MMP-9及Hpa的表達(dá)與胃腸間質(zhì)瘤的螺旋CT征象的相關(guān)性研究

許春苗 張占東 呂慧娟 陳學(xué)軍 花亞偉▲ 黎海亮▲

1.河南省腫瘤醫(yī)院放射科，河南 鄭州 450008；2.河南省腫瘤醫(yī)院普外科，河南 鄭州 450008；3.河南省腫瘤醫(yī)院內(nèi)科，河南 鄭州 450008

胃腸道間質(zhì)瘤（gastrointestinal stromal tumors，GIST）是一組主要發(fā)生于胃腸道的含有梭形細(xì)胞、上皮樣細(xì)胞的腫瘤。GIST富于表達(dá)CD117，可能起源于 Cajal間質(zhì)細(xì)胞[1-2]，涵蓋了絕大部分胃腸道原發(fā)性間葉源性腫瘤。影像學(xué)檢查與病理學(xué)檢查均是研究胃腸間質(zhì)瘤的重要手段，胃腸間質(zhì)瘤的影像學(xué)表現(xiàn)有其特定的病理學(xué)基礎(chǔ)。隨著影像技術(shù)的不斷進(jìn)步，將腫瘤的影像學(xué)表現(xiàn)和腫瘤分子生物學(xué)有機(jī)地結(jié)合起來共同評(píng)價(jià)腫瘤的各種特征已成為現(xiàn)實(shí)。本研究旨在探討胃腸間質(zhì)瘤的螺旋CT征象與MMP-9、Hpa在胃腸間質(zhì)瘤中的表達(dá)以及彼此之間的關(guān)系，宏觀結(jié)合微觀，將有可能提高胃腸間質(zhì)瘤侵襲、轉(zhuǎn)移和預(yù)后的評(píng)估準(zhǔn)確性。

1 材料與方法

1.1 組織標(biāo)本

收集2005年1月～2008年4月河南省腫瘤醫(yī)院收治的胃腸道及胃腸道外間質(zhì)瘤54例。其中，男23例，女31例，年齡33～78歲，中位年齡49歲；按部位胃34例，小腸11例，直腸2例，腸系膜3例，腹膜后4例；術(shù)后均經(jīng)病理診斷證實(shí)。所有病例術(shù)前均未進(jìn)行任何化學(xué)和放射治療，手術(shù)切除包括全部54例腫瘤組織和距腫瘤5 cm以上的正常組織，并且于離體30 min內(nèi)取材。所有標(biāo)本常規(guī)固定、包埋、連續(xù)4 μm厚度切片，備HE染色、免疫組化用。

1.2 方法

1.2.1 螺旋CT檢查

1.2.1.1 螺旋CT檢查方法 術(shù)前54例均行腹部和（或）盆腔螺旋CT平掃，均行雙期增強(qiáng)掃描。采用GE Lightspeed Ultra多層螺旋CT掃描儀，一次可采集32層。禁食8 h，口服清水500～800 mL；取仰臥或俯臥位，先行常規(guī)平掃，再使用高壓注射器以3.0～4.0 mL/s流率經(jīng)肘靜脈注入非離子對(duì)比劑（優(yōu)維顯或歐乃派克，300 mgI/mL）90～100 mL，注入對(duì)比劑后于35 s及65 s各掃描1次，分別獲得動(dòng)脈期、門靜脈期圖像。掃描參數(shù)：120 kV，200～260 mAs，層厚 5.0 mm。

