Ki-67表達(dá)及MRI信號值與顱底脊索瘤術(shù)后復(fù)發(fā)的相關(guān)性

王科，謝思寧，霍續(xù)磊，王亮，吳震，杜江，張俊廷

脊索瘤是一種低度惡性的腫瘤，起源于原始胚胎脊索組織，好發(fā)于人體中軸骨質(zhì)，尤其是顱底區(qū)域及骶尾區(qū)域，占原發(fā)骨性腫瘤的1%～4%[1-2]。脊索瘤的治療以手術(shù)治療為主，輔助放射治療。由于顱底脊索瘤臨近重要的血管和神經(jīng)結(jié)構(gòu)，手術(shù)切除困難，手術(shù)近全切率為49.4%～73.2%，術(shù)后復(fù)發(fā)率高，其五年復(fù)發(fā)率約為47%～56%[1]。并且脊索瘤對放射治療不敏感，有文獻(xiàn)分析質(zhì)子放射治療術(shù)后殘余顱底脊索瘤的療效，發(fā)現(xiàn)其3年復(fù)發(fā)率高達(dá)25%[3]。脊索瘤復(fù)發(fā)的相關(guān)危險因素較多，美國的Sekhar等[4]將顱底脊索瘤患者的腫瘤大小、部位、重要血管包裹、顱內(nèi)侵襲、既往治療等因素進(jìn)行評分(總分45分)，并根據(jù)評分分為3組(7分和12分為分界點)；隨著分組的評分增高，患者手術(shù)全切除率下降、術(shù)后KPS評分下降、復(fù)發(fā)率增加。此外，脊索瘤的病理亞型[5-6]、相關(guān)分子標(biāo)志物(如Ki-67、brachyury等)[5-7]，通常認(rèn)為是影響脊索瘤預(yù)后的危險因素；Ki-67低表達(dá)患者的復(fù)發(fā)率較低。Ki-67是一種增殖細(xì)胞相關(guān)的核抗原，其功能與有絲分裂密切相關(guān),在細(xì)胞增殖中不可缺少。Ki-67標(biāo)記的是處于增殖周期中的細(xì)胞，該標(biāo)記陽性率越高，腫瘤生長越快，組織分化越差，預(yù)后較差。然而，Ki-67等免疫組織化學(xué)染色，需要術(shù)后組織病理學(xué)檢測。研究發(fā)現(xiàn)，脊索瘤在MRI信號不均一；根據(jù)腫瘤MRI信號值上的特點將其分為3組進(jìn)行分組分析，發(fā)現(xiàn)脊索瘤在MRI上的信號值特點與脊索瘤的復(fù)發(fā)風(fēng)險具有明顯相關(guān)性；隨著MRI信號值的提高，脊索瘤復(fù)發(fā)的風(fēng)險亦增高[8]。本研究對北京市天壇醫(yī)院神經(jīng)外科2012年12月—2018年3月收治的28例顱底脊索瘤手術(shù)治療患者的MRI信號值及腫瘤標(biāo)本Ki-67的表達(dá)水平進(jìn)行分析，以探討兩者的相關(guān)性及其對腫瘤復(fù)發(fā)的影響。

1 資料與方法

1.1 一般資料 本組患者中男16例，女12例，年齡16～60歲，平均年齡(42.0±12.3)歲；均為原發(fā)脊索瘤，且經(jīng)術(shù)后病理檢查證實。入組標(biāo)準(zhǔn)：(1)接受手術(shù)治療，病理診斷為顱底脊索瘤，既往無本疾病治療史；(2)術(shù)前MRI檢查資料齊全，術(shù)后行病理及Ki-67免疫組織化學(xué)染色檢查；(3)患者或家屬愿意入組研究，且隨訪資料完整。脊索瘤術(shù)后復(fù)發(fā)的定義：如手術(shù)全切除，且術(shù)后MRI復(fù)查無病灶殘留，隨訪時MRI復(fù)查出現(xiàn)病灶；如手術(shù)非全切除，或術(shù)后MRI復(fù)查有病灶殘留，隨訪時發(fā)現(xiàn)病灶增大[6]。本組患者的治療策略為在安全范圍內(nèi)手術(shù)切除腫瘤，術(shù)后建議咨詢放射治療；如隨訪發(fā)現(xiàn)腫瘤復(fù)發(fā)，強(qiáng)烈建議進(jìn)行包括放療在內(nèi)的綜合治療措施。

