馬文婷,朱袁慧,魏照坤,王莉莉

(甘肅省人民醫(yī)院放射科,甘肅 蘭州 730000)

微衛(wèi)星指由2～6個堿基重復串聯(lián)組成的DNA序列;如其復制過程中發(fā)生錯誤,錯配修復系統(tǒng)將對其修復;錯配修復系統(tǒng)中的任一構成蛋白(hMLH1、hMSH2、hMSH6、hPMS2)失活[1]均可致微衛(wèi)星不穩(wěn)定(microsatellite instability, MSI),而構成蛋白均正常表達則微衛(wèi)星穩(wěn)定(microsatellite stability, MSS)。結直腸癌MSI發(fā)生率低于MSS,中位發(fā)生率僅19%[2]。相比MSS者,結直腸癌MSI患者總生存期較長,而3年復發(fā)率[3]和淋巴結轉移均明顯較低[4],即預后較好[5]。結直腸癌MSI患者對免疫抑制劑敏感[6],而MSS患者對5-氟尿嘧啶敏感[7]。美國國家綜合癌癥網(wǎng)實踐指南[8]、歐洲腫瘤內(nèi)科學會及日本結直腸癌協(xié)會均推薦對結直腸癌患者檢測MSI及行KRAS、NRAS和BRAF基因檢測,以助于選擇免疫治療方法及評估療效。目前主要采用免疫組織化學或聚合酶鏈反應(polymerase chain reaction, PCR)檢測微衛(wèi)星[9],均需通過侵入性操作獲取標本。本研究評價動態(tài)對比增強MRI(dynamic contrast enhanced-MRI, DCE-MRI)及彌散加權成像(diffusion weighted imaging, DWI)參數(shù)預測結直腸癌MSI的價值,以期以非侵入方法早期評估結直腸癌MSI。

1 資料與方法

1.1 一般資料 收集2015年1月—2023年1月于甘肅省人民醫(yī)院就診的66例單發(fā)結直腸癌患者,男38例、女28例,年齡22～83歲、平均(60.6±12.3)歲;其中11例MSI(MSI組)、55例MSS(MSS組)。納入標準:①術后病理診斷為結直腸癌,且均有PCR檢測MSI狀態(tài)的結果;②于術前1周內(nèi)接受DCE-MRI及DWI。排除標準:①MR檢查前曾接受放射、化學等抗腫瘤治療;②圖像質量差。檢查前患者均簽署知情同意書。

1.2 儀器與方法 采用Siemens Magnetom Skyra 3.0T MR儀及16通道相控陣線圈掃描腹部,采集常規(guī)T1WI、T2WI、高分辨率T2WI及DWI(b=1 000 s/mm2);之后經(jīng)肘前靜脈以流率3.5 ml/s注射對比劑釓噴替酸葡甲胺(Gd-DTPA)0.2 ml/kg并跟注20 ml生理鹽水,延遲16 s開始行DCE-MRI,總掃描時間為284 s。DCE-MRI參數(shù):TR 5.08 ms,TE 1.77 ms,FA 15°,層厚3.5 mm,FOV 260 mm×260 mm,矩列154×192,每層采集時間0.36 s,總圖像200幅。

1.3 分析圖像 將數(shù)據(jù)發(fā)送至Siemens Tissue 4D后處理工作站。由2名工作3年以上的影像科主治醫(yī)師采用雙盲法于DCE-MRI中選取完整包括病變腸管及周圍系膜筋膜區(qū)域的感興趣體積(volume of interest, VOI),系統(tǒng)自動生成灌注圖像。于灌注圖內(nèi)病灶灌注強度最明顯區(qū)域分別放置2個圓形或橢圓形ROI(ROI1及ROI2),測量其灌注參數(shù),包括容積轉移常數(shù)(volume transfer constant, Ktrans)、血管外細胞外間隙容積分數(shù)(extravascular extracellular volume fraction, Ve)、速率常數(shù)(rate constant, Kep)和初始強化曲線下面積(initial area under the curve, iAUC);于表觀彌散系數(shù)(apparent diffusion coefficient, ADC)圖上相同區(qū)域放置2個ROI(ROI3及ROI4),記錄其ADC。取2名醫(yī)師測量結果的平均值進行分析。見圖1、2。

圖1 MSS組患者,女,55歲,直腸癌 A、B.腹部軸位灌注圖,藍箭示ROI1、紅箭示ROI2; C、D.ADC圖,藍箭示ROI3、紅箭示ROI4

圖2 MSI組患者,男,80歲,直腸癌 A、B.腹部軸位灌注圖,藍箭示ROI1、紅箭示ROI2; C、D.ADC圖,藍箭示ROI3、紅箭示ROI4

1.4 評估MSI 留取標本,采用MSI檢測試劑盒(北京閱微基因技術)行多重PCR,檢測BAT-25、BAT-26、NR-21、NR-24、NR-27和MON0-27共6種標記物;根據(jù)不穩(wěn)定標志物種類數(shù)將微衛(wèi)星狀態(tài)分為3類:不穩(wěn)定標志物種類數(shù)≥2為微衛(wèi)星高度不穩(wěn)定(MSI-high, MSI-H),≥1且<2為微衛(wèi)星低度不穩(wěn)定(MSI-low, MSI-L),0為MSS。參考貝塞斯達結直腸癌指南[10],將MSI-L歸為MSS,以MSI-H為MSI。