1.2.1.2 CT診斷標(biāo)準(zhǔn) 根據(jù)文獻(xiàn)[3-4]，胃腸道間質(zhì)瘤的CT診斷依據(jù)和確立診斷的過程可概括為：①CT檢查發(fā)現(xiàn)的位于腹部實(shí)質(zhì)器官外的腫塊，倘其形態(tài)表現(xiàn)符合GIST3個(gè)類型之一，臨床上無外傷史或相關(guān)的內(nèi)分泌疾病癥狀的都應(yīng)初步疑及此?。虎谌缒軝z出該腫塊長(zhǎng)自胃腸壁且無腹腔的淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的，可提出此病的初診；③CT導(dǎo)向下作腫塊穿刺活檢，可爭(zhēng)取得到術(shù)前確診；良性者，腫瘤直徑多≤5 cm，邊界清楚，密度均勻，可見單個(gè)壞死灶。下列征象常提示惡性：腫塊直徑>5 cm；腫瘤邊緣有分葉；瘤體內(nèi)有多個(gè)片狀壞死或大塊壞死；腫瘤的潰瘍大而深；腫瘤內(nèi)可見點(diǎn)狀、條狀粗亂的腫瘤血管；瘤體內(nèi)有散在分布的細(xì)小鈣化點(diǎn)；周圍組織侵犯或遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移，常見肝臟及系膜轉(zhuǎn)移，而淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移少見。

1.2.1.3 遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移的標(biāo)準(zhǔn) 肝臟出現(xiàn)單發(fā)或多發(fā)環(huán)形暈樣強(qiáng)化的相對(duì)低密度影則認(rèn)為肝轉(zhuǎn)移；腹水、腹膜增厚異常強(qiáng)化或腹壁結(jié)節(jié)均認(rèn)為腹膜轉(zhuǎn)移。

1.2.1.4 結(jié)果判定 采用雙盲法，由三位高年資放射科醫(yī)生分別閱片進(jìn)行胃腸間質(zhì)瘤的CT分期，并將結(jié)果與病理對(duì)照。詳細(xì)記錄腫瘤顯示的層數(shù)及強(qiáng)化特點(diǎn)、浸潤(rùn)的深度及鄰近臟器的侵犯、轉(zhuǎn)移淋巴結(jié)的有無及其強(qiáng)化特點(diǎn)。

1.2.2 免疫組織化學(xué)染色

1.2.2.1 載玻片處理 載玻片肥皂水洗滌干凈后晾干，硫酸清潔液浸泡24 h后自來水沖洗干凈，晾干；95%酒精浸泡24 h后晾干；均勻涂抹APES，晾干，4℃冰箱保存。

1.2.2.2 標(biāo)本準(zhǔn)備 HE染色，鏡下病理診斷、分型、分級(jí)、腫瘤組織定位，將定位后的切片與其蠟塊相對(duì)應(yīng)，只留3～4 mm直徑的腫瘤組織區(qū)域，削去其余組織，重新包埋，連續(xù)切片，留作免疫組化染色用。所有切片置于4℃冰箱保存?zhèn)溆谩?/p>

1.2.2.3 對(duì)照組設(shè)計(jì) 用已知MMP-9及Hpa陽(yáng)性表達(dá)的切片做陽(yáng)性對(duì)照，以PBS代替一抗為陰性對(duì)照。

1.2.2.4 陽(yáng)性結(jié)果判斷標(biāo)準(zhǔn) MMP-9及Hpa的染色顆粒陽(yáng)性表達(dá)定位于腫瘤細(xì)胞的胞漿，有時(shí)亦見于胞膜，細(xì)胞核偶見染色。免疫組化染色結(jié)構(gòu)清晰，著色明顯高于背景，在相應(yīng)部位出現(xiàn)棕黃色顆粒者為陽(yáng)性細(xì)胞，不著色或顯色強(qiáng)度與背景無差別者為陰性細(xì)胞。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

所有數(shù)據(jù)均采用SPSS 11.0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件處理，陽(yáng)性率之間的比較采用χ2檢驗(yàn)。兩變量之間的關(guān)系分析采用Spearman等級(jí)相關(guān)分析表示。以P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 螺旋CT結(jié)果

