段永飛，武國軍，倪建鑫，嚴奉奇，郭佳恒，王東升

1空軍軍醫(yī)大學第一附屬醫(yī)院泌尿外科，陜西西安 710032；2西安市人民醫(yī)院泌尿腎臟病院，陜西西安 710004；3空軍軍醫(yī)大學第二附屬醫(yī)院泌尿外科，陜西西安 710038

結節(jié)性硬化癥(tuberous sclerosis complex，TSC)是由TSC1或TSC2基因突變導致的多系統(tǒng)遺傳病[1]，以全身多器官的錯構瘤為主要特征，在腎臟主要表現(xiàn)為由畸形血管、平滑肌和脂肪組織組成的腎血管平滑肌脂肪瘤(renal angiomyolipoma，RAML)，可見于80%以上的TSC 患者[2]。隨著RAML 體積的增加，其破裂導致的出血及動脈高壓等并發(fā)癥是成年TSC患者死亡的主要原因之一[3]。影像學檢查在TSC 相關RAML(tuberous sclerosis complex-renal angiomyolipoma，TSC-RAML)的診療中具有重要地位，CT和磁共振成像(magnetic resonance imaging，MRI)診斷RAML 均具有較高的準確性，2020 年《中國結節(jié)性硬化癥相關腎血管平滑肌脂肪瘤診療與管理專家共識》指南(簡稱指南)推薦MRI 為RAML 的首選檢查方法，但CT仍因價格低、預約及檢查過程容易等優(yōu)點而廣泛應用于臨床[4]。維持腎功能、防止RAML 擴大及破裂是TSC-RAML 治療的主要目的[5]。哺乳動物雷帕霉素靶蛋白(mammalian target of rapamycin，mTOR)抑制劑依維莫司已被證實對TSC-RAML 有效[6]。指南明確遵循國際結節(jié)性硬化癥共識會議(International Tuberous Sclerosis Complex Consensus Conference，ITSCCC)制定的治療準則，將mTOR 抑制劑作為無癥狀且RAML 直徑＞3 cm 成年患者的首選方案[4，7]。經(jīng)過依維莫司治療，RAML 總體積雖然減小，但依維莫司影響TSC-RAML 中的何種成分尚不清楚，這關系到患者后續(xù)治療的選擇，而國內相關研究報道較少。為此，本研究基于腫瘤成分評估依維莫司對TSC-RAML 的治療作用，以期為國內TSC-RAML 患者的治療及后期管理提供參考。

1 資料與方法

1.1 研究對象 回顧性分析2017 年9 月-2022 年9月于空軍軍醫(yī)大學第一附屬醫(yī)院泌尿外科就診且符合ITSCCC 診斷標準的47 例TSC-RAML 患者的臨床資料。納入標準：(1)CT 報告TSC-RAML 最大直徑≥3 cm，無出血史且未接受栓塞或手術治療；(2)年齡≥18 歲；(3)接受標準劑量依維莫司治療且隨訪6個月。排除標準：CT 顯示腫瘤平均CT 值為-10～+30 HU。

1.2 分組標準 根據(jù)放射學分類標準，一般小于-10 HU 的衰減被認為是脂肪組織[8]，骨骼肌和平滑肌的衰減值為30～50 HU[9]，衰減大于100 HU的像素主要代表血管和高度血管化的腫瘤部分[10]。由于RAML 中的脂肪分布可能是局灶性、分散性或彌漫性的，目前僅在病理學分析中形成了RAML 的分類標準，當每個高倍視野中包含的脂肪細胞不超過25%時，可認為是乏脂肪性RAML[11]，而基于RAML的放射學分類并未建立共識[12]。本研究根據(jù)既往發(fā)表的閾值衰減范圍創(chuàng)建了一個新的分類：當HU≤-10時，認為是富脂肪性RAML；當HU≥30 時，認為是乏脂肪性RAML。依據(jù)CT組織特異性閾值的衰減范圍，將患者分為富脂肪組(HU≤-10，n=26)與乏脂肪組(HU≥30，n=21)。

