殷慧佳，韓東明，翟戰(zhàn)勝，張健，周鳳梅，任繼鵬

新鄉(xiāng)醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院核磁共振科，河南衛(wèi)輝 453100； *通訊作者 韓東明 625492590@qq.com

前列腺癌（prostate cancer，PCa）及良性前列腺增生（benign prostatic hyperplasia，BPH）是威脅中老年男性健康的重要疾病，其發(fā)病隱匿，且發(fā)病年齡趨于年輕化，發(fā)病率逐年升高，故對(duì)其早期診斷顯得尤為重要。MRI是診斷前列腺疾病最有效的影像學(xué)檢查之一[1]。氨基質(zhì)子轉(zhuǎn)移（amide proton transfer，APT）成像作為一種新型MRI技術(shù)，可無創(chuàng)性地檢測(cè)病變內(nèi)大分子蛋白質(zhì)含量。Zhou等[2]于2003年首次應(yīng)用APT成像技術(shù)檢測(cè)活體內(nèi)游離蛋白質(zhì)和氨基酸。目前APT成像技術(shù)在中樞神經(jīng)系統(tǒng)及體部疾病的診斷已經(jīng)得到較多的應(yīng)用[3-6]。細(xì)胞增殖核抗原Ki-67是一種反映細(xì)胞分裂及增殖活性的標(biāo)志物，其表達(dá)水平與病灶增殖程度及患者預(yù)后緊密相關(guān)[7]。Ki-67已作為多種實(shí)體腫瘤細(xì)胞增殖的預(yù)測(cè)指標(biāo)，也是PCa的獨(dú)立預(yù)測(cè)指標(biāo)[8]。本研究擬探討APT成像對(duì)PCa與BPH的 診斷價(jià)值，及其與Ki-67表達(dá)水平的相關(guān)性，以期為 臨床診斷及評(píng)估病變?cè)鲋吵潭忍峁┮罁?jù)。

1 資料與方法

1.1 研究對(duì)象 收集2017年8月—2018年7月于新鄉(xiāng)醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院行MRI檢查的PCa患者與BPH患者。納入標(biāo)準(zhǔn)：①無MRI檢查禁忌證；②檢查前2周內(nèi)行前列腺特異抗原（prostate specific antigen，PSA）檢測(cè)；③MRI檢查后1周內(nèi)經(jīng)活檢或手術(shù)證實(shí)為BPH或PCa；④所有患者均行免疫組化檢查，且獲得相應(yīng)Ki-67標(biāo)記指數(shù)。排除標(biāo)準(zhǔn)：①接受過內(nèi)分泌治療或放化療；②前列腺電切術(shù)后患者；③MRI圖像不滿足診斷要求。最終納入PCa患者42例，年齡58~75歲，中位年齡67歲；BPH患者47例，年齡49~83歲，中位年齡64歲。所有患者均對(duì)本研究知情同意。

1.2 儀器與方法 應(yīng)用3.0T MR掃描儀（GE Healthcare，Discovery MR750）和32通道相控陣體線圈對(duì)患者進(jìn)行前列腺M(fèi)RI掃描。掃描序列包括常規(guī)矢狀位、橫軸位、冠狀位T1WI/T2WI（FOV 34 cm ×34 cm、TR 2500 ms、層厚4.0 mm、層間距1.0 mm）；斜軸位壓脂T2WI序列（參數(shù)同前、垂直于前列腺長(zhǎng)軸掃描）；斜軸位DWI序列（FOV 34 cm×34 cm、TR 2400 ms、TE 57.1 ms、b=800 s/mm2、激勵(lì)次數(shù)8）；以及斜軸位APT序列（FOV 34 cm×34 cm、層厚4.0 mm、TR 3000 ms、TE 14.7 ms、翻轉(zhuǎn)角20°、飽和時(shí)間4 s、化學(xué)位移±3.5 ppm）。APT選擇病變顯示最大的層面定位單層掃描，采集方式為2D單次激發(fā)快速平面回波序列（single-shot fast spin echo planner imaging，EPI）。APT序列的參數(shù)為非對(duì)稱性磁化轉(zhuǎn)移率（magnetization transfer ratio asymmetry，MTRasym），S0設(shè)為施加飽和脈沖前的信號(hào)強(qiáng)度，S設(shè)為施加飽和脈沖后的信號(hào)強(qiáng)度，MTR代表磁化轉(zhuǎn)移率，其公式為：MTRasym（3.5 ppm）=MTR（+3.5 ppm）-MTR（-3.5 ppm）=（S[-3.5 ppm]-S[+3.5 ppm]）/S0。囑患 者檢查前排空腸道，保持膀胱適度充盈。

