省醫(yī)院影像科,黑龍江哈爾濱 150000
近年來(lái)隨著公眾健康意識(shí)的提高,體檢患者的數(shù)量逐年攀升,傳統(tǒng)的X線平片在胸部檢查時(shí)對(duì)于小結(jié)節(jié)的漏診率較高,待臨床癥狀出現(xiàn),發(fā)現(xiàn)時(shí)多屬于中晚期,患者的遠(yuǎn)期生存率差。低劑量螺旋CT(low dose ccomputed tomography,LDCT)的快速發(fā)展,憑借其輻射劑量低,分辨力高,對(duì)肺部疾病診斷敏感,一躍成為胸部體檢的首選檢查,低劑量CT掃描后薄層重建,對(duì)肺部小結(jié)節(jié)細(xì)微影像學(xué)特征顯示較好,可以對(duì)肺小結(jié)節(jié)早期定性提供一定的診斷依據(jù)[1-2]。肺癌發(fā)生早期通常伴隨一些基因的異常表達(dá),其中P16基因的異常甲基化與其關(guān)系密切,檢測(cè)P16基因的甲基化有助于肺小結(jié)節(jié)良惡性的早期鑒別[3-7]。該研究方便選取2018年2月—2019年10月間進(jìn)行胸部檢查患者1 115例,探究低劑量CT(LDCT)薄層重建聯(lián)合外周血清P16基因甲基化檢測(cè),能否進(jìn)一步提高肺小結(jié)節(jié)早起定性的準(zhǔn)確率,從而達(dá)到早診斷早治療的目的。報(bào)道如下。
方便選取進(jìn)行肺部低劑量CT掃描的患者1 115例,納入標(biāo)準(zhǔn):患者身體健康,有能力自主完成屏氣掃描過(guò)程,既往檢查已知自身患有肺小結(jié)節(jié)(≤1 cm)。排除標(biāo)準(zhǔn):有其他腫瘤病史或近一年內(nèi)進(jìn)行過(guò)CT掃描,有肺部手術(shù)史,近一月有發(fā)燒、感冒、咳嗽等呼吸道癥狀。將1 115例患者隨機(jī)分為兩組,一組557例(LDCT薄層重建-P16組),行低劑量螺旋CT掃描薄層重建聯(lián)用外周血清P16基因甲基化檢測(cè);二組558例(LDCT組),僅采用普通低劑量螺旋CT掃描。LDCT薄層重建-P16組平均年齡(57±24)歲,LDCT組平均年齡(59±26)歲,兩組間男女比例均約為1∶3。兩組間數(shù)量、年齡、性別及健康狀態(tài)差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。具有可比性。
該研究經(jīng)過(guò)醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)討論審核通過(guò),告知患者及家屬相關(guān)內(nèi)容及注意事項(xiàng),并簽署知情同意書。
兩組待檢患者均采用德國(guó)西門子SOMATOM Scope 16排螺旋CT掃描,掃描體位:仰臥位,雙臂上舉過(guò)頭頂,頭先進(jìn),自主屏氣后進(jìn)行全肺掃描。電壓設(shè)定為100 kV,電流50 mAs,層厚5 mm,螺距1.5。
圖像重建是采用SIEMENS公司研發(fā)出圖像空間迭代重建算法 (iterative reconstruction in image space,IRIS),IRIS是將原始數(shù)據(jù)進(jìn)行空間迭代循環(huán)重建,這種算法生成的圖像信噪比高,圖像細(xì)節(jié)顯示較清晰。LDCT薄層重建-P16組原始數(shù)據(jù)使用薄層重建,重建層厚設(shè)定為1 mm,肺窗(-600 HU,1 200 HU),縱隔窗(40 HU,400 HU)。LDCT組原始數(shù)據(jù)僅使用IRIS算法重建,窗技術(shù)條件如上。
兩組CT圖像由兩位放射科醫(yī)師(主治及以上)獨(dú)立完成閱片,并匯總可疑惡性征象,意見不同時(shí),科室內(nèi)其他醫(yī)師一起會(huì)診討論,直至結(jié)果達(dá)成一致。觀察內(nèi)容包括肺結(jié)節(jié)的密度、毛刺、分葉、胸膜牽拉、小泡征,鈣化(見表1),結(jié)節(jié)內(nèi)沒有鈣化且滿足前4種影像征象中的其中3種即為陽(yáng)性病例。
表1 兩組病灶影像學(xué)特征比較(n)
