MRI紋理聯(lián)合Cripto-1與SOX2蛋白對(duì)甲狀腺乳頭狀癌頸部淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的診斷價(jià)值

姚錫虎，周青云，張志誠(chéng)，周建英

1.福建醫(yī)科大學(xué)附屬泉州第一醫(yī)院病理科，福建泉州 362000；2.泉州醫(yī)學(xué)高等專科學(xué)校附屬人民醫(yī)院放射科，福建泉州 362000；3.重慶市第九人民醫(yī)院放射科，重慶 400700；4.福建醫(yī)科大學(xué)附屬泉州第一醫(yī)院疼痛科，福建泉州 362000

前言

有文獻(xiàn)報(bào)道甲狀腺乳頭狀癌（PTC）患者中相當(dāng)比例存在頸部淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移（LNM），是影響預(yù)后的最重要因素之一［1］。根治性頸部清掃術(shù)可以提高患者生存率［2］，手術(shù)范圍通常由臨床因素和術(shù)前影像學(xué)決定。然而，臨床因素表明LNM 的高風(fēng)險(xiǎn)尚不清楚。盡管醫(yī)療機(jī)構(gòu)多采用術(shù)前成像，如高分辨率超聲、頸部計(jì)算機(jī)斷層掃描等，但這些方法對(duì)PTC 是否發(fā)生LNM 的診斷存在主觀影響因素以及特異性低等問(wèn)題。目前國(guó)內(nèi)外多采用超聲紋理分析及影像組學(xué)預(yù)測(cè)PTC 是否發(fā)生LNM。磁共振成像（MRI）T2加權(quán)成像（T2WI）紋理分析可以有效獲取一些肉眼較難識(shí)別的特征參數(shù)，更好地揭示病灶內(nèi)潛在的病理異質(zhì)性［3］。此外，人類Cripto-1 是表皮生長(zhǎng)因子家族的成員，與上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化（EMT）和致癌作用有關(guān)，同時(shí)Cripto-1 在50%～80%的不同類型癌癥中高水平表達(dá)［4］。一種干細(xì)胞因子性別決定區(qū)Y 框蛋白（SOX2）在多種惡性腫瘤中已被證實(shí)高表達(dá)，可能與腫瘤細(xì)胞的失控性生長(zhǎng)有關(guān)［5］，關(guān)于其在PTC 伴L(zhǎng)NM 中的研究尚無(wú)報(bào)道。本研究將MRI T2WI 圖像紋理分析與Cripto-1 和SOX2 蛋白表達(dá)兩種方法進(jìn)行聯(lián)合，旨在評(píng)估其對(duì)PTC伴L(zhǎng)NM的診斷價(jià)值。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選擇2018年8月至2021年2月在福建醫(yī)科大學(xué)附屬泉州第一醫(yī)院收治的82例PTC患者，并留取患者根治術(shù)標(biāo)本進(jìn)行后期的免疫組化研究。納入標(biāo)準(zhǔn)：①≤60歲者；②患者均接受過(guò)淋巴結(jié)手術(shù)或穿刺術(shù)者；③既往無(wú)甲狀腺治療或手術(shù)切除史者；④由2名以上病理科醫(yī)生確診為PTC者；⑤臨床資料齊全者。排除標(biāo)準(zhǔn)：①腫瘤直徑＞5 mm的PTC者；②有血栓病史患者；③MRI圖像模糊，很難提取紋理特征與繪制感興趣區(qū)（ROI）者；④肝腎功能障礙較為嚴(yán)重者；⑤孕產(chǎn)期婦女。入選患者根據(jù)病理穿刺結(jié)果，將42例LNM陽(yáng)性者分為觀察組，將40例LNM陰性者分為對(duì)照組。其中觀察組男24例，女18例；平均年齡（48.25±4.27）歲；平均體質(zhì)量指數(shù)（BMI）（22.20±2.22）kg/m2；吸煙史20例；飲酒史23例；腫瘤直徑（3.15±0.57）mm；病灶位置：左葉20例，右葉22例。對(duì)照組男20例，女20例；平均年齡（47.69±5.12）歲；平均BMI（22.65±2.41）kg/m2；吸煙史18例；飲酒史21例；腫瘤直徑（2.89±0.65）mm；病灶位置：左葉19例，右葉21例。兩組患者性別、年齡、BMI、飲酒史等方面比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。

