动态对比增强MRI在鼻咽癌中的应用进展

2022-12-07谢力斯赵长江余成新

中国介入影像与治疗学 2022年7期

谢力斯，赵长江，余成新*

(1．三峡大学第一临床医学院，湖北宜昌 443000；2.宜昌市中心人民医院放射科，湖北宜昌 443000)

鼻咽癌(nasopharyngeal carcinoma, NPC)早期症状缺乏特异性，明确诊断时多已发展为中晚期，预后不佳[1-2]。美国国立综合癌症网络(National Comprehensive Cancer Network, NCCN)指南[3]及中国临床肿瘤学会(Chinese Society of Clinical Oncology， CSCO)指南[4]推荐，对晚期NPC患者选用诱导化学治疗(简称化疗)+同期放射治疗(简称放疗)，但大剂量放疗损伤肿瘤邻近组织，且肿瘤细胞存在放射抵抗，导致中晚期NPC局部复发及远处转移发生率较高[5]。明确肿瘤范围、及早发现并及时干预复发、转移有利于改善NPC患者预后。常规MRI可显示原发肿瘤和淋巴结转移的位置及边界[6]。动态对比增强MRI(dynamic contrast-enhanced MRI, DCE-MRI)可通过量化血流动力学参数反映组织的微血管生物功能信息。NPC生长、浸润及转移均与血管生成密切相关，故DCE-MRI在诊治NPC中具有重要临床应用价值。本文对DCE-MRI在NPC中的应用进展进行综述。

1 DCE-MRI原理

钆对比剂经静脉进入体内后，穿过微血管，通过被动扩散而从血管内渗透到血管外细胞外间隙，调节水质子弛豫速率而改变组织信号强度，即弛豫和信号变化取决于钆对比剂在组织中的分布。从血管内到血管外细胞外间隙的传递函数称为体积转运常数(Ktrans)；随着血管内钆对比剂浓度降低，对比剂开始从血管外细胞外间隙转移回血管内，血管外细胞外间隙到血管内的传递函数称为速率转移常数(Kep)；另一相关函数为血管外细胞外间隙体积常数(Ve)；三者之间的关系为Kep=Ktrans/Ve。DCE-MRI以快速T1W序列测量钆对比剂进出血管外细胞外间隙引起的弛豫时间变化。通常认为T1弛豫时间与钆对比剂在血管外细胞外间隙中的浓度呈正比，而时间浓度曲线可显示钆对比剂随时间流入和流出的动态变化[7]。基于此，DCE-MRI可定量评估NPC患者血管功能。

2 诊断与鉴别诊断

2.1 鉴别NPC与鼻咽部淋巴瘤、鼻咽部淋巴增生 NPC与鼻咽部淋巴瘤(nasopharyngeal lymphoma, NPL)均为鼻咽部最常见恶性肿瘤，临床症状类似，常规影像学表现亦相近，但其生物学行为、治疗方案及预后管理等存在显著差异。鼻内镜活检是诊断鼻咽部肿瘤的常用方法，但有创，且不宜重复操作。SONG等[8]发现NPC与NPL的DCE-MRI参数存在显著差异，NPC的达峰时间(time to peak, TTP)较NPL缩短，而其增强峰值(enhancement peak, EP)和最大对比度增强率(maximum contrast enhancement ratio, MCER)则均较NPL升高。鼻咽部淋巴增生(nasopharyngeal lymphoid hyperplasia, NPLH)与NPC均可见鼻咽壁增厚。YU等[9]发现NPC的Ktrans值大于NPLH，可能原因在于NPC的新生血管缺乏固有基层，内皮细胞间连接部分增宽，基底膜广泛中断缺失，导致血管通透性较NPLH明显增加。

2.2 评估NPC临床分期肿瘤分期是临床制定治疗方案的依据。DCE-MRI可用于评估NPC临床分期。孙家元等[10]报道，DCE-MRI定量参数Ktrans与NPC临床分期有关，但并未发现高T分期(T3、T4期)NPC的Ktrans值高于T分期(T1、T2期)者，可能由于高T分期NPC中心坏死增多、血流减少，而Ktrans值主要受血流影响，使其Ktrans值下降。DCE-MRI定量参数Ve反映肿瘤的侵袭转移能力，通常与肿瘤临床分期呈正相关[11]。SRIYOOK等[12]研究证实，NPC肿瘤T分期与DCE-MRI参数(包括Ktrans和Ve)显著相关，其中Ktrans与T分期的相关系数更高，根据Ktrans可准确区分高T分期(T3、T4期)与低T分期(T1、T2期)NPC。此外，HUANG等[13]观察NPC转移淋巴结的DCE-MRI参数与肿瘤N分期的相关性，发现肿瘤N分期越高，转移淋巴结的Ktrans值越大，二者呈显著正相关，提示Ktrans值越大，肿瘤侵袭性越强，患者预后越差。

