Gd-EOB-DTPA增强MRI预测肝细胞癌CK19表达

陈玉莹，蔡华崧，杨艳红，汤咪咪，黄梦琪，周小琦，冯仕庭，彭振鹏

（中山大学附属第一医院放射科，广东广州 510080）

肝细胞癌（hepatocellular carcinoma，HCC）是我国最常见的恶性肿瘤之一，HCC 手术切除后肿瘤复发率可达80%［1］。HCC 术后早期复发（2 年内）可能与组织分化程度、微血管侵犯、卫星灶。相关基因表达等因素相关［2］，其中CK19 的表达被认为是重要的预测因素［3］。CK19 是细胞骨架蛋白的一种亚型，是肝癌干细胞标志物之一，常在肝干细胞及胆管细胞表达［4］。CK19 表达阳性往往预示着HCC 侵袭性强及预后较差［5］，是HCC 预后不良的独立因素［3］。当HCC 存在较大预后不良的风险时，需扩大瘤灶切除范围，减少术后复发率及转移率［6］。因此，术前预测肝癌CK19 的表达，对HCC 患者治疗策略的制定及预后的判断至关重要。目前CK19 的表达只能通过穿刺活检或手术后病理证实。Gd-EOB-DTPA 增强MRI 是HCC 术前评估的重要的手段，并能反映HCC 的生物学行为及基因表达［7-8］。目前能否利用Gd-EOB-DTPA增强MRI 预测HCC 的CK19 表达仍不清楚。因此，本研究回顾性分析HCC 的Gd-EOB-DTPA 增强MRI 征象，通过对Gd-EOB-DTPA 增强MRI 影像征象与HCC CK19 表达进行相关性分析，探讨术前Gd-EOB-DTPA 增强MRI 影像征象对预测HCC CK19 表达的价值。

1 材料与方法

1.1 病例收集

本研究回顾性地收集2012 年1 月至2019 年3月期间在中山大学附属第一医院因肝脏肿瘤行手术切除并在本院行MRI 检查的病例共1 156 例，符合以下标准的病人。纳入标准：①肝脏肿瘤行手术切除，术后病理证实为HCC；②术后大体标本行免疫组化检查，提示CK19 阴性或阳性；③术前行上腹部Gd-EOB-DTPA 增强MR 检查；④病灶为单发。排除标准：①多发病灶（2 个或以上）或有子灶（380 例）；②术前有针对肿瘤的治疗病史：如介入治疗，靶向药物治疗等（148 例）；③病理提示为胆管细胞癌、混合性肝细胞癌或其他（420 例）；④影像质量差或非Gd-EOB-DTPA 增强MR 的病例（106 例）。最终共102 例HCC 患者纳入研究，男94 例，女8 例；年龄22～92 岁，平均53（S=13）岁。所有患者检查前均签署知情同意书。本研究已获得医院伦理委员会批准。

1.2 MR 检查方法

本研究采用Magneton Trio a Tim 3.0 T 超导MR 成像设备（siemens healthcare sector，Erlangen，Germany）行上腹部平扫及动态增强扫描。采用8 通道体部线圈，取仰卧位进行图像采集，扫描范围覆盖膈顶至肝脏下缘。102 例患者均行常规肝脏MRI 扫描序列，包括屏气相T2WI、Dixon 序列、DWI（b=0，50 400 800 s/mm2）及表观弥散系数图（apparent diffusion coefficient，ADC）。Gd-EOBDTPA 增强MRI 扫描采用T1WI 压脂三维容积内插屏气检查（three dimensional volume interpolated breath-hold examination，3D-VIBE）序列，包括增强前期、动脉期（2 期，静脉注射后20～40 s 内采集）、门静脉期（2 期，50～70 s）、延迟期（2 期，100～120 s）、肝胆特异期（20 min）。特异性对比剂钆塞酸二钠（gadoxetate disodium，Gd-EOB-DTPA，普美显，Bayer）为肘静脉注射，流率为1 mL/s，剂量为0.025 mmol/kg，随后再注射20 mL 生理盐水。其中99 例患者均行T1mapping 成像，在吸气末屏气时进行采集，分别采集增强前以及20 min注射后的T1mapping 图像（表1）。