主要觀察其大小、形態(tài)、密度邊緣、中心壞死和有無轉(zhuǎn)移。腫塊絕大多數(shù)呈類圓形或橢圓形，最大徑3～20 cm，平均11.5 cm。腫塊>5 cm者17例，其中15例為惡性。位于消化道23例中，腔外生長(zhǎng)為主者19例，腔內(nèi)生長(zhǎng)者4例。6例腫塊腔面見明顯凹凸不平，表現(xiàn)為黏膜潰瘍，增強(qiáng)后顯示潰瘍周圍黏膜完整，與發(fā)生于黏膜的癌彌漫侵犯黏膜明顯不同，在雙期增強(qiáng)掃描中，腫瘤呈中度至明顯強(qiáng)化，絕大多數(shù)實(shí)質(zhì)部分呈明顯強(qiáng)化，壞死不強(qiáng)化，多數(shù)表現(xiàn)為多灶性不規(guī)則壞死或潰瘍19例。壞死灶通常較大，一般在1.0～3.0 cm。腫瘤實(shí)質(zhì)部分動(dòng)脈期CT值為42～105 Hu（平均62.3 Hu）；靜脈期CT值為64～138 Hu（平均82.5 Hu），表現(xiàn)為靜脈期強(qiáng)化明顯。3例瘤體內(nèi)見動(dòng)脈期出現(xiàn)點(diǎn)、條狀強(qiáng)化的腫瘤血管影。螺旋CT和術(shù)后病理相比較，對(duì)胃腸間質(zhì)瘤惡性程度的符合率為85%；對(duì)有無轉(zhuǎn)移的診斷符合率為93%。

2.2 免疫組化結(jié)果

2.2.1 胃腸間質(zhì)瘤中MMP-9及Hpa表達(dá)與CT征象間關(guān)系

本組結(jié)果顯示MMP-9及Hpa在胃腸間質(zhì)瘤中的表達(dá)在患者年齡（＜50歲和≥50歲）、腫塊形態(tài)中（圓、橢圓形和分葉狀）均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。在惡性程度、腫塊大?。ǎ?cm和≥5cm）、腫塊邊界（清楚和不清楚）、中心有無壞死、有無轉(zhuǎn)移均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P＜0.05）。見表1。

2.2.2 胃腸間質(zhì)瘤中MMP-9和Hpa表達(dá)的相關(guān)性

39例MMP-9陽(yáng)性表達(dá)的胃腸間質(zhì)瘤中36例Hpa呈陽(yáng)性表達(dá)，13例MMP-9陰性表達(dá)的胃腸間質(zhì)瘤中8例Hpa亦呈陰性表達(dá)，二者在胃腸間質(zhì)瘤中的表達(dá)有明顯的相關(guān)性（r=0.379，P＜0.05），見表2。MMP-9陽(yáng)性表達(dá)呈顆粒狀，定位于胞漿（圖1）。Hpa表達(dá)呈細(xì)砂粒狀，表達(dá)較弱，異質(zhì)性分布（圖2）。

