腦膜瘤的MRI特征與Ki-67指數(shù)相關(guān)性研究

謝彬　王洪正　王浩

[摘要] 目的 探討腦膜瘤的各項(xiàng)MRI特征與Ki-67指數(shù)的相關(guān)性。 方法 通過回顧性分析111例經(jīng)病理組織學(xué)證實(shí)的顱內(nèi)腦膜瘤病例，將病例的臨床表現(xiàn)、術(shù)前影像學(xué)和組織學(xué)結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。 結(jié)果 在111例腦膜瘤病例中，組織學(xué)結(jié)果：79例為WHOⅠ級，21例為WHOⅡ級，11例為WHOⅢ級腫瘤。Ki-67表達(dá)分級：陰性、弱陽性、中陽性和強(qiáng)陽性分別為60例、27例、7例和17例。綜合磁共振特征分級后，采用序貫Logistic回歸模型，發(fā)現(xiàn)表觀彌散系數(shù)（ADC）值、壞死和T2加權(quán)MRI上蛛網(wǎng)膜破裂是Ki-67高表達(dá)的獨(dú)立預(yù)測因子。 結(jié)論 ADC值越低，壞死及T2加權(quán)的蛛網(wǎng)膜破裂等影像學(xué)特點(diǎn)可能預(yù)示著腦膜瘤存在高增殖性。

[關(guān)鍵詞] 腦膜瘤;Ki-67;磁共振;表觀彌散系數(shù);壞死

[中圖分類號] R651? ? ? ? ? [文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A? ? ? ? ? [文章編號] 1673-9701（2019）23-0011-04

[Abstract] Objective To investigate the correlation between MRI characteristics and Ki-67 index of meningioma. Methods 111 cases of intracranial meningioma who were confirmed by histopathology were retrospectively analyzed. The clinical manifestations， preoperative imaging and histological results of the cases were statistically analyzed. Results In 111 cases of meningioma， histological findings： 79 cases were in WHO grade Ⅰ， 21 cases were in WHO grade Ⅱ， and 11 cases were in WHO grade III tumor. Ki-67 expression grading： there were 60 negative cases， 27 weak positive cases， 7 medium positive cases and 17 strong positive cases respectively. After the comprehensive grading of magnetic resonance characteristics， a sequential logistic regression model was used to find that the apparent diffusion coefficient（ADC）value， necrosis and T2-weighted MRI upper arachnoid rupture were independent predictive factors of high Ki-67 expression. Conclusion Imaging characteristics such as lower ADC value， necrosis and T2-weighted arachnoid rupture may indicate the high proliferation of meningioma.

[Key words] Meningioma; Ki-67;Magnetic resonance imaging;Apparent diffusion coefficient（ADC）;Necrosis

腦膜瘤占所有原發(fā)性顱內(nèi)腫瘤的20%～32%。根據(jù)世界衛(wèi)生組織2016年的分類系統(tǒng)，腦膜瘤分為三個等級。WHOⅡ級（非典型）和Ⅲ級（間變性）腦膜瘤在臨床和組織學(xué)上比WHO Ⅰ級病變更具侵襲性[1]。有人提出，使用免疫組織化學(xué)標(biāo)記物，即增殖標(biāo)記物（Ki-67），將對腦膜瘤侵襲行為有一定的幫助。Ki-67有助于評估腦膜瘤的侵襲力，是判斷腦膜瘤預(yù)后的有用生物標(biāo)記物[2]。同時有許多研究也明確了與腦膜瘤侵襲行為相關(guān)的MRI放射學(xué)參數(shù)[3-5]。本研究的主要目的是探討腦膜瘤的MRI特征與Ki-67指數(shù)的關(guān)系，并進(jìn)行相關(guān)性分析。

1 資料與方法

1.1 一般資料

收集2012年1月～2018年10月共111例經(jīng)病理組織學(xué)證實(shí)的顱內(nèi)腦膜瘤病例。對每例患者的病歷、術(shù)前影像學(xué)和組織學(xué)結(jié)果進(jìn)行回顧性分析。根據(jù)2016年世衛(wèi)組織腦膜瘤分類系統(tǒng)，對所有手術(shù)標(biāo)本的組織病理學(xué)切片進(jìn)行了重新評估，并對組織病理學(xué)診斷進(jìn)行了重新分類。

1.2 影像分析

患者均使用西門子1.5T Aera超導(dǎo)型磁共振機(jī)進(jìn)行MRI檢查。MRI包括以下序列：T1加權(quán)圖像、T2加權(quán)圖像、Flair圖像。利用截面厚度為5 mm的B值1000 s/mm2在軸面上獲得彌散加權(quán)成像（DWI）磁共振成像，在Siemens Synogo工作站中通過人工將感興趣區(qū)域（ROI）放置在B=1000的ADC圖上的各個腫瘤部位，由對腫瘤分級不清的的合作者確定ADC值。ROI被有意放置在腫瘤中心，并避開囊性、壞死和出血區(qū)域。根據(jù)ADC圖上的3～5個ROI，計(jì)算每個腫瘤的ADC值。同時收集了注射0.1 mmol/kg 的磁共振造影劑（Gd-DTPA）后的軸位、冠狀位和矢狀位T1加權(quán)圖像。