1.3 MR 图像分析

术前单发肝细胞癌Gd-EOB-DTPA 增强MR图像特征定量及定性分析由两名高年资腹部放射科医生在不知晓临床、手术及病理结果的情况下进行评估。

定量特征的评估：①大小：冠状或轴位肝胆特异性期图像中肿瘤最大层面最大长径；②肿瘤ADC 值；③肝胆期肿瘤信号（SI（HBP）；④T1值（T1N）及T1降低率（T1D）：T1N 为增强前T1mapping图像中肿瘤T1弛豫时间，并定义T1E 为注射对比剂20 分钟后的T1弛豫时间，则T1D 为（T1N-T1E）/T1N。在ADC 图、HBP、T1mapping 图上手工勾画感兴趣区（ROI），ROI 的选取应尽可能大的勾画ROI并避免囊变坏死、出血、脂肪变、伪影等区域。

表1 MRI 扫描序列及参数Table 1 MRI scan sequence and parameters

定性特征的评估（图1）：①肿瘤边缘：冠状或轴位HBP 图像上进行评估，可分成光整单结节型（Ⅰ型）、结节局部外突型（Ⅱ型）、多结节融合型（Ⅲ型）、边缘不规则浸润型（Ⅳ型）四种类型；②动态增强方式：“快进快退”、持续性强化、延迟强化、无或轻微强化；③增强扫描动脉期瘤周异常灌注：动脉期瘤周斑片状高信号；④动脉期瘤内血管：动脉期在肿瘤内肉眼可见的血管影；⑤环形强化：动脉期肿瘤边缘明显强化，中心呈相对低信号；⑥动脉期信号：肿瘤相对于周围肝实质的信号高低；⑦HBP 瘤周低信号：HBP 肿瘤周围不规则、楔形低信号；⑧冠状或轴位HBP 靶征：定义为低摄取肿瘤边缘可见环形相对更低区；⑨DWI 靶征：定义为肿瘤弥散受限呈环形高信号，内可见相对低信号；⑩瘤内囊变或坏死：定义为T2WI 图像上瘤内高信号区或动态增强扫描不强化低信号区；⑪瘤内出血：定义为T1WI 高信号、T2WI 混杂信号灶；⑫脂肪成分：与同相位相比，反相位瘤内信号减低区；⑬包膜：在增强扫描延迟期根据肿瘤边缘薄环状高信号影的存在与否分为有包膜和无包膜，有包膜者进一步分为包膜完整和包膜不完整；⑭是否有脉管侵犯（包括动静脉及胆管）或淋巴结转移；⑮门脉期/延迟期分隔：门脉期或延迟期瘤内可见延迟强化条索状分隔。

1.4 病理特征

HCC 的诊断标准依据世界卫生组织定义的形态学标准［9］。收集所有患者病理结果中CK19 的表达情况，分成CK19 阴性组及CK19 阳性组，其中CK19 表达为灶性阳性、部分阳性、个别阳性、弱阳性等均定义为CK19 阳性。

1.5 统计学方法

应用SPSS 24.0统计软件进行分析，采用Kappa检验两名放射科医生对影像征象分析的一致性。以CK19 表达作为因变量，MR 影像特征作为自变量。正态计量资料采用t检验，采用均数±标准差描述；非正态计量资料采用Wilcoxon 符号秩检验，采用中位数（P25～P75）描述，P＜0.05 时认为差异有统计学意义。计数资料采用卡方检验或Fisher 精确概率法比较，R×C 表无理论频数＜1 时采用卡方检验，R×C 表有理论频数＜1 时采用Fisher 精确概率法，P＜0.05 时认为差异有统计学意义。将单因素分析具有统计学差异的变量纳入Logistic回归模型进行分析，采用Forward（条件）的方法筛选，纳入标准为0.05，排除标准为0.1；对分类自变量设置分类哑变量（对比：指示符，参考类别：第一个），P＜0.05 为差异具有统计学意义的标准。