1.2 方法

1.2.1 Ki-67表達(dá)檢測 采用免疫組織化學(xué)染色法。收集手術(shù)切除的新鮮腫瘤組織標(biāo)本(除外接受電凝等操作的標(biāo)本)，用10%中性福爾馬林液浸泡保存。在術(shù)后3 d內(nèi)進(jìn)行標(biāo)本石蠟包埋，制作3 mm玻片，首先行常規(guī)蘇木精-伊紅染色(hematoxylin-eosin staining)，顯微鏡下觀察，確認(rèn)標(biāo)本為脊索瘤組織。在術(shù)后1周內(nèi)，采用Envision二步法進(jìn)行免疫組織化學(xué)染色[7]，Ki-67抗體(中杉金橋生物有限公司，鼠單抗ZM-0166)稀釋比1∶150。每張免疫組化染色片分別由兩名經(jīng)驗豐富的醫(yī)師各自獨立觀測，并討論取得一致意見。Ki-67指標(biāo)為標(biāo)本切片中的陽性細(xì)胞(細(xì)胞核染色)數(shù)與所有腫瘤細(xì)胞數(shù)的比值(Ki-67指數(shù))，且在切片中陽性率最高處計數(shù)[9]。根據(jù)腫瘤的Ki-67指數(shù)將其分為3組：(1)K1組，Ki-67指數(shù)<5%；(2)K2組，5%≤Ki-67<15%；(3)K3組，Ki-67≥15%。

1.2.2 MRI信號值比值分組 所有患者術(shù)前均接受頭顱MRI檢查(3.0 T磁共振機(jī)，Siemens,Erlangen,Germany)，增強(qiáng)掃描應(yīng)用釓噴酸葡胺對比劑(0.2 mL/kg，靜脈注射)[10]。收集患者的MRI檢查結(jié)果，驗證MRI資料的完整性(包括T1WI、T2WI和T1WI增強(qiáng)掃描序列)；原始圖像存儲于醫(yī)院PACS系統(tǒng)。利用北京天壇醫(yī)院PACS系統(tǒng)，由兩名神經(jīng)外科醫(yī)生獨立利用系統(tǒng)自帶畫筆勾勒腫瘤及鄰近腦橋的邊界，讀取兩者的MRI信號值(signal intensity，SI)，分別記為SItumor(SIt)和SIpons(SIp)。每個病灶分別讀取T1WI、T2WI和T1WI增強(qiáng)掃描序列的信號值，分別記為T1、T2、T1增強(qiáng)序列信號值。將腫瘤信號值SIt與腦干SIp值相比，得到兩者信號值的比值；T1、T2、T1增強(qiáng)序列信號值的比值分別記為Rt1、Rt2、R增強(qiáng)(Ren)，取3個信號值比值的平均值[8，11]。參考既往研究的結(jié)果[8，11]，根據(jù)腫瘤與腦干MRI信號值比值(MRI信號值)的范圍，將顱底脊索瘤分為3組，組Ⅰ：Rt2>2.49，且Ren≤0.77；組Ⅱ：Rt2>2.49，且Ren>0.77，或Rt2≤2.49，且Ren≤0.77；組Ⅲ：Rt2≤2.49，且Ren>0.77。

1.3 統(tǒng)計學(xué)方法 采用數(shù)據(jù)軟件(Epidata 3.02,Odense,Denmark)收集患者的臨床和隨訪資料數(shù)據(jù)。用SPSS20.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理分析，以P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié) 果