1.2 方法

1.2.1 MRI T2WI圖像紋理分析

1.2.1.1 圖像采集囑患者取仰臥體位，墊高頸部，暴露甲狀腺，保持平穩(wěn)呼吸避免咳嗽、吞咽行為產(chǎn)生偽影，從外耳孔掃描至主動(dòng)脈弓水平，可根據(jù)需求擴(kuò)大掃描區(qū)域。采用德國(guó)西門(mén)子Avanto 1.5T 超導(dǎo)MR 掃描儀，序列與參數(shù)如下：軸位T1WI（TR 520 ms, TE 14 ms）、T2WI（TR 3 500 ms，TE 95 ms）、掃描抑脂與冠狀面的T2WI（TR 3 000 ms，TE 85 ms），層厚3 mm，層間距1 mm，F(xiàn)OV 14 cm×14 cm，矩陣320×256，NEX 4。采用經(jīng)肘前靜脈注射0.1 mmol/kg Gd-DTPA劑。在橫斷面和冠狀面采用層厚3 mm 的T1WI 增強(qiáng)掃描。以“.Dicom”格式保存數(shù)據(jù)于光盤(pán)中。

1.2.1.2 圖像選擇在PACS 工作站上，調(diào)整所有測(cè)試圖像的窗寬、窗位，且保持一致，隨后導(dǎo)出。由2名經(jīng)驗(yàn)豐富的MRI 醫(yī)生，根據(jù)掃描保存的圖片共同核實(shí)病灶位置與區(qū)域，選取病灶的最大層面，導(dǎo)入Image J 1.51 軟件。

1.2.1.3 提取T2WI 紋理參數(shù)采用Image J 軟件沿病灶邊緣勾畫(huà)軸位T2WI 病灶ROI，設(shè)置直方圖及GLCM 參數(shù)像素間距d=1，與軸夾角θ=0°，提取T2WI的8 個(gè)紋理參數(shù)（熵、角二階矩、相關(guān)、均值、對(duì)比、偏度、峰態(tài)、逆差矩），每個(gè)病灶測(cè)量3次取平均值。

1.2.2 Cripto-1 與SOX2 蛋白的免疫組織化學(xué)染色采用ElivisionTMplus法進(jìn)行免疫組織化學(xué)染色。

1.3 觀察指標(biāo)

（1）LNM?；诿绹?guó)國(guó)立綜合癌癥網(wǎng)絡(luò)指南及既往研究［6］，由2 位經(jīng)驗(yàn)豐富的MRI 醫(yī)生共同閱片，符合以下條件之一者為L(zhǎng)NM：①橫斷面示淋巴結(jié)短徑≥1 cm；②淋巴結(jié)結(jié)外侵犯、相互融合以及邊緣不規(guī)則強(qiáng)化；③淋巴結(jié)中央壞死或呈環(huán)形強(qiáng)化改變。（2）Cripto-1 陽(yáng)性表達(dá)于細(xì)胞膜或細(xì)胞質(zhì)上，綜合染色強(qiáng)度及陽(yáng)性細(xì)胞比例判定其表達(dá)水平，以≥10%為陽(yáng)性表達(dá)［7］。SOX2 陽(yáng)性表達(dá)于胞漿中，綜合染色強(qiáng)度及陽(yáng)性細(xì)胞比例判定其表達(dá)水平，以≥25%為陽(yáng)性表達(dá)。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

采用SPSS19.0 軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，MRI T2WI 圖像紋理參數(shù)特征用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示，行t檢驗(yàn)；陽(yáng)性表達(dá)率、敏感度、特異度及符合率用n(%)表示，行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 Cripto-1與SOX2蛋白免疫組化染色結(jié)果

Cripto-1蛋白在伴L(zhǎng)NM的PTC中的陽(yáng)性表達(dá)顯著強(qiáng)于未伴L(zhǎng)NM的PTC中的陽(yáng)性表達(dá)（P＜0.05,表1）。Cripto-1蛋白免疫組化染色陽(yáng)性表達(dá)多位于腫瘤周?chē)M織，表現(xiàn)為棕黃色顆粒，主要位于細(xì)胞膜上，且Cripto-1蛋白在伴L(zhǎng)NM的PTC中染色強(qiáng)度顯著強(qiáng)于未伴L(zhǎng)NM的PTC（圖1a與1b）。SOX2蛋白在伴L(zhǎng)NM的PTC中的陽(yáng)性表達(dá)顯著強(qiáng)于未伴L(zhǎng)NM 的PTC 中的陽(yáng)性表達(dá)（P＜0.05,表1）。SOX2蛋白免疫組化染色陽(yáng)性表達(dá)多位于腫瘤周?chē)M織，表現(xiàn)為棕黃色顆粒，主要位于胞漿上，且SOX2蛋白在伴L(zhǎng)NM的PTC中染色強(qiáng)度顯著強(qiáng)于未伴L(zhǎng)NM的PTC（圖1c與1d）。