1.3 圖像處理及分析 將APT圖像傳至GE AW 4.6工作站，利用Functool工具包中的APT軟件進(jìn)行處理。分別由1名具有5年臨床經(jīng)驗(yàn)的主治醫(yī)師和1名具有10年臨床經(jīng)驗(yàn)的副主任醫(yī)師閱片。PCa組患者病變根據(jù)T2WI及DWI確認(rèn)；BPH組患者選擇彌漫性增生的中央帶。分別測(cè)量?jī)山M患者的MTRasym值。在APT原始圖像上勾畫感興趣區(qū)（ROI），每位測(cè)量者分別測(cè)量3次取平均值，取兩者的平均值為最終結(jié)果。ROI勾畫原則：①PCa組患者根據(jù)病變大小選取適當(dāng)ROI，范圍為50~150 mm2；②兩組患者ROI保持基本一致；③ROI與病灶邊緣保持一定距離以避免容積效應(yīng)；④盡量避開尿道、肉眼可見的囊變、壞死及出血。

1.4 病理檢查 對(duì)活檢或手術(shù)切除的病變標(biāo)本進(jìn)行處理。首先進(jìn)行組織脫水、透明、浸蠟、石蠟包埋切片，再進(jìn)行HE染色。使用鼠Ki-67單克隆抗體（中杉金橋公司）對(duì)組織片段進(jìn)行染色，然后以10個(gè)視野并放大400倍計(jì)算Ki-67指數(shù)。Ki-67指數(shù)定義為陽(yáng)性表達(dá)的腫瘤細(xì)胞數(shù)/總腫瘤細(xì)胞數(shù)目×100%。

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用SPSS 24.0軟件，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行正態(tài)分布及方差齊性檢驗(yàn)。采用兩獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)比較組間MTRasym值的差異；使用受試者工作特征（ROC）曲線評(píng)價(jià)其閾值及診斷效能；采用Mann-WhitneyU檢驗(yàn)比較BPH組與PCa組患者Ki-67標(biāo)記指數(shù)的差異；采用Spearman相關(guān)性分析評(píng)價(jià)PCa組患者M(jìn)TRasym值與Ki-67表達(dá)水平的相關(guān)性。P<0.05表示有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 影像學(xué)與病理資料及MTRasym值比較 PCa與BPH患者的影像學(xué)及病理圖像見圖1、2。PCa組患者M(jìn)TRasym值為（4.33±0.51）%，高于BPH組的（2.90±0.56）%，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）。

圖1 男，68歲，彌漫性前列腺癌。

圖2 男，81歲，前列腺增生。

2.2 MTRasym對(duì)PCa的診斷效能 MTRasym值診斷PCa的閾值為3.61%，曲線下面積為0.976，敏感度為92.9%，特異度為85.1%。見圖3。

圖3 MTRasym值診斷前列腺癌的ROC曲線

2.3 Ki-67表達(dá)水平比較 PCa組患者Ki-67表達(dá)水平為（27.26±16.42）%，明顯高于BPH組的（9.36±6.39）%，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（Z=-6.296，P<0.01）。

2.4 PCa組MTRasym值與Ki-67的相關(guān)性 PCa組患者M(jìn)TRasym值與Ki-67呈正相關(guān)（r=0.591，P<0.01）。見圖4。

圖4 PCa患者M(jìn)TRasym值與Ki-67的相關(guān)性

3 討論

APT成像是化學(xué)交換飽和轉(zhuǎn)移（chemical exchange saturation transfer，CEST）技術(shù)的一種新類型[9]，它可以無創(chuàng)性地探測(cè)體內(nèi)游離蛋白質(zhì)及多肽中的氨基質(zhì)子，從而反映游離蛋白及多肽的濃度以及環(huán)境變化。APT的原理是先給予射頻脈沖，使游離蛋白質(zhì)及多肽上的氨基質(zhì)子飽和。正常情況下，飽和后的氨基質(zhì)子可與自由水上的氫質(zhì)子交換，通過探測(cè)交換前后自由水信號(hào)的變化，間接獲得APT信號(hào)值[10]。CEST由磁化傳遞（magnetization transfer，MT）技術(shù)發(fā)展而來，頻率依賴性較高。氨基質(zhì)子與水質(zhì)子之間共振頻率相差3.5個(gè)單位，通過采集不同頻率射頻脈沖時(shí)水的信號(hào)得到一條曲線，即為Z譜，其兩側(cè)峰值不對(duì)稱，故采用MTRasym表示氨基質(zhì)子傳遞速率[2]。