2.1 MRI表現(xiàn) 本組患者腫瘤的MRI主要表現(xiàn)為等或稍長T1信號(100%)，表現(xiàn)為長T2信號者25例(89.3%)，表現(xiàn)為等T2信號者僅3例(10.7%)，但腫瘤內(nèi)部信號值不均勻，T2?？梢娀祀s信號。增強(qiáng)掃描示，24例患者(85.7%)的腫瘤為不均勻輕-中度強(qiáng)化，有4例患者(14.3%)無強(qiáng)化。

2.2 MRI信號值 本組患者的MRI信號值Rt1、Rt2、Ren的范圍分別為0.41～1.05、1.3～4.4、0.7～2.3；見表1。脊索瘤病理分型為軟骨樣型6例(21.4%)、經(jīng)典型22例(78.6%)，無去分化型患者者。MRI信號值分組：組Ⅱ的患者為12例(圖1A)，組Ⅲ的患者為16例(圖1B)，無分組為組Ⅰ的患者。

2.3 Ki-67指數(shù)與MRI信號值的相關(guān)性 本組患者的Ki-67指數(shù)從1%～30%不等(圖2A、2B)，平均值為7.6%±8.0%。其中，Ki-67<5%(K1組)、5%～15%(K2組)及>15%(K3組)的患者，分別為12例(42.9%)、12例(42.9%)和4例(14.3%)。Spearman相關(guān)分析顯示，MRI信號值與Ki-67指數(shù)之間無相關(guān)關(guān)系(P=0.553)；見表2。

表1 本組患者的MRI信號值范圍(n=28)

表2 脊索瘤MRI信號值與Ki-67指數(shù)的相關(guān)性(例，%)

注：*Spearman相關(guān)分析

2.4 脊索瘤術(shù)后復(fù)發(fā)的相關(guān)因素 本組患者中，腫瘤手術(shù)全切除者為9例(32.1%)，近全切除者為13例(46.4%)，部分切除或其他6例(21.3%)；見表3。術(shù)后(發(fā)現(xiàn)復(fù)發(fā)前)4例患者接受了放射治療，其中常規(guī)放射治療1例、射波刀治療1例、伽瑪?shù)吨委?例、質(zhì)子放射治療1例。術(shù)后隨訪3～86個月，平均(35.5±23.8)個月，其中復(fù)發(fā)患者19例(67.9%)，平均復(fù)發(fā)時間為(27.4±19.6)個月。相關(guān)分析顯示，不同MRI信號值分組患者復(fù)發(fā)率的差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P=0.012)；而不同Ki-67指數(shù)、手術(shù)切除程度及病理亞型分組患者復(fù)發(fā)率的差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(表3)。單因素生存分析顯示，Ki-67指數(shù)(P=0.023)與腫瘤復(fù)發(fā)相關(guān)(圖3A)，而MRI信號值(P=0.064)、病理亞型(P=0.055)以及手術(shù)切除程度(P=0.059)與脊索瘤的復(fù)發(fā)存在一定相關(guān)性(圖3B-D)。多因素生存分析顯示，脊索瘤的Ki-67指數(shù)(P=0.004)、MRI信號值(P=0.013)是顱底脊索瘤復(fù)發(fā)的危險因素，而病理亞型(P=0.073)和手術(shù)切除程度(P=0.095)為可疑危險因素。

表3 顱底脊索瘤術(shù)后復(fù)發(fā)的相關(guān)因素(例，%)

