核磁共振弥散加权成像与肺癌预后相关性研究

赵年贵　罗文斌　杨永贵　唐丽华　王凌云　雍雅智　沈杰芳　宫海艳　郭岗　柯明耀

【摘要】 目的：探讨肺癌表观扩散系数（apparent diffusion coefficient，ADC）值与肺癌病理类型及预后分子生物学指标的相关性。方法：90例经病理证实为中晚期肺癌患者接受核磁共振成像（magnetic resonance imaging，MRI）平扫+弥散加权成像（diffusion weighted imaging，DWI）+增强检查，测量病变的ADC值，并检测血中肿瘤标志物癌胚抗原（carcinoembryonic antigen，CEA）、角蛋白19片段（cytokeratin-19 fragments，CYFRA21-1）、神经元特异性烯醇化酶（neuron-specific enolase，NSE）及组织中Ki67、血管内皮生长因子（VEGF）。采用t检验及单因素分析统计不同病理类型及预后指标（血中CEA、CYFRA21-1、NSE，组织中Ki67、VEGF）ADC值的差异;采用Spearman相关系数分析ADC值与不同生物学指标的相关性。

结果：肿瘤ADC值小细胞肺癌低于非小细胞肺癌，肺鳞癌的ADC高于小细胞肺癌而低于肺腺癌，差异有统计学意义（P<0.01）。不同年龄、吸烟史、性别ADC值差异无统计学意义（P>0.05）。肿瘤标志物中CEA、CYFRA21-1、NSE、Ki67、VEGF对应的ADC值差异均有统计学意义（P<0.05）。相关性分析显示ADC值与上述肿瘤标志物存在负相关（rCEA=-0.81，PCEA<0.001，rNSE=-0.61，PNSE<0.001，rCYFRA21-1=-0.45，PCYFRA21-1=0.007 2，rKi67=-0.77，PKi67<0.001，rVEGF=-0.65，PVEGF<0.001）。结论：不同病理类型肺癌的ADC值存在差异。ADC值与CEA、CYFRA21-1、NSE、Ki67、VEGF存在负相关，ADC值可协助判断肺癌患者的病理类型及预后。

【关键词】 核磁共振弥散加权成像; 肺癌; 组织病理学; 预后指标; 相关性

doi：10.14033/j.cnki.cfmr.2019.08.027 文献标识码 B 文章编号 1674-6805（2019）08-00-03

肺癌是临床上最常见的原发性恶性肿瘤，全国2013年发病和死亡均居恶性肿瘤第1位[1]，因此早期诊断及治疗前准确分期对精准治疗及预后判断至关重要。胸部CT扫描虽然广泛用于肺癌临床诊断及分期，但对肿瘤内部特征的显示和评估存在局限，且存在辐射污染。MRI作为一种无创、无辐射的检查方式，且随着技术的进步，可多方位、多参数成像、多视角显示病变，能更好地反映病变组织学特点，因而越来越多的应用于肿瘤评估研究[2-3]。为此，本文选取了笔者所在医院2015年10月-2018年9月收治的原发性中晚期肺癌患者90例为研究对象，探讨ADC值与肺癌病理类型及预后分子生物学指标的关系。现报告如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取笔者所在医院2015年10月-2018年9月呼吸病医院收治的原发性中晚期肺癌患者90例为研究对象，而且所选患者未接受任何与肿瘤相关的治疗，其中男50例，女40例，年龄32～75岁，平均（62.6±15.5）岁，所有患者均签署知情同意书，并均经医院医学伦理委员会审核通过。纳入标准：经病理确诊为肺癌，临床分期均为中晚期;于治疗前愿意并可以接受DWI检查;至少有1个明确的可测量的直径≥1.5 cm病灶;既往无肿瘤等其他相关基础疾病。排除标准：任何体内有金属植入物或人工心脏瓣膜者;幽闭恐惧症患者等无法进行核磁共振检查者。

1.2 方法

1.2.1 MRI成像及圖像分析 采用GE HDe 1.5T磁共振成像系统，行胸部MRI平扫+DWI（b值分别取：0 s/mm2，800 s/mm2）+增强检查。全部图像由一个从事MRI工作有10余年对患者临床资料完全不知情的放射科医师分析，DWI数据通过结合增强序列对感兴趣区域的病变ADC值进行重复测量3次，取平均值。

1.2.2 肿瘤标志物检测及病理分析 采用酶联免疫吸附试验检测血CEA、NSE、CYFRA21-1。所有病理标本经常规HE染色及免疫组化染色。病理组织中Ki67、VEGF均采用国际标准的免疫组化二步法进行检测。

1.3 统计学处理

使用SPSS 21.0统计分析软件进行数据分析，ADC值采用（x±s）表示。人口学特征、生物学指标ADC值的差异采用两独立样本t检验;不同病理类型组间比较进行单因素方差分析;ADC值与生物学指标之间的相关性采用Pearson相关分析。P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 基线特征