LDCT薄層重建-P16組患者簽署知情同意書,晨起無(wú)進(jìn)食,近期無(wú)發(fā)熱,無(wú)用藥,采靜脈血10 mL,低溫離心,-70℃放置于恒溫箱。按照QIAamp blood kit操作步驟提取血清DNA,然后進(jìn)行硫酸氫鹽修飾。取含DNA溶液50μl,加入4 mol/L NaOH,使樣品濃度為0.2 mol/L,在37.5℃恒溫水中保持10 min使其變性,再加入30μl的10 mmol/L的氫醌(現(xiàn)用現(xiàn)配)及pH值為5.0、濃度為3 mol/L的NaHSO3520μl,上層均勻涂薄層礦物油,暗室中將其放置在50℃的溫水內(nèi)16 h。應(yīng)用Promega公司生產(chǎn)的DNA純化試劑盒修飾DNA,常溫23℃加入4 mol/L NaOH至濃度為0.3 mol/L,靜置5~20 min,脫硫。最后加入17μl濃度10 mol/L醋酸銨及51μl的冰乙醇,在制冷箱內(nèi)-20℃沉淀DNA后,室溫下干燥,-20℃恒溫保存待用。采用德國(guó)Biometra公司生產(chǎn)核酸擴(kuò)增(PCR)儀,參照相關(guān)文獻(xiàn)設(shè)計(jì)兩組引物[3],分別為P16基因甲基化引物,組成結(jié)構(gòu)為5’-TTATTAGAGGGTGGGGCG2GATCGC和5’-GACCCCGACCGCGACCGTTA,片段長(zhǎng)度為150 bp。P16基因非甲基化引物,組成結(jié)構(gòu)為5’-TATTAGAGGGTGGGGTGGATTGT和5’-CAACCCCAAACCACAAC-CATAA,長(zhǎng)度片段為151 bp。反應(yīng)液總體積50μl,經(jīng)NaHSO3處理后的取樣DNA約為50μg,各引物300μg。PCR緩沖液(16.6 mmol/L硫酸銨,67 mmol/L Tris-HCL,10 mmol/L 2-巰基乙醇,等。溶液pH值8.8)。首先,在95°C下添加引物10 min,添加2.0 U DNA polymerase(美國(guó)Promega),然后在95°C,60°C,72°C下循環(huán)40次,各溫度30 s,最后在72°C延長(zhǎng)5 min。然后將得到的PCR產(chǎn)物適當(dāng)稀釋(約為30倍),并將10μl用于下一次PCR擴(kuò)增。退火溫度設(shè)定為65℃,持續(xù)時(shí)間減少到15 s,其他順序及條件與上次相同。待擴(kuò)增完畢,取10μl PCR擴(kuò)增產(chǎn)物,均勻涂于2.5%瓊脂糖凝膠上的待檢位置,甲基化的陽(yáng)性對(duì)照選用經(jīng)過(guò)甲基化處理的胎盤DNA,陰性對(duì)照選取正常外周血中的淋巴細(xì)胞DNA,空白對(duì)照用H2O。將待檢各組涂抹完畢進(jìn)行電泳分離,最后用溴化乙錠進(jìn)行最終處理染色,進(jìn)行比較分析。
甲基化引物檢測(cè)的電泳結(jié)果對(duì)比陽(yáng)性對(duì)照與陰性對(duì)照,可疑惡性患者可以觀察到在100~200 bp間擴(kuò)增出特異性帶,與陽(yáng)性對(duì)照組位置相同,與陰性對(duì)照組位置不同,記錄為甲基化陽(yáng)性病例,空白對(duì)照組無(wú)任何特意帶顯示。
采用SPSS 22.0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件處理數(shù)據(jù),計(jì)數(shù)資料以頻數(shù)和百分率(%)表示,組間差異比較采用χ2檢驗(yàn)。P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
LDCT薄層重建-P16組557例患者均完成低劑量掃描后薄層重建,551例完成血清P16基因甲基化檢測(cè),所以LDCT薄層重建和P16基因甲基化檢測(cè)總完成率約98.92%,其中LDCT薄層重建得到陽(yáng)性病例215例(約38.60%),P16基因甲基化檢測(cè)陽(yáng)性病例247例(約44.34%),最后得出兩項(xiàng)同時(shí)陽(yáng)性的病例182例,LDCT薄層重建-P16組陽(yáng)性病例檢出率約為32.68%。以上182例兩項(xiàng)同時(shí)陽(yáng)性患者,其中176例胸腔鏡手術(shù)或穿刺進(jìn)一步病理學(xué)檢查,結(jié)果155例肺惡性腫瘤,腺癌居多共84例(見圖1),鱗癌22例,腺鱗癌24例,小細(xì)胞癌25例。其他陽(yáng)性患者后期3個(gè)月隨訪有13例結(jié)節(jié)明顯增大或肺內(nèi)結(jié)節(jié)增多,后胸腔鏡手術(shù)或穿刺病理證實(shí)為肺惡性腫瘤,其中3例為轉(zhuǎn)移瘤,其他患者目前仍在隨訪中,該組檢查準(zhǔn)確率約為92.31%。
圖1 LDCT薄層重建-P16陽(yáng)性病例圖像