本研究分析的術(shù)前MRI參數(shù)包括：腫瘤位置（顱底與凸面）、腫瘤大?。?3 cm、3～5 cm、>5 cm）、腫瘤形狀（不規(guī)則形狀或規(guī)則形狀）、T1加權(quán)信號（與灰質(zhì)相比高、低或等強(qiáng)度）、T2加權(quán)信號（與灰質(zhì)相比高、低或等強(qiáng)度）、T1加權(quán)增強(qiáng)成像（均勻或不均）、ADC值、Flair信號（與灰質(zhì)相比高、低或等強(qiáng)度）、腫瘤周圍水腫（PTE）、t2加權(quán)MRI上的蛛網(wǎng)膜層（完整或破壞）、腫瘤壞死。壞死成分為增強(qiáng)T1加權(quán)圖像上增強(qiáng)病變范圍內(nèi)的非增強(qiáng)部分。

1.3 免疫組化

石蠟包埋切片用于染色，切片為4 μm層厚連續(xù)切割。在去石蠟化和再水化后，在氯化鈉緩沖液（pH6.0）中加熱20 min。通過在3%過氧化氫中培養(yǎng)10 min來阻斷過氧化物酶。用小鼠單克隆抗Ki-67（稀釋液1：500，Abcam公司，AB6526）在4℃培養(yǎng)過夜。在用PBS洗滌后，將載玻片與Dako Realtm enVision TM/HRP兔/小鼠（env）試劑（k-5007，Dako，Glostrup，丹麥）一起培養(yǎng)。使用DAB顯色劑進(jìn)行1-3 min的染色。用蘇木精復(fù)染切片，脫水，然后用中性樹膠封片。陰性對照組用磷酸鹽緩沖液（PBS）代替主要抗體。

切片由2位病理科醫(yī)生用雙盲法進(jìn)行閱片。對于Ki-67染色，他們從5個隨機(jī)選擇的代表性區(qū)域（×400）計(jì)數(shù)細(xì)胞。根據(jù)陽性細(xì)胞的比例對染色進(jìn)行半定量評價，評價標(biāo)準(zhǔn)：陰性（-）<5%，弱陽性（+）：5%～10%，中陽性（++）10%～30%，強(qiáng)陽性（+++）>30%[6]。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

采用SPSS統(tǒng)計(jì)軟件（Windows版，19.0）對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。采用非參數(shù)Spearman相關(guān)分析和Kruskal-Wallis檢驗(yàn)（Mann-Whitney檢驗(yàn)）評價免疫組化表達(dá)水平與MRI參數(shù)的關(guān)系。采用單因素方差分析法對不同Ki-67表達(dá)水平的ADC值進(jìn)行評價，采用Logistic邏輯回歸模型對預(yù)測Ki-67指數(shù)較高的因素進(jìn)行評價，計(jì)數(shù)資料比較采用χ2檢驗(yàn)。P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 臨床結(jié)果

本研究包括111例腦膜瘤。男36例，女75例，平均年齡44.3（15～71）歲。WHOⅠ級79例，WHOⅡ級21例，WHOⅢ級腫瘤11例。

2.2 免疫組化結(jié)果

60例（54.1%）的手術(shù)組織中觀察到陰性（-）Ki-67表達(dá)樣品。弱陽性、中陽性和強(qiáng)陽性分別為27例（24.3%）、7例（6.3%）和17例（15.3%）。

2.3 磁共振成像結(jié)果

Ki-67表達(dá)與術(shù)前臨床和放射學(xué)參數(shù)的關(guān)系如表1所示。根據(jù)T1信號（Spearman相關(guān)分析，r=0.609，P<0.001）、Flair信號（Spearman相關(guān)分析，r=0.523，P<0.001）、PET（Spearman相關(guān)分析，r=0.888，P<0.001）和腫瘤大?。⊿pearman相關(guān)分析，r=0.362，P<0.001），Ki-67的表達(dá)有顯著差異。在t2加權(quán)上蛛網(wǎng)膜層完整性（χ2檢驗(yàn)，χ2=45.281，P<0.001）、腫瘤形態(tài)（χ2檢驗(yàn)，χ2=48.048，P<0.001）、壞死（χ2檢驗(yàn)，χ2=24.931，P<0.001）和增強(qiáng)（χ2檢驗(yàn)，χ2=24.510，P<0.001）上，Ki-67表達(dá)也有顯著差異。平均ADC隨Ki-67表達(dá)的不同而變化，較高的Ki-67表達(dá)顯示較小的ADC值（單向方差分析，P<0.001）（表1）。

采用序貫Logistic回歸模型對術(shù)前臨床和放射學(xué)參數(shù)進(jìn)行進(jìn)一步分析，以評估這些參數(shù)是否能預(yù)測Ki-67的表達(dá)。發(fā)現(xiàn)ADC值（P=0.019）、壞死（P=0.021）和T2加權(quán)MRI上蛛網(wǎng)膜破裂（P=0.026）是Ki-67高表達(dá)的獨(dú)立預(yù)測因子（表2）。