图1 Gd-EOB-GTPA 增强MR 影像征象示意图Fig.1 Schematic diagram of Gd-EOB-GTPA enhanced MR imaging findings

2 结果

2.1 病理结果

102 例诊断为肝细胞癌患者中，25 例为CK19阳性HCC 患者，77 例为CK19 阴性HCC 患者。

2.2 MR 影像征象分析结果

统计分析结果显示，计数资料中ADC 值、T1D、肝胆期信号符合正态分布（P＞0.05）且方差齐性检验P值均大于0.05，故两组间ADC值、T1D及肝胆期信号的比较采用t检验（表2），而大小、T1弛豫时间等不符合正态分布，故采用Wilcoxon 符号秩检验（表2）。HCC CK19 阳性组及HCC CK19 阴性组在大小、ADC值、肝胆期信号、T1弛豫时间及T1降低率等连续变量中均无统计学意义（均P＞0.05；表2）。MR 影像定性资料一致性分析提示kappa 值均在0.600以上（0.637～1.000，P＜0.001；表3），证明两名放射科医生对影像征象分析的一致性较好（kappa值判定：κ＞0.75，一致性好；0.40≤κ≤0.75，一致性较好；κ＜0.40 一致性较差，P＜0.05）其中大小是否大于5 cm、动态强化方式、动脉期瘤内血管、动脉期瘤周异常灌注、脉管侵犯、淋巴结转移、囊变或坏死、出血、脂肪变、包膜、HBP 瘤周低信号、边缘、门脉期/延迟期分隔等分类变量在两组中均无统计学意义（均P＞0.05；表3）。病灶动脉期信号（P=0.013）、环形强化（P=0.018）、DWI 靶征（P=0.001）、HBP靶征（P=0.005）在两组间差异具有统计学意义（均P＜0.05；表3）。小于5 cm的单发HCC出现延迟强化的分隔与CK19 表达有相关性（P=0.042；表4）。图2 为一CK19 表达阳性HCC，其具有动脉期环形强化、DWI 靶征、HBP 靶征等影像征象。图3 为一CK19表达阴性HCC，动态增强扫描具有典型“快进快退”强化模式，门脉期可见延迟强化的包膜。

将统计分析有意义的变量动脉期环形强化、DWI 靶征、HBP 靶征纳Logistic 回归模型，以CK19的表达为结果变量，动脉期环形强化、DWI 靶征、HBP 靶征等为影响变量，采用Forward（条件）的筛选方法，纳入标准为0.05，排除标准为0.1；对分类变量设置分类哑变量（对比：指示符，参考类别：第一个）。表5 提示DWI 靶征是肝细胞癌CK19 表达阳性的独立因素（P=0.001，OR=4.875，95%CI：1.838～12.927）。而动脉期环形强化（P=0.168）、HBP 靶征（P=0.181）不是HCC CK19 表达阳性的独立影响因素。

图2 C19 阳性HCC Gd-EOB-DTPA 增强MR 图像及CK19 病理免疫组化Fig.2 Gd-EOB-DTPA enhanced MR images of CK19 positive HCC and pathological immunohistochemistry of CK19

表2 CK19 阳性HCC 和CK19 阴性HCC 患者的MR 影像定量资料的比较Table 2 Comparison of quantitative data between CK19 negative and positive HCC

3 讨论

CK19 阳性HCC 在HCC 中占比约20%［10］，研究［11］表明CK19 表达与HCC 的 预后密切相关。CK19 阳性的HCC 相对CK19 阴性的HCC 更容易出现包膜浸润、癌栓及卫星灶，术后更容易出现复发转移［5］。因此，对于CK19 阳性的HCC，需要扩大瘤灶切除范围、术后行增加预防性灌注化疗、靶向治疗等治疗手段，可以有效减少术后复发率及转移率。因此术前预测HCC 的CK19 表达对患者治疗方案的确定及预后判断意义重大。