2.3 监测治疗反应临床实践中，根据放化疗前后NPC肿瘤体积变化评估治疗效果的准确性不佳，原因在于药物治疗后的肿瘤体积变化不能在短时间内充分显现，通常需数周甚至数月后才能显示。药物治疗NPC的有效性取决于药物进入肿瘤的有效转运，但异常血管生成使药物扩散到肿瘤的转运效能下降。DCE-MRI定量参数能反映肿瘤血管和组织的灌注信息，而这些信息均与治疗恶性肿瘤的效果密切相关[14-16]。ZHENG等[14]观察63例晚期NPC患者，发现1个新辅助化疗(neoadjuvant chemotherapy, NAC)周期结束后，治疗有效组Ktrans及Kep值均较治疗前显著降低。赵灿灿等[15]报道，治疗前鼻咽恶性肿瘤区的Ktrans、Kep值越高，诱导化疗与放疗后肿瘤消退率越高。以上研究结果提示，DCE-MRI多项参数可用于监测放化疗后NPC早期反应。

2.4 评估缺氧状态靶向杀伤鼻咽缺氧肿瘤细胞目前已成为治疗NPC的重要策略之一。DCE-MRI评估NPC缺氧状态对临床制定治疗方案具有重要意义。临床部分NPC患者对治疗的敏感性差。缺氧是治疗效果不佳或失败的主要原因之一，与NPC细胞增殖、侵袭及转移均密切相关，可降低肿瘤对各种治疗方法的敏感性。缺氧诱导因子-1α(hypoxia-inducible factor-1α, HIF-1α)是经典的组织缺氧标志物之一。LIU等[17]研究表明，DCE-MRI半定量参数——相对增强强度(relative enhancement, RE)、最大相对增强强度(maximum relative enhancement, MRE)及最大增强强度(maximum enhancement, ME)均与NPC HIF-1α阳性表达呈正相关，HIF-1α阳性表达NPC的上述参数显著高于阴性者，且NPC的HIF-1α表达与肿瘤临床进展亦相关，提示NPC细胞增殖速度快于血管生成，肿瘤生长需求大于血液供应时形成缺氧环境，诱导HIF-1α表达。HUANG等[18]证实DCE-MRI参数|u|和Ktrans与HIF-1α、表皮生长因子受体(epidermal growth factor receptor, EGFR)及Ki-67均相关，而Ki-67及EGFR是肿瘤细胞增殖和侵袭标志物，故DCE-MRI参数|u|和Ktrans可作为无创监测NPC缺氧与增殖的影像学指标。

2.5 评估NPC远期预后颞叶放射性脑损伤是放疗NPC后较易发生且影响预后的神经系统并发症[19]。放化疗后局部复发及远处转移是NPC预后不佳的主要原因，筛选可用于预测预后的指标、辅助优化个体化治疗方案对改善预后具有重要价值。QIN等[20]研究表明，DCE-MRI参数Ve和血浆容量分数(fraction alplasma volume, fPV)可用于预测NPC患者远期预后，治疗前Ve、fPV值越高，则预后越差；在三阴性乳腺癌患者中也观察到类似现象，即DCE-MRI参数可用于预测肿瘤复发和患者生存情况[21]。杨春李等[22]发现，DCE-MRI参数(对比剂到达组织的时间)可预测局部晚期NPC患者预后。NPC不良预后因素包括临床分期和N分期较晚、患者年龄≥45岁及对比剂到达组织时间较长。苏丽兴等[23]报道，利用DCE-MRI可鉴别放疗NPC后枕骨斜坡肿瘤复发与枕骨斜坡纤维化，前者枕骨斜坡曲线最大斜率(slopemax)、MCER及扫描对比度增强率(contrast enhancement ratio, CER)值均高于后者，且到达时间出现早于后者。WU等[24]发现，根据Toft模型衍生的DCE-MRI参数Ktrans和Kep可无创预测NPC抑癌基因PTEN表达，PTEN蛋白阳性表达者的Ktrans和Kep值高于阴性表达者，而PTEN蛋白被证实是NPC患者预后的独立预测因素，PTEN蛋白阴性表达预示肿瘤预后较差。Ktrans和Kep可作为预测PTEN蛋白表达的潜在影像学标志物，间接用于预测NPC患者预后。