3 討論

3.1 螺旋CT在GIST診斷中的作用

CT檢查尤其是螺旋CT快速、方便易行、基本無創(chuàng)傷、密度分辨率最高，能直接顯示腫瘤本身的大小、形態(tài)、密度、內(nèi)部結(jié)構(gòu)、邊界，對(duì)鄰近結(jié)構(gòu)的侵犯也顯示得相當(dāng)清楚；同時(shí)還可以觀察其他部位的轉(zhuǎn)移灶，有利于腫瘤的診斷、分期及鑒別診斷，是GIST最有意義的檢查方法之一，為手術(shù)方案的制定提供必要的影像信息，尤其是對(duì)向胃腸道外生長(zhǎng)或同時(shí)向腔內(nèi)外生長(zhǎng)的GIST更有意義[5-6]。增強(qiáng)CT可見均勻等密度者多呈均勻中度或明顯強(qiáng)化，螺旋CT尤其以靜脈期顯示明顯。這種強(qiáng)化方式多CT平掃發(fā)現(xiàn)腫瘤多呈圓形或類圓形，少數(shù)呈不規(guī)則形。良性者腫瘤多小于5 cm，密度均勻，邊緣清晰銳利。極少侵犯鄰近器官，可以有鈣化表現(xiàn)（見圖3、4）。惡性者，大多數(shù)腫瘤大于6 cm，邊界不清，與鄰近器官粘連，可呈分葉狀，密度不均勻，中央極易出現(xiàn)壞死、囊變和出血（見圖5）。壞死、囊變者常表現(xiàn)腫瘤周邊實(shí)體強(qiáng)化明顯[7]。腫塊侵犯周圍臟器是不宜手術(shù)的標(biāo)志之一，Takao等[9]總結(jié)胃腸道惡性腫瘤浸潤(rùn)深度的螺旋CT的表現(xiàn)，認(rèn)為當(dāng)腫瘤及鄰近器官時(shí)，腫塊與周圍臟器之間脂肪層消失是最重要的征象之一。Lee等[8]也認(rèn)為CT檢查GIST等同或優(yōu)于鋇餐和內(nèi)鏡檢查，也有學(xué)者螺旋CT對(duì)鄰近臟器有無侵犯，仍難區(qū)分，尤其是臟器周圍脂肪層明顯減少的消瘦者，更為困難，造成螺旋CT術(shù)前腫瘤可否切除的過估[9]。本組螺旋（增強(qiáng)）CT和術(shù)后病理相比較，對(duì)胃腸間質(zhì)瘤惡性程度（良性或交界性、惡性）的符合率為85%；對(duì)有無轉(zhuǎn)移的診斷符合率為93%。通過對(duì)上述腫瘤特征的分析可初步判斷GISTs的惡性程度及預(yù)后，所以筆者認(rèn)為MSCT對(duì)GISTs影像特征、惡性GISTs轉(zhuǎn)移、播散模式研究有重要診斷價(jià)值

表1 胃腸間質(zhì)瘤中MMP-9及Hpa的表達(dá)與其CT征象間關(guān)系

表2 胃腸間質(zhì)瘤中MMP-9和Hpa表達(dá)的相關(guān)性（例）

圖1 腫瘤細(xì)胞中MMP-9陽(yáng)性表達(dá)（SP 法，400×）

圖2 腫瘤細(xì)胞中HPA蛋白陽(yáng)性表達(dá)（SP 法，400×）

3.2 螺旋CT與胃腸間質(zhì)瘤分子生物學(xué)的關(guān)系

圖3 胃底內(nèi)生型軟組織腫塊（內(nèi)可見鈣化，術(shù)后病理為胃底內(nèi)生型良性間質(zhì)瘤）

圖4 胰尾區(qū)軟組織腫塊（邊界清晰，內(nèi)見少許囊變區(qū)，術(shù)后病理為胃底外生型良性間質(zhì)瘤）

圖5 腹腔內(nèi)囊實(shí)性腫塊（內(nèi)可見液氣平，與相鄰腸管無明確分界）

圖6 肝脾多發(fā)轉(zhuǎn)移（術(shù)后病理為小腸惡性間質(zhì)瘤）

螺旋CT圖像能夠較為可靠的反映胃腸間質(zhì)瘤的病理學(xué)特性，例如腫瘤的大小、厚度、強(qiáng)化方式、浸潤(rùn)生長(zhǎng)的程度、遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移（圖6）及淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移等，因此胃腸間質(zhì)瘤的螺旋CT表現(xiàn)與病理學(xué)特性有著密切關(guān)系，是腫瘤組織病理特點(diǎn)的比較直接、客觀的反映。隨著現(xiàn)代分子生物學(xué)技術(shù)的發(fā)展，對(duì)胃腸間質(zhì)瘤的認(rèn)識(shí)已更加深入，從而能夠使解釋胃腸間質(zhì)瘤的發(fā)生、發(fā)展、浸潤(rùn)轉(zhuǎn)移成為可能，并有助于解釋胃腸間質(zhì)瘤影像學(xué)表現(xiàn)的多樣性和復(fù)雜性。分子影像學(xué)廣義上定義是在體內(nèi)，從細(xì)胞和分子水平，對(duì)生物過程進(jìn)行特征性地描述和測(cè)量。與傳統(tǒng)影像學(xué)不同，它不是以異常分子改變的結(jié)果為對(duì)象，而是以異常的分子改變?yōu)閷?duì)象[10]。