LDCT組全部完成低劑量CT掃描,經(jīng)過(guò)影像科專家嚴(yán)格分析后最后得到可疑惡性52例,陽(yáng)性檢出率約為9.32%。52例陽(yáng)性病例中46例進(jìn)行手術(shù)或穿刺病理學(xué)檢查;其中惡性腫瘤27例:腺癌15例,其他類型12例,準(zhǔn)確率約為51.92%。該研究所有陰性患者均仍在定期隨訪,懷疑惡性的目標(biāo)對(duì)象3個(gè)月隨訪。
LDCT薄層重建-P16組其靈敏度高達(dá)93.33%[(168/(168+12)], 準(zhǔn) 確 率92.31%均 高 于LDCT組(65.85%,51.92%),兩組特異度96.22%[(357/(357+14)]與95.28%[485/(485+24)],兩組檢出率差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。
CT檢查比普通胸片具有更高的分辨率[8],且空間立體感強(qiáng),為肺部小結(jié)節(jié)的早期發(fā)現(xiàn)提高了敏感性,但常規(guī)CT掃描輻射劑量較大,中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)成人胸部CT輻射劑量診斷參考水平(DRL)為332 mGy·cm[9],一次成人胸部常規(guī)CT檢查有效輻射劑量約為3~27 mSv,是普通胸片的數(shù)十甚至上百倍[10],對(duì)于CT檢查所帶來(lái)的輻射傷害患者通常心存忌憚,低劑量CT(LDCT)的快速發(fā)展完美解決了輻射劑量問題,該次檢查的平均有效輻射劑量約為(1.12±0.27)mSv,相關(guān)研究低劑量CT胸部檢查的輻射劑量可以降低至(0.82±0.24)mSv[11],兩者差異不大,均明顯低于常規(guī)CT最低輻射劑量[10],且可以滿足臨床診斷需要。每年低劑量CT體檢一次,較采用常規(guī)胸片檢查,肺癌病死率可降低約20%[12-13]。薄層重建技術(shù)更是將以往看不到的肺小結(jié)節(jié)特征清晰的呈現(xiàn)到診斷醫(yī)師眼前,重建后的圖像病變顯示更細(xì)膩,分辨力更好[14-16],對(duì)于肺小結(jié)節(jié)良惡性早期診斷有很大幫助。
經(jīng)研究表明,腫瘤的形成常伴隨某些基因的異常表達(dá)或者抑癌基因的失活,P16基因位于人類染色體的9q21區(qū)[17],是人體內(nèi)一種重要抑癌基因,它可以有效地抑制特異細(xì)胞增殖,具有延緩細(xì)胞周期的特殊制動(dòng)作用,它通常作用于細(xì)胞分裂周期內(nèi)的特定階段,其關(guān)鍵區(qū)域CPG島異常結(jié)構(gòu)改變,常見如甲基化現(xiàn)象,會(huì)導(dǎo)致其正常功能喪失,當(dāng)P16基因由于甲基化而失活后,可以引起PRB基因持續(xù)異常狀態(tài)的磷酸化,此時(shí)不受抑制的特異細(xì)胞會(huì)急劇增多,最終導(dǎo)致腫瘤形成[18],所以P16基因相關(guān)研究已經(jīng)成為肺癌診斷研究熱點(diǎn)之一。大量研究顯示P16基因異常甲基化,很多身體的其他部位腫瘤或疾病也可以呈現(xiàn)陽(yáng)性改變[19-21],對(duì)肺小結(jié)節(jié)的定性診斷存在一定的假陽(yáng)性,所以單獨(dú)應(yīng)用此項(xiàng)檢測(cè)不足以達(dá)到定位定性的診斷目的。
肺小結(jié)節(jié)定義在直徑<1 cm,普通低劑量掃描層厚較大,對(duì)肺小結(jié)節(jié)細(xì)微的結(jié)構(gòu)顯示不清晰,通常僅用于肺小結(jié)節(jié)的篩查和定位,達(dá)不到臨床定性診斷的要求。低劑量CT薄層重建1 mm觀察肺小結(jié)節(jié),可以很好地分析其影像學(xué)特征,對(duì)良惡性的判斷可以提供一定的診斷依據(jù),但對(duì)于較小的結(jié)節(jié)單純依靠影像學(xué)檢查,并不能提高惡性結(jié)節(jié)的診斷準(zhǔn)確率,反而過(guò)早干預(yù)會(huì)造成一定的醫(yī)患矛盾。
通過(guò)該研究現(xiàn)階段病理反饋結(jié)果可以看出LDCT薄層重建聯(lián)合外周血清P16基因甲基化檢測(cè)對(duì)肺小結(jié)節(jié)良惡性診斷明顯優(yōu)于單純的低劑量CT掃描,且手術(shù)后患者分期98%以上是I期,極大提高了患者的生存率,同時(shí)降低臨床上對(duì)肺小結(jié)節(jié)的過(guò)度診療,作為一種無(wú)創(chuàng)、低輻射的檢查手段,對(duì)肺小結(jié)節(jié)早期良惡性診斷有著極大的幫助。