DWI評估宮頸鱗狀細(xì)胞癌增殖和侵襲性

楊 蔚，強金偉，田海萍，陳 兵，王愛軍，趙建國

(1.寧夏醫(yī)科大學(xué)總醫(yī)院腫瘤醫(yī)院放射科，寧夏 銀川 750004；2.復(fù)旦大學(xué)附屬金山醫(yī)院影像科，上海 201508；3.寧夏醫(yī)科大學(xué)總醫(yī)院病理科，寧夏 銀川 750004)

宮頸癌是女性最常見的惡性腫瘤之一，在發(fā)展中國家，居女性癌癥相關(guān)死亡率的第2位[1]。增殖和侵襲是惡性腫瘤最重要的生物學(xué)特征，是腫瘤復(fù)發(fā)、轉(zhuǎn)移的主要原因。準(zhǔn)確預(yù)測侵襲性宮頸癌的生物學(xué)行為，并早期確診，有助于選擇治療方案和預(yù)測預(yù)后。研究[2]表明，腫瘤大小、組織學(xué)類型、病理分級、宮頸間質(zhì)浸潤深度、宮旁受累、淋巴血管浸潤(lymphovascular invasion， LVI)、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移和嗜神經(jīng)浸潤(perineural invasion， PNI)等臨床病理特征可反映宮頸癌的增殖、侵襲及轉(zhuǎn)移等生物學(xué)行為特征。DWI是功能性MRI技術(shù)之一，通過監(jiān)測組織中水分子的擴散運動，可于形態(tài)學(xué)改變前在微觀水平發(fā)現(xiàn)病變，較常規(guī)MRI具有明顯優(yōu)勢[3]。ADC值與細(xì)胞密度相關(guān)性好，有助于鑒別良、惡性病變并預(yù)測惡性腫瘤的侵襲性[4]。本研究分析宮頸鱗狀細(xì)胞癌(cervical squamous cell carcinoma, CSCC)的ADC值與臨床病理結(jié)果及免疫組化指標(biāo)Ki-67的關(guān)系，旨在評價DWI評估CSCC增殖、侵襲性的價值，為個性化治療CSCC提供依據(jù)。

1 資料與方法

1.1 一般資料 收集2015年1月—2016年12月我院經(jīng)手術(shù)病理證實的96例CSCC患者，年齡31～75歲，平均(48.3±9.6)歲；根據(jù)國際婦產(chǎn)科聯(lián)盟(International Federation of Gynecology and Obstetrics， FIGO)分期系統(tǒng)，ⅠB 1期14例，ⅠB 2期35例，ⅡA期47例。所有患者均為首診，接受MR檢查前無手術(shù)或放化療史。

1.2 儀器與方法 采用GE Signa excite HD 3.0T MR成像系統(tǒng)，8通道相控陣列體部線圈。DWI采用單次激發(fā)EPI序列，軸位掃描，b值為0和800 s/mm2，TR 2 000 ms，TE 56.1 ms，NEX 4，層厚8 mm，層間距1 mm，F(xiàn)OV 380 mm×342 mm。T2WI采用軸位及矢狀位脂肪抑制FSE序列，TR 4 000 ms，TE 130.2 ms，NEX 2，層厚5 mm，層間距1 mm，F(xiàn)OV 380 mm×224 mm。

1.3 圖像分析 參考T2WI，在DWI圖像上選擇包括腫瘤實體部分的所有連續(xù)層面，沿腫瘤邊緣手動勾畫ROI，獲得該層面腫瘤的ADC值，取各個層面的平均值，作為腫瘤平均ADC值。手動將若干個連續(xù)的圓形或橢圓形ROI(面積40～50 mm2)放置于腫瘤的每個層面，共約15～20個ROI，盡量避開腫瘤囊性、壞死或出血區(qū)域，并獲得每個層面的ADC值，選擇其中最小的ADC值作為腫瘤最小ADC值，計算最小ADC率(最小ADC率=最小ADC值/平均ADC值)。2個月后，由同一觀察者以相同方法重復(fù)測量1次，取兩次測量的平均值。

1.4 臨床病理特征及Ki-67指數(shù) 根據(jù)手術(shù)及病理結(jié)果，記錄病理分級、間質(zhì)浸潤深度、有無宮旁受累、LVI、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、PNI以及Ki-67指數(shù)表達(dá)情況。以Ki-67高表達(dá)(≥81.78%)、腫瘤最長徑≥4 cm、高FIGO分期、低分化、宮頸間質(zhì)浸潤深度≥1/2、宮旁受累、LVI陽性、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移和PNI陽性為高侵襲性CSCC，反之為低侵襲性CSCC。