MMP-9是降解Ⅳ型膠原的重要蛋白酶；在腫瘤細(xì)胞對(duì)細(xì)胞外基質(zhì)的降解、對(duì)周邊組織的侵襲過程中發(fā)揮著重要的作用，同時(shí)作為血管發(fā)生啟動(dòng)系統(tǒng)的一名成員影響腫瘤新生血管的生成[11]。國(guó)外研究發(fā)現(xiàn)，在惡性黑色素瘤、子宮內(nèi)膜癌、前列腺癌和原發(fā)性腦腫瘤等不同腫瘤中，MMP-9的激活和（或）表達(dá)與腫瘤惡性程度和（或）轉(zhuǎn)移有很好的相關(guān)性[12]，在GIST中報(bào)道尚少。本研究結(jié)果表明MMP-9表達(dá)與GIST惡性程度相關(guān)。在良性和交界性、惡性GIST之間MMP-9的表達(dá)陽(yáng)性率分別為51.4%和84.2%，其差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）。MMP-9陽(yáng)性表達(dá)在腫瘤邊界、腫塊大小、腫瘤中心有無壞死、有無轉(zhuǎn)移中差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）。結(jié)果提示MMP-9的過度表達(dá)可以降解細(xì)胞外基質(zhì)及基底膜，水解血管基底膜，使血管通透性增高，導(dǎo)致腫瘤的局部浸潤(rùn)和遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移。

乙酰肝素酶 （heparanase，Hpa）是一種裂解糖氨聚糖中HS鏈的內(nèi)切糖苷酶，在細(xì)胞侵襲中起著極其重要的作用。但在GIST中報(bào)道尚少。本研究結(jié)果表明，隨著高惡性程度的GIST Hpa表達(dá)增加。在良性和交界、惡性GIST之間Hpa的表達(dá)陽(yáng)性率分別為48.6%和78.9%，其差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）。Hpa陽(yáng)性表達(dá)在腫瘤邊界、腫塊大小、腫瘤中心有無壞死、有無轉(zhuǎn)移中差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）。結(jié)果提示Hpa的過度表達(dá)參與了GIST的局部浸潤(rùn)和遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移。

本研究結(jié)果顯示，在GIST中HPA與MMP-9的表達(dá)呈正相關(guān)（P<0.01），提示兩者在GIST的發(fā)生發(fā)展過程中的作用密切相關(guān)，可能通過協(xié)同作用促進(jìn)腫瘤的發(fā)生、腫瘤細(xì)胞外基質(zhì)的降解和腫瘤細(xì)胞的侵襲轉(zhuǎn)移。HPA、MMP-9的陽(yáng)性表達(dá)患者與陰性表達(dá)患者的5年生存率差異有高度統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.01）。 可以認(rèn)為，HPA、MMP-9對(duì)以浸潤(rùn)、轉(zhuǎn)移的GIST的預(yù)后判斷有一定意義，多因素分析表明，HPA、MMP-9共表達(dá)能獨(dú)立的預(yù)測(cè)患者5年生存率。因此，HPA、MMP-9可以作為預(yù)測(cè)GIST預(yù)后較好的客觀指標(biāo)。

總之，對(duì)腫瘤的形態(tài)、定性及遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移診斷，螺旋CT和病理檢查有很好的一致性，說明螺旋CT的診斷結(jié)果準(zhǔn)確可信；螺旋CT征象與分子生物學(xué)相結(jié)合，宏觀結(jié)合微觀，將有可能提高GIST侵襲、轉(zhuǎn)移和預(yù)后評(píng)估的準(zhǔn)確性。

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