本研究中，动脉期环形强化、DWI 靶征、HBP靶征等类靶征MR 征象与HCC 的CK19 表达密切相关，与Hu 等的［12］研究结果相似。既往研究表明动脉期环形强化、DWI 靶征是预测小胆管细胞癌（intrahepatic cholangiocarcinoma，ICC）重要的独立征象［13-14］，这两个征象与ICC 周围细胞过度增生和中央间质纤维化的病理学形态相关［15］。CK19是一种干细胞标志物，HCC 表达CK19 往往提示着具有胆管细胞表型分化的倾向，同时，CK19 阳性的HCC 病理上易形成瘤内促纤维增生的间质，与ICC 病理基础有相似之处，因此具有胆管细胞表型分化的HCC 的形态特征可介于典型HCC 与ICC之间［16］，且CK19阳性的HCC纤维间质的形成相对于典型HCC更为常见［15］。有研究表明动脉期环形强化提示着HCC 分化程度较差及预后较差［17］，而HCC 出现环形强化可能与包膜的缺失、浸润性生长、微血管侵犯、中央坏死形成等预后不良因素相关［1，17］。HCC CK19 的表达与动脉期环形强化密切相关，提示CK19 阳性HCC 更容易出现以上与预后不良的相关因素，因此CK19 阳性HCC在临床上术后复发率较高，临床预后差［18］。

表3 CK19 阳性HCC 和CK19 阴性HCC 患者的MR 影像定性资料的比较Table 3 Comparison of qualitative MRI findings between CK19 negative and positive HCCs

图3 C19 阴性HCC Gd-EOB-DTPA 增强MR 图像及CK19 病理免疫组化Fig.3 Gd-EOB-DTPA enhanced MR images of CK19 negative HCC and pathological immunohistochemistry of CK19

表4 门脉期/延迟期瘤内分隔在小于5 cm 单发HCC 中的比较Table 4 Comparison of intratumoral septum on portal/delayed phase between HCCs less than 5 cm

表5 HCC CK19 表达影响因素的Logistic 回归分析Table 5 Logistic regression analysis of influencing factors of CK19 expression in HCC

本研究表明动脉期相对于周围肝实质的信号强度高低亦与肝细胞癌的CK19 表达相关，但多因素分析中不是独立的危险因素，与研究Choi 等的研究［19］一致。CK19 阳性HCC 在动脉期信号相对于CK19 阴性HCC 更常出现相对于肝实质低或等信号，这种征象可能与其病理改变密切相关。CK19阳性的HCC 由于瘤内促纤维化间质增多［15］，导致动脉期对比剂进入速度减慢，呈现出相对低/等信号，而门脉期由于对比剂潴留可表现为延迟强化。

有研究表明在DWI/HBP 出现靶征的HCC 中有80%的病例出现延迟强化的分隔［20］，这提示该征象与HCC 的CK19 表达阳性有相关性。在本研究中，静脉期/延迟期出现延迟强化的分隔在单发HCC CK19 表达不具有差异性。分隔是由周围非癌性肝组织或生长活性较弱的肿瘤组织的纤维成分分别被生长较强的邻近肿瘤组织压缩而成［21］，由于分隔的形成与肿瘤膨胀性生长相关［9］，肿瘤的最大径提示肿瘤的生长速度，可能对分隔的评估有影响。因而，本研究对肿瘤最大径进行筛选，结果表明，小于5 cm 的单发HCC 出现延迟强化的分隔与CK19 表达有相关性。但该征象预测HCC CK19 阳性的效能尚需多中心更大样本量的研究进一步证实。

本研究仍存在一些不足之处。首先，回顾性的研究可能存在选择偏移。其次，本研究为单中心研究，样本量相对较少，其结果有待多中心更大样本量的研究进一步检验。

综上所述，本研究通过Gd-EOB-DTPA 增强MRI 的征象对与HCC 的CK19 表达进行相关性分析，得出类靶征包括环形强化、DWI 靶征、HBP靶征等与肝细胞癌CK19 表达密切相关，且DWI靶征是预测CK19 表达的独立危险因素，静脉期/延迟期出现延迟强化的分隔与小于5 cm单发HCC CK19 的表达密切相关。影像学可以全方位地观察HCC 的形态结构，对病灶进行无创性分析，在术前对病灶实现更精准的评估，对患者治疗方案的选择以及术后进一步治疗策略都具有重要意义。