1.3 資料收集 收集患者的基本資料，記錄其TSC相關臨床表現(xiàn)，收集基線時和依維莫司治療6 個月后的CT 數(shù)據(jù)，并以醫(yī)學數(shù)字影像和通訊(digital imaging and communications in medicine，DICOM)格式接收保存相關數(shù)據(jù)，分別記錄治療前后RAML 的平均CT 值。利用Mimics 軟件對RAML 進行三維重建，并記錄軟件所生成RAML 的體積。密度評估為軸向CT 圖像上RAML 整個區(qū)域的平均CT 值。所有圖像均由兩名放射診斷專家分別進行評估。

1.4 Mimics 軟件下RAML 的三維重建 將儲存為DICOM 格式的原始CT 數(shù)據(jù)導入Mimics 軟件，獲得初始蒙版圖像，在感興趣區(qū)域內進行所有像素點的灰度框選，框選范圍內的像素點組成新的蒙版圖像，然后借助閾值法、區(qū)域生長法等對圖像進行逐層的自動及手動分割，分割成功后，對分割圖像進行降噪、平滑、去除偽影等處理，最后獲得RAML 的三維重建模型(圖1)。以上過程由具有豐富的Mimics使用經(jīng)驗的醫(yī)師進行操作，獲得的三維模型均經(jīng)過放射科專家評審，以確保其精準性。

圖1 TSC-RAML三維重建模型Fig.1 TSC-RAML 3D reconstruction model

1.5 觀察指標 比較兩組患者基線時所有特征及臨床表現(xiàn)，以及治療前后RAML的體積及平均CT值。

1.6 統(tǒng)計學處理 采用SPSS 26.0 軟件進行統(tǒng)計分析。采用Shapiro-Wilk 檢驗對連續(xù)變量數(shù)據(jù)進行正態(tài)性分析。符合非參數(shù)分布的計量資料以M(Q1，Q3)表示，組間比較采用兩獨立樣本W(wǎng)ilcoxon 符號秩檢驗；符合正態(tài)分布的計量資料以±s表示，組間比較采用獨立樣本t檢驗。計數(shù)資料以例(%)表示，組間比較采用χ2檢驗。P＜0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結 果

2.1 兩組基線資料比較 共納入47例TSC-RAML患者，其中富脂肪組26 例，乏脂肪組21 例，均符合TSC 的診斷標準。兩組性別、年齡、體重指數(shù)(BMI)、腫瘤位置、基線體積、基線體積＞100 cm3的腫瘤個數(shù)以及TSC 的各臨床特征比較，差異均無統(tǒng)計學意義(P＞0.05，表1)。

表1 兩組TSC-RAML患者基線資料比較Tab.1 Comparison of the baseline data of two groups of TSC-RAML patients

2.2 依維莫司治療后兩組TSC-RAML的體積變化治療前，富脂肪組與乏脂肪組的基線腫瘤體積分別為45.00(19.27，99.82) cm3、40.14(19.60，65.25) cm3。依維莫司治療6個月后，TSC-RAML的體積發(fā)生了不同程度的改變，但腫瘤體積反應在兩組中分布不均。治療后，富脂肪組與乏脂肪組的腫瘤體積分別為40.05(15.28，83.59) cm3、12.83(9.37，17.47) cm3，治療前后腫瘤體積的差值分別為4.94(3.12，27.23) cm3、27.31(10.83，40.38) cm3，體積反應率分別為11.52%±0.96%、62.09%±12.60%。治療后乏脂肪組腫瘤縮小程度明顯高于富脂肪組，差異有統(tǒng)計學意義(P＜0.05，表2)。

表2 依維莫司治療后兩組患者TSC-RAML的體積變化Tab.2 Volume changes of TSC-RAML in the two groups of patients after treatment with everolimus

2.3 依維莫司治療后兩組TSC-RAML 的平均CT 值變化 依維莫司治療6個月后，兩組腫瘤平均CT值出現(xiàn)不同程度的改變，所有患者(n=47)RAML的平均CT值呈現(xiàn)下降趨勢。富脂肪組中，3例腫瘤平均CT值增加，1例腫瘤平均CT值無變化，其余22例均出現(xiàn)不同程度的降低；乏脂肪組所有患者腫瘤的平均CT 值均表現(xiàn)為不同程度的下降(圖2)。治療前，富脂肪組與乏脂肪組腫瘤基線平均CT 值分別為(-42.12±19.25) HU、(49.91±10.15) HU，治療6 個月后腫瘤的平均CT 值分別為(-46.35±17.80) HU、(35.38±7.93) HU，治療前后腫瘤平均CT差值分別為(4.23±3.01) HU、(14.52±3.61) HU，腫瘤平均CT值降低率分別為14.25%±11.94%、29.23%±0.53%。治療后乏脂肪組腫瘤平均CT 值降低程度明顯高于富脂肪組，差異有統(tǒng)計學意義(P＜0.05，表3)。