1.5 統(tǒng)計學分析 采用SPSS 27.0統(tǒng)計分析軟件。以Shapiro-Wilk檢驗分析計量資料的正態(tài)性。以±s描述符合正態(tài)分布者,行獨立樣本t檢驗;以中位數(shù)(上下四分位數(shù))描述不符合者,行Mann-WhitneyU檢驗。以χ2檢驗比較定性資料。采用受試者工作特征(receiver operating characteristic, ROC)曲線評估冠狀位參數(shù)及ADC預測結直腸癌MSI的效能,計算其曲線下面積(area under the curve, AUC),并以DeLong檢驗加以比較。采用多因素logistic回歸,基于診斷效能最高的DCE-MRI參數(shù)及ADC建立聯(lián)合模型并評估其診斷效能。P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結果

2.1 一般資料 MSI組病理分化程度高于MSS組(P<0.001)。組間病灶發(fā)生部位差異有統(tǒng)計學意義(P<0.001),其余差異均無統(tǒng)計學意義(P均>0.05)。見表1。

表1 66例直腸癌患者及病灶一般資料

2.2 MRI參數(shù) MSI組Ktrans、Kep及iAUC低于MSS組(P均<0.05),ADC顯著高于MSS組(P<0.001),而Ve與MSS組差異無統(tǒng)計學意義(P=0.536) 。見表2。

表2 66例直腸癌MRI功能參數(shù)

2.3 ROC曲線分析 灌注參數(shù)中Kep的AUC為0.890,高于Ktrans、iAUC、ADC(AUC=0.822、0.830、0.879,Z=3.456、3.173、3.170,P均<0.001)。Kep+ADC的AUC為0.970,高于單一Kep及ADC(AUC=0.890、0.879,Z=6.171、3.978,P均<0.001)。見表3、圖3。

表3 MRI功能成像參數(shù)預測結直腸癌MSI的效能

圖3 各MRI參數(shù)預測結直腸癌MSI的ROC曲線

3 討論

了解結直腸癌微衛(wèi)星狀態(tài)對于制定治療方案及評估預后意義重大。Ktrans及Kep是反映血管通透性的常用MRI參數(shù)[11]。Ktrans代表對比劑從血液轉移到細胞間質的速率,顯示腫瘤微循環(huán)狀態(tài),而Kep代表對比劑從血管外-細胞外間隙轉移回血液的速率,顯示實際腫瘤的供血量及毛細血管通透性,能準確反映腫瘤微血管環(huán)境[12]。半定量參數(shù)iAUC指一定時間內(nèi)保留在腫瘤內(nèi)的對比劑的量,與腫瘤血流灌注水平和組織間隙密切相關,反映腫瘤血供及其增殖速度[12-13]。本研究對66例結直腸癌行灌注成像及DWI,結果表明,結直腸癌MSI患者Ktrans、Kep及iAUC均低于MSS患者,ADC明顯高于MSS患者,而Ve與MSS患者無顯著統(tǒng)計學差異。MSS患者腫瘤增殖速度較MSI更快,腫瘤細胞密集致其ADC明顯減低;且腫瘤快速增殖生成大量異常血管,血管壁擴張、血管內(nèi)皮細胞間隙增大,使腫瘤血管通透性升高,故MSS患者Ktrans、Kep及iAUC更高。本研究中,相比結直腸癌MSS患者,MSI患者腫瘤增殖速度較慢,細胞相對稀疏,新生腫瘤血管較少,血管壁通透性較低,其腫瘤Ve略低于MSS但差異無統(tǒng)計學意義,與既往研究[14]結果相符;分析原因,可能是直腸腺癌微循環(huán)血流分布不均,而Ve間接反映局部細胞密度及通透性,具有不穩(wěn)定性,不能準確反映整體腫瘤的血供狀態(tài)。

Ktrans個體差異大,且易受全身血流灌注的影響,高血壓等影響個體心輸出量的情況均可對其產(chǎn)生影響。相比Ktrans,Kep能更準確地反映腫瘤微血管環(huán)境。本研究結果顯示,單一以Ktrans、Kep、iAUC及ADC獨立預測結直腸癌MSI的AUC分別為0.822、0.890、0.830、0.879,Kep的AUC高于Ktrans、iAUC及ADC;而Kep聯(lián)合ADC可提高診斷效能,AUC達0.970,高于單一Kep及ADC。上述結果表明,DCE-MRI結合DWI可作為無創(chuàng)評估結直腸癌微衛(wèi)星狀態(tài)的方法。

本研究中MSI結直腸癌病理高分化型占比較高;右半結腸腫瘤發(fā)生MSI的概率亦較高可能與左、右半結腸血供、代謝、腸道微生物差異有關。臨床實踐中,結合臨床資料有助于評估結直腸癌MSI。

綜上,DCE-MRI聯(lián)合DWI參數(shù)可有效評估結直腸癌MSI。但本研究為單中心回顧性分析,樣本量小且分布不均,有待進一步完善。