3 討 論

顱底脊索瘤為罕見骨組織源性腫瘤，好發(fā)于30～50歲人群，治療較困難。放射治療，尤其是非質(zhì)子放射治療，在脊索瘤治療中存在一定爭議；傳統(tǒng)認(rèn)為一般的放射治療由于受劑量限制，效果不佳[1-2]。本組患者接受放射治療的比率較低，隨著國內(nèi)質(zhì)子治療的逐漸發(fā)展，可進(jìn)一步觀察放射治療對顱底脊索瘤的效果。本組28例顱底脊索瘤患者的全切除率為32.1%，近全切除率為46.4%，與文獻(xiàn)[3]報道基本相似。本組患者中，術(shù)后復(fù)發(fā)患者19例(67.9%)，平均復(fù)發(fā)時間(27.4±19.6)個月，表明本組患者的預(yù)后不佳。本研究發(fā)現(xiàn)，腫瘤手術(shù)切除程度與患者的預(yù)后存在相關(guān)性，全切除患者術(shù)后無疾病進(jìn)展期有延長趨勢，然而受樣本量的限制，未達(dá)到有統(tǒng)計學(xué)意義的檢驗值。目前，臨床上將脊索瘤的病理亞型分為3組，即經(jīng)典型、軟骨樣型和去分化型。其中軟骨樣型脊索瘤主要見于顱底區(qū)域，預(yù)后較好；而去分化型則在顱底區(qū)域少見，一般認(rèn)為其預(yù)后最差；約90%的脊索瘤為經(jīng)典型，相對容易復(fù)發(fā)[1,12]。本研究患者的病理亞型與文獻(xiàn)報道的類似，均為經(jīng)典型或軟骨樣型脊索瘤；雖然這二者均有一定的復(fù)發(fā)率，但軟骨樣型脊索瘤術(shù)后無疾病進(jìn)展期明顯延長，是預(yù)后較好的指標(biāo)之一。

雖然本組患者的手術(shù)切除程度和病理亞型分布與大宗病例類似，但本組患者術(shù)后腫瘤的復(fù)發(fā)率較高，因此有必要進(jìn)行深入分析。Ki-67作為一種腫瘤增殖指數(shù)，是目前最常用的臨床判斷預(yù)后的指標(biāo)之一。有文獻(xiàn)報道，脊索瘤Ki-67指數(shù)高于5%患者較低于5%患者的復(fù)發(fā)風(fēng)險明顯增高，患者的平均總生存時間縮短56%[13]。一般認(rèn)為，脊索瘤的Ki-67指數(shù)為5%～6%[14-15]；本組患者的Ki-67指數(shù)平均為7.6%±8.0%，有57.1%的患者Ki-67指數(shù)>5%，高于文獻(xiàn)報道，可能是導(dǎo)致本組患者高復(fù)發(fā)率的因素之一。本研究單因素生存分析發(fā)現(xiàn)，隨著Ki-67指數(shù)增高，患者的術(shù)后腫瘤復(fù)發(fā)的時間明顯縮短(P=0.023)；多因素生存分析也證實Ki-67指數(shù)為復(fù)發(fā)高危因素。Zhai等[14]分析25例顱底脊索瘤預(yù)后因素，Zou等[16]分析54例脊柱脊索瘤預(yù)后因素，Tauziéde-Espariat等[15]對111例患者287例標(biāo)本分析的報道，均證實Ki-67指數(shù)升高是脊索瘤術(shù)后復(fù)發(fā)的一個危險因素。然而，Zenonos等[9]則認(rèn)為，雖然Ki-67指數(shù)是脊索瘤的一個復(fù)發(fā)危險因素，但其并非一個獨立危險因素，可能與基因位點1p36及9p21純合性缺失有關(guān)。因此，可以認(rèn)為，Ki-67指數(shù)與顱底脊索瘤復(fù)發(fā)風(fēng)險有高度相關(guān)性，作為臨床及病理檢查的常用指標(biāo)之一，可以用于脊索瘤復(fù)發(fā)的風(fēng)險評估。