表1 Cripto-1與SOX2蛋白免疫組化染色結(jié)果［例（%）］Table 1 Immunohistochemical staining results of Cripto-1 and SOX2 proteins［cases(%)］

圖1 Cripto-1與SOX2蛋白免疫組化染色結(jié)果（×400）Figure 1 Immunohistochemical staining results of Cripto-1 and SOX2 proteins(×400)

2.2 MRI T2WI圖像紋理參數(shù)特征及診斷效能

兩組T2WI 圖像紋理分析（圖2）的熵、角二階矩以及相關(guān)間具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05, 表2），而逆差矩、偏度、對(duì)比、峰度以及均值間均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05, 表2）。同時(shí)預(yù)測(cè)PTC 伴L(zhǎng)NM 的熵、角二階矩以及相關(guān)對(duì)應(yīng)AUC 分別為0.884、0.783、0.718，敏感度分別為97.13%、79.42%、44.14%，特異度分別為70.00%、60.00%、90.00%。

表2 兩組患者M(jìn)RI T2WI圖像紋理參數(shù)比較（± s）Table 2 Comparison of texture parameters in MRI T2WI images between two groups of patients(Mean±SD)

表2 兩組患者M(jìn)RI T2WI圖像紋理參數(shù)比較（± s）Table 2 Comparison of texture parameters in MRI T2WI images between two groups of patients(Mean±SD)

組別觀察組對(duì)照組χ2值P值n 熵42 40 6.67±0.65 5.52±0.51 8.883 0.000角二階矩（×10-2）0.31±0.09 0.52±0.12 8.993 0.000相關(guān)（×10-2）0.36±0.12 0.73±0.21 9.855 0.000均值60.43±22.76 53.75±20.84 1.384 0.170峰度-0.11±0.14-0.18±0.18 1.971 0.051對(duì)比37.72±18.48 30.53±14.55 1.951 0.055偏度-0.15±0.06-0.16±0.04 0.883 0.379逆差矩0.24±0.08 0.22±0.09 1.064 0.290

圖2 MRI T2WI圖像紋理參數(shù)特征Figure 2 Texture characteristics of MRI T2WI images

2.3 MRI 紋理參數(shù)聯(lián)合Cripto-1 與SOX2 蛋白對(duì)PTC伴L(zhǎng)NM的診斷價(jià)值

MRI紋理參數(shù)對(duì)PTC伴L(zhǎng)NM的診斷價(jià)值稍優(yōu)于Cripto-1與SOX2蛋白，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05,表3）；而MRI紋理參數(shù)聯(lián)合Cripto-1與SOX2蛋白診斷在敏感度、特異度及符合率均顯著優(yōu)于單獨(dú)診斷（P＜0.05,表3）。

表3 MRI紋理參數(shù)聯(lián)合Cripto-1與SOX2蛋白對(duì)PTC伴L(zhǎng)NM的診斷價(jià)值［例（%）］Table 3 Diagnostic value of MRI texture analysis combined with Cripto-1 and SOX2 protein expression in PTC with LNM［cases(%)］

3 討論

PTC是最常見(jiàn)的甲狀腺惡性腫瘤，約占缺碘地區(qū)甲狀腺癌的85%，LNM 在30%～80%的PTC 患者中可見(jiàn)［1］。然而，盡管其病程緩慢，但仍占甲狀腺癌死亡人數(shù)的50%以上［8］。美國(guó)國(guó)家癌癥數(shù)據(jù)庫(kù)報(bào)告美國(guó)PTC 患者總體10年生存率為99%，盡管生存率極高，但PTC 與整個(gè)LNM 的高比率（30%至90%的患者）相關(guān)［9］。局部LNM 通常是PTC 向甲狀腺遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移的第一步。大多數(shù)病例遵循相對(duì)良性的臨床過(guò)程，這可能會(huì)導(dǎo)致醫(yī)生和患者忽視長(zhǎng)期隨訪的重要性。既往研究表明67.9%的經(jīng)典PTC 病例存在LNM，而PTC患者超過(guò)10年的生存率不受LNM 的影響［11］。然而，缺乏關(guān)于PTC 患者初始甲狀腺切除術(shù)和淋巴結(jié)清掃后復(fù)發(fā)的信息，并且在初始淋巴結(jié)清掃后可能發(fā)生局部復(fù)發(fā)或遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移，手術(shù)、長(zhǎng)期放射性碘治療和外部放療用于治療PTC患者的復(fù)發(fā)［12］。