表3 兩組患者依維莫司治療后TSC-RAML平均CT值的變化(±s)Tab.3 Changes in average CT values of TSC-RAML in the two groups of patients after treatment with everolimus (±s)

表3 兩組患者依維莫司治療后TSC-RAML平均CT值的變化(±s)Tab.3 Changes in average CT values of TSC-RAML in the two groups of patients after treatment with everolimus (±s)

TSC-RAML.結節(jié)性硬化癥相關腎血管平滑肌脂肪瘤

指標基線平均CT值(HU)治療6個月后平均CT值(HU)平均CT差值(HU)平均CT值降低率(%)富脂肪組(n=26)-42.12±19.25-46.35±17.80 4.23±3.01 14.25±11.94乏脂肪組(n=21)49.91±10.15 35.38±7.93 14.52±3.61 29.23±0.53 t P＜0.05＜0.05＜0.05＜0.05-19.767-19.506-10.655-15.458

圖2 兩組患者依維莫司治療前后TSC-RAML的平均CT差值Fig.2 Average CT difference of TSC-RAML in the two groups of patients after treatment with everolimus

此外，依維莫司治療6個月后，RAML腫瘤內高密度條索狀血管組織成分明顯減少(圖3，黃色箭頭所示)，替代增多的為低密度脂肪成分，推測依維莫司縮小的高密度成分主要為血管成分，且在治療后出現(xiàn)脂肪轉化現(xiàn)象(圖3，紅色箭頭所示)。

圖3 依維莫司治療后RAML 腫瘤內高密度血管成分及低密度脂肪成分的轉化Fig.3 Transformation of high-density vascular components and low-density fat components in RAML tumors after everolimus treatment

3 討 論

RAML 是腎臟最常見的良性腫瘤之一，約80%的TSC 患者發(fā)生RAML 且并發(fā)腫瘤破裂出血，而腫瘤大小是出血風險最常用的預測因子。目前通過腫瘤最大直徑或橢球體積公式(π/6×長×寬×高)來衡量腫瘤大小及變化的方法不可避免地會導致主觀性誤差[13-14]。三維重建技術可最大程度地保真腫瘤的形狀，且對腫瘤體積的預測具有較高的準確性。von Rundstedt 等[15]研究發(fā)現(xiàn)，三維模型與實體腫瘤在形狀及體積大小方面高度一致，表明三維模型可較準確地預測腫瘤的體積。Chung 等[16]在監(jiān)測依維莫司治療TSC-RAML 的反應性時發(fā)現(xiàn)，三維模型評估病灶體積的準確性優(yōu)于二維測量病灶直徑評估病灶體積。因此，本研究借助三維重建技術來獲得更加準確的體積參數(shù)，以更精準地評估TSC-RAML 在治療前后的體積變化情況。

本研究納入了47 例TSC-RAML 患者，并依據(jù)組織特異性閾值衰減范圍分為富脂肪組(HU≤-10)與乏脂肪組(HU≥30)，兩組性別、年齡、腫瘤位置、BMI、基線體積、基線體積＞100 cm3的腫瘤個數(shù)以及TSC的各臨床特征差異均無統(tǒng)計學意義(P＞0.05)，排除了基線特征的影響。進一步分析治療前后腫瘤體積的變化，結果顯示，富脂肪組與乏脂肪組腫瘤體積的差值比較差異有統(tǒng)計學意義[4.94(3.12，27.23) cm3vs.27.31(10.83，40.38) cm3，P＜0.05]，表明平均CT值較高的乏脂肪性RAML 對治療的反應較好；由于脂肪成分的CT 值較低，血管平滑肌成分的CT 值較高，提示腫瘤中血管平滑肌成分影響了治療效果。Watanabe 等[10]分析了富脂肪性與貧脂肪性RAML 對西羅莫司治療的反應性，結果顯示，兩組反應率分別為14.8%與66.7%，與本研究結果(分別為11.52%和62.09%)相似，表明西羅莫司與依維莫司治療TSCRAML可達到相似的效果。