3 討論

腦膜瘤是最常見的原發(fā)性顱內(nèi)腫瘤之一。根據(jù)世界衛(wèi)生組織2016年的分類體系，這種組織病理學(xué)分類通常用于預(yù)測腦膜瘤的臨床進(jìn)程。一些免疫組化參數(shù)，包括Ki-67/MIB-1、mmp-9、pr、er，被用作組織病理分級的輔助指標(biāo)，以預(yù)測腦膜瘤預(yù)后[7-8]。其他作者已經(jīng)對腦膜瘤中各種增殖指數(shù)的預(yù)后意義進(jìn)行了評估，并認(rèn)為Ki-67/MIB-1可以在不同的研究中預(yù)測患者的臨床進(jìn)程[9]。Ki-67抗原是一種僅在細(xì)胞周期（G1、S、G2和M）的活躍階段存在的核蛋白。在腦膜瘤中使用Ki-67作為預(yù)后指標(biāo)一直是許多研究的主題。大多數(shù)（但不是全部）研究發(fā)現(xiàn)良性、非典型和間變性腦膜瘤的Ki-67表達(dá)存在顯著差異，結(jié)合放射學(xué)特征與組織病理學(xué)分級，用來鑒別良性和侵襲性腦膜瘤行為。在彌散加權(quán)成像（DWI）和PET中，腫瘤-腦界面消失、瘤周水腫、腫瘤形狀不規(guī)則、MRI增強(qiáng)不均勻、表觀彌散系數(shù)（ADC）降低，可預(yù)測腦膜瘤的侵襲性[10-12]。

在本研究中，T1信號越高，F(xiàn)LAIR信號越高，瘤周水腫越強(qiáng)，腫瘤越大，T2加權(quán)MRI上蛛網(wǎng)膜層被破壞，腫瘤形狀不規(guī)則，增強(qiáng)存在壞死，ADC值越低，則Ki-67表達(dá)越高。在這些參數(shù)中，較低的ADC值是Ki-67高表達(dá)的最強(qiáng)獨(dú)立預(yù)測因子，其次是T2加權(quán)上的蛛網(wǎng)膜不完整。

有研究已經(jīng)證明[13]，DWI的高強(qiáng)度和ADC值的降低預(yù)示著腦膜瘤的組織學(xué)分級更高。然而，其他研究表明，DWI不能準(zhǔn)確預(yù)測腦膜瘤的組織病理學(xué)分級。Ki-67表達(dá)較高的腦膜瘤的特點(diǎn)是腫瘤細(xì)胞增多，核/細(xì)胞質(zhì)比率增加，有絲分裂細(xì)胞增多，這會限制了水分?jǐn)U散，因而會表現(xiàn)為較低的ADC值。這與本研究結(jié)果中ADC值較低與腦膜瘤侵襲性高正相關(guān)是相符合的。另一個與Ki-67高表達(dá)相關(guān)的MRI特征是T2加權(quán)MRI上蛛網(wǎng)膜的破壞，這通常表明腦腫瘤邊界不清[14]。Ki-67表達(dá)較高的腦膜瘤，包括WHO Ⅱ級和Ⅲ級腫瘤，可以通過腫瘤細(xì)胞直接侵入蛛網(wǎng)膜，侵入神經(jīng)血管組織而進(jìn)入腦實(shí)質(zhì)。組織病理學(xué)侵犯性在MRI上就會表現(xiàn)為腦組織與腫瘤之間的分界不清，蛛網(wǎng)膜界面被腫瘤侵襲破壞。同樣，MRI上的壞死是另一個與高Ki-67表達(dá)相關(guān)的特征。Ki-67表達(dá)較高的腫瘤生長迅速，供血不足，導(dǎo)致腫瘤中心壞死。壞死可導(dǎo)致缺氧并增加了誘導(dǎo)缺氧誘導(dǎo)因子-1A（HIF1A），HIF1A 增加了VEGF的表達(dá)，進(jìn)而促進(jìn)了腫瘤的生長[15]。因此可以解釋MRI上的壞死與高Ki-67的正相關(guān)性。本研究的臨床意義在于術(shù)前預(yù)測腦膜瘤的行為。首先，具有上述特征的腫瘤需要完全切除，以減少復(fù)發(fā);其次，根據(jù)MRI特征進(jìn)行術(shù)中冰凍切片診斷，以指導(dǎo)切除的程度;第三，高度懷疑非良性腦膜瘤的患者需要進(jìn)行術(shù)后Ki-67檢查。

綜上所述，DWI的ADC值越低，T2加權(quán)的蛛網(wǎng)膜破裂和壞死可能預(yù)示著Ki-67的高表達(dá)。對于具有這些特征的腫瘤，可能需要更積極的隨訪和（或）治療。

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（收稿日期：2019-03-09）