1.5 統(tǒng)計學(xué)分析 采用SPSS 17.0統(tǒng)計分析軟件。計量資料以±s表示，2組間比較采用兩獨立樣本t檢驗，多組間比較采用單因素方差分析。對有顯著性差異的變量繪制ROC曲線，計算曲線下面積(area under the curve， AUC)，評價各變量預(yù)測CSCC不同臨床病理特征的效能。以Pearson或Spearman相關(guān)分析各ADC值與Ki-67及臨床病理特征的相關(guān)性。P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

高侵襲性CSCC的最小ADC值均顯著低于低侵襲性CSCC(P均<0.05)。平均ADC值、最小ADC率在高侵襲性CSCC患者中均明顯降低(P均<0.05)。見表1、圖1。

平均ADC值、最小ADC率和最小ADC值預(yù)測CSCC不同臨床病理特征的AUC見表2、圖2，相比前兩者，最小ADC值的AUC值較大，診斷效能較高(表3)。

最小ADC值、平均ADC值和最小ADC率與Ki-67指數(shù)呈負(fù)相關(guān)(r=-0.48、-0.37、-0.41，P均<0.001)。最小ADC值與臨床病理特征(腫塊大小、FIGO分期、病理分級、間質(zhì)浸潤深度、宮旁受累、LVI、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移和PNI)呈負(fù)相關(guān)(r=-0.36、-0.34、-0.27、-0.40、-0.33、-0.60、-0.61、-0.41，P均<0.05)。

表1 不同臨床病理特征及Ki-67指數(shù)CSCC患者間ADC值比較(±s)

表1 不同臨床病理特征及Ki-67指數(shù)CSCC患者間ADC值比較(±s)

臨床病理特征最小ADC值(×10-3mm2/s)平均ADC值(×10-3mm2/s)最小ADC率年齡 <40歲(n=45)0．84±0．100．95±0．100．88±0．07 ≥40歲(n=51)0．81±0．130．93±0．120．87±0．10t值1．2011．0790．337P值0．2330．2830．737絕經(jīng) 前(n=47)0．84±0．100．95±0．100．88±0．07 后(n=49)0．81±0．130．93±0．120．87±0．10t值1．2221．0680．399P值0．2250．2880．691腫塊最長徑 <4cm(n=58)0．86±0．100．97±0．090．89±0．07 ≥4cm(n=38)0．77±0．120．90±0．120．87±0．10t值3．5303．1981．134P值0．0010．0020．260FIGO分期 IB1期(n=14)0．85±0．080．96±0．090．89±0．07 IB2期(n=35)0．87±0．120．97±0．120．90±0．08 ⅡA期(n=47)0．78±0．110．92±0．110．85±0．10F值8．4022．5703．624P值0．0010．0820．03病理分級 高分化(n=10)0．88±0．070．97±0．100．92±0．05 中分化(n=17)0．87±0．110．94±0．120．93±0．03 低分化(n=69)0．80±0．120．94±0．110．86±0．09F值3．8420．3146．613P值0．0250．7510．02間質(zhì)浸潤深度 <1/2(n=52)0．87±0．110．96±0．110．90±0．06 ≥1/2(n=44)0．77±0．100．92±0．110．85±0．10t值4．3212．0413．188P值<0．0010．0440．002宮旁受累 無(n=90)0．83±0．110．95±0．110．88±0．08 有(n=6)0．68±0．100．85±0．100．80±0．11t值3．7622．0992．234P值<0．0010．0380．028LVI 無(n=69)0．87±0．100．95±0．120．92±0．05 有(n=27)0．71±0．080．92±0．070．77±0．06t值7．2831．03411．754P值<0．0010．300<0．001淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移 無(n=66)0．87±0．090．96±0．110．91±0．05 有(n=30)0．72±0．090．89±0．110．81±0．10t值7．6352．8944．775P值<0．0010．005<0．001PNI 無(n=88)0．84±0．110．95±0．110．88±0．08 有(n=8)0．67±0．090．85±0．110．79±0．11t值5．2072．3382．506P值<0．0010．0470．038Ki?67指數(shù) 低表達(dá)(n=44)0．88±0．090．98±0．090．90±0．06 高表達(dá)(n=52)0．77±0．110．91±0．120．86±0．10t值5．2563．3902．706P值<0．0010．0010．008

表2 最小ADC值、平均ADC值和最小ADC率預(yù)測CSCC不同臨床病理特征的AUC(P均<0.05)

表3 最小ADC值預(yù)測CSCC不同臨床病理特征的診斷效能

圖1 患者49歲，高侵襲性CSCC A.T2WI示腫塊呈不規(guī)則等高信號(箭)； B.增強后病灶呈低信號(箭)； C.DWI示病灶呈明顯高信號，沿腫塊邊緣手動勾畫ROI； D.ADC偽彩圖，平均ADC值為0.96×10-3 mm2/s； E.ADC偽彩圖示測量最小ADC值的ROI，最小ADC值為0.72×10-3 mm2/s； F.免疫組化染色示Ki-67高表達(dá)，約95%(×400)； G.淋巴脈管系統(tǒng)內(nèi)可見癌栓(箭，D2-40染色，×400)； H.棕染的神經(jīng)組織內(nèi)可見癌細(xì)胞浸潤(箭，S-100染色，×400)