本研究結果顯示，富脂肪組與乏脂肪組患者治療前后的平均CT 差值分別為(4.23±3.01) HU 和(14.52±3.61) HU(P＜0.05)，乏脂肪組RAML的平均CT值降低更明顯，分析原因為乏脂肪性RAML 中高密度的血管平滑肌成分占比高、收縮率高，而富脂肪性RAML 中脂肪含量多，高密度血管平滑肌成分收縮比例低，致使RAML 整體平均CT 值降低幅度小。此外，本研究發(fā)現(xiàn)，RAML 內部的高密度條索狀血管成分隨著治療被低密度脂肪組織所取代，表明依維莫司治療后，RAML 減少的主要是高密度血管成分。Brakemeier等[17]證實，TSC患者接受mTOR抑制劑治療后，MRI 檢查顯示RAML 發(fā)生了明顯的脂肪轉化。另外，早期EXIST-2的擴展研究對107例服用依維莫司的患者進行了長達近30個月的隨訪，但隨訪期間并未發(fā)生RAML 出血事件，證實依維莫司具有出血保護作用[18]。本研究證實依維莫司治療后縮小的主要為高密度血管成分，提示治療后血管成分減少，因此可降低出血風險，與EXIST-2 的擴展研究結果一致。

依維莫司減少血管成分的效果顯著，其原因可能是其損傷了哺乳動物雷帕霉素靶蛋白復合物1(mammalian target of rapamycin complex 1，mTORC1)而導致腫瘤內微血管阻塞和透明化，從而抑制了血管內皮細胞的增殖和血管生成[19-20]。人體內存在兩種血管上皮生長因子(vascular endothelial growth factor，VEGF)，分別為VEGF-A 和VEGF-D[21]，其中VEGF-A在體內的含量受mTOR 通路的調節(jié)，mTORC1 通過多條途徑來驅動VEGF-A的信號轉導，從而促進血管組織的生成[22]。TSC 患者TSC1或TSC2基因失活可導致mTOR通路異常激活，從而增加了VEGF-A的含量，導致血管組織異常增生[23]。mTOR 抑制劑依維莫司則可通過抑制mTORC1 的合成，導致VEGF-A無法被激活，最終使TSC-RAML患者體內VEGF-A的含量下降，而且mTOR 抑制劑治療后，TSC 患者體內的VEGF-D 含量也會降低[24]。VEGF-A 和VEGF-D含量降低均可導致TSC-RAML 內血管成分的抑制，因此，對于具有更多血管成分的乏脂肪性RAML 患者，使用mTOR抑制劑治療可以獲得更好的療效。

本研究仍存在一定的局限性：首先，研究對象僅包括成年患者，且排除了TSC-RAML平均CT值為-10～+30HU 的患者，存在一定的選擇偏倚。其次，雖然目前三維成像評估腫瘤體積的方法更加準確已得到證實，但由于仍然缺乏專業(yè)的腎臟重建軟件和精準的腎臟增強CT數(shù)據(jù)，不同組織的識別差異將導致重建模型具有一定的假陽性[25]。目前人工智能下以深度學習為代表的卷積神經(jīng)網(wǎng)絡分割技術正在興起，且基于深度學習的腎臟分割算法計算出的體積與實際值相差微乎其微[26]，未來可能用于器官及腫瘤體積的精準評估。最后，雖然可觀察到腫瘤內部血管組織減少或消失，但由于CT成像的精度問題以及TSC-RAML 患者的個體差異，無法觀察到每位患者血管成分的變化，后續(xù)仍需通過增加樣本含量以及提高影像學精度來對本研究結果進行驗證。

綜上所述，本研究結果表明，依維莫司在乏脂肪性RAML中縮小腫瘤體積以及降低腫瘤平均CT值的效果更加顯著，且其縮小的是TSC-RAML 中以血管成分為主的高密度成分。TSC-RAML 的平均密度可能是預測依維莫司對其治療效果的一個重要指標。