磁共振弥散加权成像和动态增强成像*对肝转移瘤的疗效评价及HIF-1α和VEGF表达

张 旭 冯莉莉 张 骞 麻增林*

恶性肿瘤多数可通过血液和组织液发生转移，而肝脏是肿瘤转移的多发器官，肿瘤转移到肝脏后如果患者不及时去医院就诊，其生命大约只能维持5～10个月[1]。临床中对于肝转移肿瘤疾病的诊断通常进行影像学检查，主要为磁共振成像(magnetic resonance imaging，MRI)，该成像技术比较多样，无论是定位转移瘤的位置还是对转移瘤进行定性分析，都具有很好的准确性[2]。为此，本研究探讨磁共振弥散加权成像(diffusion weighted imaging，DWI)和动态增强成像对肝转移瘤的疗效评价，旨在分析肝转移肿瘤患者接受治疗后DWI和动态增强成像对治疗疗效以及乏氧诱导因子HIF-1α(hypoxia inducible factor-1α，HIF-1α)和血管内皮生长因子(Vascular endothelial growth factor，VEGF)表达影响的评价。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取2015年1月至2017年1月在北京中医药大学第三附属医院接受治疗的60例肝肿瘤患者资料进行回顾性分析。按照数表法将其分为观察组和对照组，每组30例。观察组中男性20例，女性10例；年龄32～71岁，平均年龄(50.2±6.2)岁；恶性病变21例，其中原发性肝细胞癌10例，肝脏转移癌11例；良性病变(肝血管瘤)9例。对照组中男性19例，女性11例；年龄30～75岁，平均年龄(51.4±5.7)岁；恶性病变20例，原发性肝细胞癌9例，肝脏转移癌11例；良性病变(肝血管瘤)10例。两组原发性肝细胞癌患者19例，肝脏转移癌患者22例，肝血管瘤患者19例。两组均进行肝转移介入治疗，且患者的一般资料无差异，具有可比性。两组患者对本研究均知情同意，并签署知情同意书，本研究经过医院伦理委员会批准。

1.2 纳入与排除标准

(1)纳入标准：①在医院就诊的所有肝转移瘤患者均行肿瘤手术切除；②患者全都通过病理学检测了肿瘤组织；③患者肿瘤部位在肝脏。

(2)排除标准：①虽然有进入医院就诊的记录，但未通过手术对肿瘤进行切除；②患者未通过病理学检测肿瘤组织；③患者肿瘤部位不在肝脏。

1.3 仪器与材料

采用Achieva 1.5T型MRI型MRI成像仪(荷兰飞利浦公司)；HIF-1α检测仪器为DNM-9602型酶标仪(上海沪粤明科学仪器有限公司)；酶联反应试剂盒(上海抚生生物有限公司)；XZ-4A型离心机(成都高分离心机有限公司)。

1.4 检查方法

(1)MRI检查[3]。按照常规方法进行MRI和DWI扫描，为了准确定位和选择能够用于体现病变表观扩散系数(apparent diffusion coefficient，ADC)的病灶，患者在完成DWI检查后进行MRI平扫。DWI序列为EPI-diff1000fast，选定参数：重复时间(repetition time，TR)为2281 ms，回波时间(echo time，TE)为20.1 ms并保持不变，NEX为8次；层厚4 mm、层数60层、层距0 mm，矩阵为128×128。根据自身的经验以及相关资料选择两个不一样的扩散敏感系数：0和1000 s/mm2。完成DWI扫描后采取增强扫描，磁共振弥散动态增强扫描使用专用高压注射器注射肘静脉，注射物为钆-二乙烯五胺乙酸(gadolinium diethylenetriamine pentaacetic acid，Gd-DTPA)对比剂。动脉期扫描在注射完成后的18～20 s左右进行，门脉期扫描在注射后47～50 s进行，延迟期扫描在注射后3～5 min进行；将T1WI、TR/TE 2281 ms/20.1 ms作为扫描序列，层厚4 mm，层数视野50层，激发角度为12°，矩阵为256×256[4]。

(2)HIF-1α检测。患者需在治疗前和治疗第3个周期(每个周期为21 d)需要进行化疗时的清晨停止进食，等待抽取4 ml左右静脉血后立即进行离心，离心速度为3000 r/min，离心10 min，保存于-75 ℃的冰箱中[5]。使用酶联免疫法检测HIF-1α和VEGF含量，使用DNM-9602型酶标仪按照试剂盒说明书进行测定。

1.5 观察与评价指标

观察比较患者病变的ADC范围、HIF-α水平及VEGF水平，比较转移瘤和非转移瘤ADC平均值的大小，并依据干预后HIF-α和VEGF水平判定患者的治疗效果。

1.6 统计学方法

采用SPSS 18.0进行数据统计分析，计数资料用百分比(%)表示，采用x2检验，计量资料用均值±标准差()表示，采用t检验，以P＜0.05为差异有统计学意义。

表1 转移瘤与非转移瘤ADC比较(10-3mm2/s)

表2 两组介入治疗前后HIF-和VEGF水平比较()

表2 两组介入治疗前后HIF-和VEGF水平比较()

注：表中HIF-为乏氧诱导因子-1α，VEGF为血管内皮生长因子。

组别 例数 HIF-(ng/L) t值 P值 VEGF(pg/ml) t值 P值治疗前 治疗后 治疗前 治疗后观察组 30 40.3±9.2 18.9±4.6 10.263 ＜0.05 418.6±76.2 245.4±51.6 11.159 ＜0.05对照组 30 41.7±9。8 28.1±5.8 11.952 ＜0.05 420.0±62.6 269.9±56.5 12.431 ＜0.05 t值 1.029 15.061 1.405 12.346 P值 ＞0.05 ＜0.05 ＞0.05 ＜0.05