3 討論

腫瘤具有異質(zhì)性，平均ADC值很可能掩蓋了能夠代表腫瘤有效成分的異質(zhì)性ADC值。理論上，最小ADC值反映腫瘤細(xì)胞最密集、增殖最活躍的區(qū)域，代表腫瘤最有效的成分，故可用于預(yù)測腫瘤的惡性程度[5]。本研究發(fā)現(xiàn)，相比低侵襲性CSCC，最小ADC值在高侵襲性CSCC中顯著降低，且預(yù)測臨床病理特征的診斷效能較高，提示高侵襲性實體腫瘤內(nèi)部具有更大程度的異質(zhì)性，且根據(jù)最小ADC值可有效評價腫瘤中最大異質(zhì)性部分的特征，與Cao等[6]的研究結(jié)果一致。

目前LVI已成為宮頸癌預(yù)后研究的熱點。LVI是預(yù)后不良的獨立因素，LVI陽性患者的遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移率和局部復(fù)發(fā)率較高[2]。本研究發(fā)現(xiàn)，以最小ADC值0.81×10-3mm2/s為臨界值，診斷LVI陽性的敏感度和特異度分別為69.3%和96.3%，提示其診斷特異度較高。

淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移雖未納入宮頸癌臨床分期，但與患者預(yù)后及制定臨床治療方案密切相關(guān)，為宮頸癌預(yù)后不良的獨立危險因素[7]，淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移陽性患者的5年生存率明顯低于陰性患者。目前臨床多以短徑>1 cm作為陽性淋巴結(jié)的判斷標(biāo)準(zhǔn)，研究[8]報道中敏感度差異較大(24%～73%)，使其準(zhǔn)確性遭到質(zhì)疑。本研究結(jié)果表明，以腫瘤最小ADC值0.84×10-3mm2/s為臨界值，鑒別轉(zhuǎn)移性淋巴結(jié)的敏感度和特異度分別為91.2%和76.5%，均高于形態(tài)學(xué)診斷標(biāo)準(zhǔn)。推測將腫瘤最小ADC值與淋巴結(jié)大小相結(jié)合，可進一步提高陽性淋巴結(jié)的預(yù)測能力，但還需深入研究。

圖2 最小ADC值預(yù)測CSCC不同臨床病理特征的ROC曲線 A～D.分別為最小ADC值預(yù)測CSCC LVI(A)、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移(B)、PNI(C)和Ki-67(D)高表達(dá)的ROC曲線

PNI是指腫瘤細(xì)胞浸潤神經(jīng)鞘膜或包繞神經(jīng)周徑≥33%并沿神經(jīng)蔓延、浸潤、轉(zhuǎn)移的現(xiàn)象，是繼直接蔓延、淋巴、血行轉(zhuǎn)移、種植播散后的惡性腫瘤第5種轉(zhuǎn)移途徑[9]。已有研究[10]認(rèn)為早期宮頸癌即可能存在PNI，且PNI與宮頸癌預(yù)后不良相關(guān)。對于PNI陽性患者，選擇保留神經(jīng)的宮頸癌根治術(shù)有腫瘤殘留的隱患[11]。本研究顯示，腫瘤最小ADC值鑒別PNI的診斷效能較高，以最小ADC值0.77×10-3mm2/s為閾值，AUC為0.89，敏感度和特異度分別為96.7%和82.1%。

Ki-67是一種與細(xì)胞增殖相關(guān)的核抗原，是臨床常用的反映細(xì)胞增殖性的免疫組化指標(biāo)[12]。本研究結(jié)果顯示，腫瘤最小ADC值與Ki-67指數(shù)呈負(fù)相關(guān)(r=-0.48，P<0.001)，提示最小ADC值可間接反映CSCC的細(xì)胞增殖能力。本研究中，CSCC的最小ADC值與腫瘤大小、FIGO分期、病理分級、宮頸間質(zhì)浸潤深度、宮旁受累、LVI、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移和PNI呈負(fù)相關(guān)，相似結(jié)果也見于對膀胱癌[13]和乳腺癌[14-15]的研究中。

局限性：本研究為回顧性分析，在基于影像學(xué)所見選取的最小ADC值區(qū)域與術(shù)后病理取材行Ki-67計數(shù)的區(qū)域之間未能做到點對點對應(yīng)；如能采用直方圖分析獲得最小ADC值，有可能為評估CSCC的增殖和侵襲性提供更客觀、更有價值的信息。

總之，腫瘤最小ADC值優(yōu)于平均ADC值和最小ADC率，可以作為有效的影像學(xué)標(biāo)志，間接反映CSCC的增殖和侵襲性。

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