顱底脊索瘤的MRI表現(xiàn)，主要為病變呈等或長T1信號、混雜長T2信號，增強(qiáng)掃描強(qiáng)化不均勻。有文獻(xiàn)報道，脊索瘤的內(nèi)部信號不均勻，T1WI信號有時呈現(xiàn)高低混雜信號，T2WI則主要以高信號為主，增強(qiáng)掃描呈不均勻至輕-中度強(qiáng)化，“蜂房征”為其特征性表現(xiàn)之一[17]。因此，有部分患者的MRI表現(xiàn)為病變呈長T1、長T2信號，增強(qiáng)掃描不強(qiáng)化或強(qiáng)化不明顯，尤其是低齡兒童患者，是脊索瘤預(yù)后相對較好的表現(xiàn)之一；但需要與橋前池表皮樣囊腫相鑒別[18]。本組患者的MRI均以等T1、長T2信號及增強(qiáng)掃描不均勻強(qiáng)化為主要表現(xiàn)形式，與文獻(xiàn)報道的一致。脊索瘤組織病理學(xué)的特點分析顯示，在脊索瘤內(nèi)部存在大而圓形的腫瘤細(xì)胞與小而致密的腫瘤細(xì)胞兩種類型[18-19]，且?？梢砸姷嚼w維分隔等特點；推測其為脊索瘤在MRI呈現(xiàn)不同的影像學(xué)特征的原因。因此，根據(jù)MRI信號值特點，尤其是T2WI及增強(qiáng)掃描表現(xiàn)，將脊索瘤進(jìn)行分組，將不同的病理特點用MRI表現(xiàn)區(qū)分，可以預(yù)測脊索瘤的復(fù)發(fā)風(fēng)險[8]。本研究28例患者均為高風(fēng)險組，即MRI信號值組Ⅱ和組Ⅲ患者，無組Ⅰ患者；其原因一為本組病例樣本量較少，二是Ki-67指數(shù)分組導(dǎo)致選擇偏移。然而，本研究發(fā)現(xiàn)，組Ⅱ和組Ⅲ患者的復(fù)發(fā)率之間存在顯著性差異；單因素生存分析也顯示二者具有明顯差異。因此，本研究結(jié)果驗證了MRI信號值與脊索瘤復(fù)發(fā)存在相關(guān)關(guān)系；故脊索瘤這種MRI信號值對于復(fù)發(fā)的預(yù)測，可以作為術(shù)前治療方案選擇的一個參考指標(biāo)。該相關(guān)關(guān)系的具體原因，還有待進(jìn)一步大樣本的臨床觀察，以及病理學(xué)深入分析的證實。

目前，通過MRI表現(xiàn)預(yù)測病理學(xué)特征是研究的熱點[20-21]。通過MRI信號值的特征進(jìn)行分析，可以預(yù)測腫瘤內(nèi)部分子標(biāo)志物特點。本研究分析脊索瘤的MRI信號值與Ki-67指數(shù)的相關(guān)性，結(jié)果顯示MRI信號值分組與Ki-67指數(shù)之間無明顯相關(guān)性。事實上，MRI影像組學(xué)分析主要為小波紋理特征等高階影像學(xué)特征的深度分析，優(yōu)于特定的MRI信號值的范圍分析。因此，對于Ki-67指數(shù)的預(yù)測，需要進(jìn)行深入的組學(xué)分析。目前，MRI影像組學(xué)對于分子標(biāo)志物的分析已經(jīng)在膠質(zhì)瘤、肺癌等領(lǐng)域廣泛開展[19-20]，脊索瘤的影像組學(xué)已經(jīng)應(yīng)用于復(fù)發(fā)及鑒別診斷等臨床分析[22-23]。

本組患者均為術(shù)后Ki-67指數(shù)較高者，有明顯選擇偏移。然而，本研究分析證實，Ki-67指數(shù)與MRI信號值是評判顱底脊索瘤復(fù)發(fā)風(fēng)險的較好指標(biāo)；MRI信號值與Ki-67指數(shù)均為脊索瘤復(fù)發(fā)的獨立危險因素。深入研究MRI信號值，如影像組學(xué)研究等，是今后術(shù)前分析腫瘤標(biāo)志物的研究方向。