氨基質(zhì)子交換速率受局部氨基質(zhì)子濃度及內(nèi)環(huán)境pH值的影響[2,11]。當(dāng)某些腫瘤存在時(shí)，相應(yīng)區(qū)域蛋白質(zhì)和多肽含量顯著增加，可交換的氨基質(zhì)子亦增加，MTRasym值增大；組織內(nèi)環(huán)境pH值降低時(shí)，氨基質(zhì)子的負(fù)電性增大，進(jìn)而交換加快，MTRasym值增大[11-12]。本研究結(jié)果顯示，PCa組患者M(jìn)TRasym值明顯高于BPH組，與Wang等[5]、Ohno等[6]的研究結(jié)果一致。該結(jié)果的病理基礎(chǔ)為發(fā)生PCa時(shí)，正常腺體結(jié)構(gòu)破壞，取而代之為排列緊密的腫瘤組織，這些組織內(nèi)蛋白質(zhì)和多肽類代謝物的含量明顯升高，從而使病變區(qū)MTRasym值增大；而BPH時(shí)，以腺體和纖維間質(zhì)組織增生為主，蛋白質(zhì)和多肽類物質(zhì)增加不明顯，相應(yīng)引起MTRasym值的變化不明顯[12-13]。本研究中，ROC曲線下面積顯示MTRasym值對(duì)PCa具有較高的診斷效能，敏感度為92.9%、特異度為85.1%。有研究也發(fā)現(xiàn)與本研究結(jié)論一致，即PCa組織MTRasym值明顯高于非癌組織，這也從另一方面證實(shí)了APT成像具有鑒別PCa與非癌病變的能力[14]。由此可見，通過APT技術(shù)可間接探測(cè)出PCa與BPH病灶中游離蛋白質(zhì)及多肽含量的差異，為PCa與BPH的鑒別診斷提供了新的思路。

Ki-67是一種與細(xì)胞增殖相關(guān)的非組蛋白性核內(nèi)蛋白，位于10號(hào)染色體，含有2條多肽鏈，除G0期以外的細(xì)胞周期中均有表達(dá)。它能可靠地反映腫瘤細(xì) 胞的增殖速度及侵襲能力[15]。Ki-67的表達(dá)程度與腫瘤細(xì)胞增殖能力，即侵襲性和惡性程度成正比，可用于評(píng)估腫瘤的惡性程度及預(yù)后[7,16]。本研究比較PCa與BPH患者的Ki-67表達(dá)水平，結(jié)果發(fā)現(xiàn)前者明顯高于后者，推測(cè)其原因可能與PCa比BPH有更高的細(xì)胞增殖能力有關(guān)。李欣蓓等[12]對(duì)高、低級(jí)別膠質(zhì)瘤Ki-67標(biāo)記指數(shù)進(jìn)行分析，結(jié)果顯示高級(jí)別組Ki-67明顯高于低級(jí)別組，與本研究結(jié)果一致。另外，本研究發(fā)現(xiàn)PCa組患者M(jìn)TRasym值與Ki-67表達(dá)呈正相關(guān)（r=0.591，P<0.01）。Su等[17]在APT對(duì)膠質(zhì)瘤腫瘤增殖評(píng)估的研究中也得出與本研究一致的結(jié)論，即膠質(zhì)瘤MTRasym值與Ki-67標(biāo)記指數(shù)呈正相關(guān)（r=0.502，P=0.002），這也為本研究結(jié)果提供了佐證。Ki-67表達(dá)水平越高，PCa的細(xì)胞增殖能力越強(qiáng)，其侵襲性、惡性程度越高，內(nèi)源性游離蛋白和多肽含量越高，可用于交換的氨基質(zhì)子也相應(yīng)地增加，從而MTRasym值增大。即MTRasym值與細(xì)胞增殖能力呈正相關(guān)。因此，APT成像在某種程度上也可以反映腫瘤的增殖能力，并與Ki-67共同用于評(píng)估腫瘤的惡性程度，為臨床診療提供信息。

本研究的局限性為：①樣本量較少，統(tǒng)計(jì)結(jié)果可能存在一定的偏差；②病理結(jié)果為穿刺或術(shù)后標(biāo)本所得，未進(jìn)行影像與大體標(biāo)本的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)分析；③APT僅獲取單一層面信息，可能難以反映病變的整體信息。

總之，APT成像對(duì)PCa與BPH具有一定的鑒別診斷能力，且MTRasym值與Ki-67表達(dá)水平有一定的相關(guān)性，兩者均可以間接評(píng)估病變的侵襲性和惡性程度。今后研究將進(jìn)一步增大樣本量，優(yōu)化APT掃描參數(shù)及研究方案設(shè)計(jì)，為臨床診療提供更加準(zhǔn)確可靠的參考依據(jù)。