90例经气管镜或经皮肺穿刺活检病理证实为肺癌的中晚期患者接受了胸部MRI平扫+DWI+增强检查，其中鳞癌33例，腺癌43例，小细胞癌14例。不同性别、年龄、吸烟史、血CEA、CYFRA21-1、NSE及组织Ki67、VEGF等各指标情况见表1。结果显示：在不同性别、年龄、吸烟史中ADC值差异均无统计学意义（P>0.05）;血CEA、CYFRA21-1、NSE及组织Ki67、VEGF中ADC值比较差异均有统计学意义，血CEA、CYFRA21-1、NSE较低患者ADC值较高（P<0.05），Ki67≥10%患者ADC值较低（P<0.01），VEGF阳性患者ADC值较低（P<0.01），见表1。

2.2 病理类型

90例中晚期肺癌患者ADC值比较，小细胞肺癌、非小细胞肺癌、腺癌及鳞癌等不同病理类型之间的ADC值差异均有统计学意义（P<0.01），见表2。

2.3 预后分子生物学指标与ADC值的相关性

预后分子生物学指标（CEA、NSE、CYFRA21-1、Ki67、VEGF）与ADC值均存在负相关（rCEA=-0.81，PCEA<0.001，rNSE=-0.61，PNSE<0.001，rCYFRA21-1=-0.45，PCYFRA21-1=0.007 2，rKi67=-0.77，PKi67<0.001，rVEGF=-0.65，PVEGF<0.001），见表3。

3 讨论

DWI是唯一能在活体检测组织内水分子扩散运动的无创影像检查技术，能在宏观成像中反映活体组织中水分子的微观扩散运动。ADC值的大小主要受组织内各种形式水分子运动的影响，包括细胞外水分子运动、细胞内水分子运动、跨细胞水分子运动和微循环灌注。DWI信号强度与ADC大小有关，这二者之间存在负指数函数关系[4]。本研究结果显示，90例中晚期肺癌ADC值（b=800 s/mm2）腺癌的平均ADC值高于鳞癌及小细胞癌，鳞癌的ADC值高于小细胞癌，小细胞肺癌ADC值低于非小细胞肺癌，差别有统计学意义（P<0.05）。目前大部分研究发现肺癌ADC值中小细胞肺癌明显低于非小细胞肺癌，腺癌ADC值明显高于鳞状细胞癌[3，5-6]。这与本研究一致。赵希彤等[5-6]研究还发现主要是因为小细胞癌癌细胞小，癌细胞数量及密度都高于非小细胞癌，鳞癌细胞数及癌密度均比腺癌更大。此外，还发现两者的组织生长方式不一样，即腺癌表现为肿瘤细胞沿原有肺泡壁生长而保留下面的正常结构的替代方式生长，鳞癌表现为实体性团块状破坏正常肺泡结构非替代生长模式，肿瘤细胞大量繁殖;另一方面，腺癌组织的腺腔及细胞的胞浆内含有黏液成分，其自由水分子含量较鳞癌高[6-7]。因此，不同病理类型及分化程度肺癌之间的肿瘤细胞生长方式、细胞数目、周围结构环境均存在差异，从而造成ADC值不同。

广谱肿瘤标志物之一的CEA及肺癌标志物CYFRA21-1、NSE常用于肺癌的诊断、预后及疗效评估[8]。虽然检测血CEA、CYFRA21-1、NSE等肿瘤标志物简便、经济，但存在敏感度、特异性不高等缺点，常需多个指标联合检测提高阳性率。Ki67即细胞增殖指数是反应细胞增殖活性的指标，除了G0期外的其余细胞增殖周期内均有表达，与肿瘤的发展、转移及预后存在密切的关系[9]。VEGF是血管内皮细胞特异性作用因子，促进肿瘤的发生、发展和转移。组织中VEGF高表达提示肿瘤恶性程度高、易发生转移，预后不良[10]。但组织中Ki67及VEGF检测需取病理组织，对临床及组织标本要求较高，有时在临床应用受限。该研究发现ADC值低其血肿瘤标志物CEA、CYFRA21-1、NSE水平高及组织中Ki67、VEGF高表达，且与ADC呈负相关，与陈爱萍等[11-12]研究一致。考虑ADC值越低肿瘤细胞增殖越活跃，肿瘤细胞数越多，释放入血的肿瘤标志物CEA、CYFRA21-1、NSE越多，组织中Ki67、VEGF高表达，提示其恶性度越高、预后不良。

综上所述，ADC值对中晚期肺癌的病理类型鉴别诊断具一定价值，腺癌ADC值高于鳞癌及小细胞癌。ADC值与常见的肿瘤预后分子生物学指标CEA、CYFRA21- 1、NSE、Ki67、VEGF存在负相关关系，ADC值較低往往提示CEA、NSE、CYFRA21-1及组织中Ki67、VEGF高表达，表明其恶性度越高，预后不良。但由于ADC受较多的因素影响，因此有待进一步深入研究。

参考文献

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