術(shù)前準(zhǔn)確評(píng)估LNM 情況，可幫助醫(yī)生選擇合理手術(shù)方案。PTC 患者往往較早發(fā)生局部LNM，手術(shù)是首選治療方法。LNM 對(duì)臨床分期及術(shù)后復(fù)發(fā)率和病死率的評(píng)估都具有重要意義，是降低局部復(fù)發(fā)率和避免再次手術(shù)的關(guān)鍵，手術(shù)范圍以及疾病預(yù)后主要取決于是否存在局部LNM［13］。另外，淋巴結(jié)清掃勢(shì)必會(huì)增加手術(shù)并發(fā)癥的發(fā)生率。MRI 影像學(xué)檢查因其多平面、多參數(shù)與高分辨率等特征，已成為PTC 術(shù)前評(píng)估LNM 的重要方法，但由于早期LNM 形態(tài)結(jié)構(gòu)變化不顯著，尤其MRI 影像對(duì)小淋巴結(jié)炎性增生和微轉(zhuǎn)移的敏感性與特異性較低［14］。研究表明PTC 伴L(zhǎng)NM 的紋理分布更復(fù)雜且不規(guī)則（熵值越大），腫瘤的異質(zhì)性也更顯著，紋理細(xì)致程度更低（角二階矩值越大提示圖像越均一、異質(zhì)性越?。?6］。鐘熹等［17］研究表明T2WI紋理分析能很大程度上預(yù)測(cè)舌癌患者頸部LNM，熵對(duì)預(yù)測(cè)雙側(cè)頸部LNM 也有同樣的價(jià)值。本研究結(jié)果表明MRI 圖像紋理分析診斷的敏感度和特異度優(yōu)于傳統(tǒng)影像醫(yī)師評(píng)價(jià)，與鐘熹等研究一致。張衡等［18］研究顯示影像醫(yī)師診斷頸部LNM 的敏感度為64.7%，特異度為60.0%，提示MRI T2WI 圖像紋理分析預(yù)測(cè)PTC 伴L(zhǎng)NM 有一定臨床意義。但是本研究勾畫(huà)的ROI存在人為的測(cè)量誤差和選擇性偏倚，以及與3D紋理分析相比，本研究的T2WI紋理分析不能觀察腫瘤的全貌而難免存在一些不足。因此，有必要尋求輔助表征方法進(jìn)一步提高預(yù)測(cè)結(jié)果的可靠性與準(zhǔn)確性。

在脊椎動(dòng)物的早期發(fā)育過(guò)程中，Cripto-1 作為Nodal 的共同受體起作用。Nodal 是一種轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子β家族成員，對(duì)于中胚層和內(nèi)胚層的形成以及前后軸和左右軸的建立至關(guān)重要。雖然Cripto-1 在正常成人組織中表達(dá)很低，但是Cripto-1 在幾種不同的人類腫瘤中高表達(dá)，調(diào)節(jié)癌細(xì)胞的增殖、遷移、EMT 轉(zhuǎn)化和刺激腫瘤血管生成［19］。EMT 是一個(gè)多步驟過(guò)程，在此過(guò)程中上皮細(xì)胞依次失去其上皮特征并獲得間充質(zhì)表型特征的運(yùn)動(dòng)性和侵襲性［20］。細(xì)胞表面粘附連接蛋白對(duì)維持上皮細(xì)胞表型和保持頂端-基底極性都是必不可少的。在干細(xì)胞標(biāo)志物中，SOX2 是SRY 相關(guān)的高遷移率群盒家族成員，在干細(xì)胞生物學(xué)、器官發(fā)育和細(xì)胞分化的調(diào)節(jié)中起著至關(guān)重要的作用。最近的研究表明SOX2 在多種惡性腫瘤中過(guò)度表達(dá)，但在PTC 伴L(zhǎng)NM 中研究SOX2 表達(dá)的報(bào)道尚少［21］。考慮到SOX2在多能性和去分化中的作用，我們認(rèn)為其參與PTC 向PTC 伴L(zhǎng)NM 的轉(zhuǎn)變。綜上所述，MRI 紋理參數(shù)聯(lián)合Cripto-1 與SOX2 蛋白診斷PTC 伴L(zhǎng)NM 在敏感度、特異度及符合率方面均顯著優(yōu)于單獨(dú)診斷（P＜0.05），提示兩者聯(lián)合診斷價(jià)值更高。