2 结果

2.1 转移瘤与非转移瘤ADC比较

在两组患者中，转移瘤与非转移瘤(肝血管瘤)均值比较，差异有统计学意义(t=11.057，P＜0.05)；非转移瘤中的肝血管瘤ADC均值最高，其与肝脏转移瘤比较差异有统计学意义(t=11.772，P＜0.05)；肝转移瘤与原发性肝细胞癌ADC均值差异不明显，二者无可比性，差异无统计学意义(t=1.083，P＞0.05)，见表1。

2.2 介入治疗前后HIF-和VEGF水平比较

(1)两组均进行肝转移介入治疗，治疗前观察组与对照组患者体内HIF-1α和VEGF水平比较，差异无统计学意义(t=1.029，t=1.405；P＞0.05)；治疗后观察组HIF-1α和VEGF含量显著低于对照组，治疗效果优于对照组，两组比较差异有统计学意义(t=15.061，t=12.346；P＜0.05)，见表2。

(2)非转移瘤HIF-1α蛋白表达为阳性的具体特征为细胞核或者细胞质可见黄色颗粒(如图1所示)。

图1 肝肿瘤组织中HIF-1α在肝细胞中的广泛表达病理图(×400)

3 讨论

患者出现肝脏转移瘤表明其曾患有原发肿瘤，肝动脉和门静脉均向其供血，许多转移瘤供血情况较差，选择门静脉期进行成像时期最佳，此时期的肝脏实质强化已经到达顶峰但病灶却为低信号，二者差异明显，检测容易，较为明显地表现为病灶周边环形得到强化，但是延迟期的填充一直未发生变化[6]。由于MRI的成像特点为多参数、多平面，故而诊断肝脏肿瘤时会体现出非常好的优势。目前，临床中首选的检查方法为MRI动态增强扫描，而DWI提供肿瘤诊断的角度为功能成像，因此对于肿瘤的诊断不再停留在大体形态学的研究，而开始向微观、形态和功能同时兼顾的方向发展[7]。

本研究中肝脏转移瘤和原发性肝细胞癌的ADC值无可比性，推测可能是因为转移瘤和原发性肝细胞癌都是实体成分，存在的自由水很少，不容易扩散，扩散系数不高，如果只参照ADC一种指标区分肝转移瘤和原发性肝细胞癌不容易实现[8]。因此，结合MRI新出现的成像技术DWI，能够对病变ADC数值、ADC数值均值的改变进行更加深入的研究，借由新技术不难实现对肝转移瘤和原发性肝细胞癌的辨别，日后肝脏肿瘤的MRI诊断准确性将进一步得到提高[9]。本研究两组均进行肝转移介入治疗，通过酶联免疫法对观察组和对照组患者体内的HIF-1α以及VEGF含量进行测定，两组治疗前HIF-1α和VEGF含量无可比性；治疗后观察组HIF-1α和VEGF含量显著比对照组低。

近年来，临床中的许多针对肝脏肿瘤的研究开始将磁共振DWI与动态增强成像联合起来。因此，本次研究目的为探究联合磁共振DWI和动态增强成像评价肝转移瘤的治疗效果。研究结果显示，观察组采用DWI联合动态增强成像的诊断准确性明显高于单独应用一种成像方法。因此，将磁共振动态增强成像、DWI成像及ADC值结合诊断，可以提高诊断准确性，从而制定更好的治疗方案。

HIF-1α属于缺氧依赖性的蛋白质，由于这种蛋白质不能稳定存在于正常氧分压的环境下，且容易被蛋白水解酶分解，所以一般情况下不会存在于正常组织中[10]。由于受到多种因素的刺激，细胞中HIF-1α会开始稳定，并结合其他的HIF-1α，影响结构基因的调控序列，使下游基因VEGF、一氧化氮合酶(nitric oxide synthase，NOS)等转录加快，组织细胞因此能够适应缺氧的环境[11]。

在肝癌出现以及持续恶化的过程中，肝脏的供血情况出现明显改变，主要表现为门静脉和门动脉供血量的变化，前者减少后者增加[12]。肿瘤经过一段时间的生长到达特定的大小以后，部分组织表现出缺氧和供、耗能不同的问题。由于氧气浓度的减少HIF-1α开始变得不容易分解，且含量增多；同时还有可能是由于抑制基因和癌基因发生突变导致的这种情况。HIF-1α能够增强肿瘤对于缺氧环境的适应能力是因为很多靶基因会受其影响，从而使得血管生成、葡萄糖运转和糖酵解增强[13]。相关研究表明，相当多的恶性肿瘤中均有HIF-1α的表达，如结肠癌、前列腺癌、肺癌、乳腺癌等等，该因子能够影响血管的生成、细胞能量代谢，且与转移瘤的出现存在较为密切的关系，例如肿瘤生长因子β和VEGF都可以加快肿瘤生长[14]。VEGF影响血管内皮细胞的有丝分裂过程，在促进肿瘤血管形成方面起的作用较大。调控该信息表达过程的基因和因子数量较多。Saito等[15]报道，HIF-1α主要作用于VEGF，是一种转录活化因子，在其作用下肿瘤会逐渐适应缺氧的环境，肿瘤供血增加以方便自身生长，肝转移瘤HIF-1α和VEGF含量存在正相关关系。

使用磁共振DWI和动态增强成像参与治疗能够有效增强诊断的准确性，具有较高的临床诊断价值。

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