雙參數(shù)MRI紋理分析參數(shù)及血清miR-141-3p水平與早期前列腺癌患者腹腔鏡根治術(shù)后骨轉(zhuǎn)移的關(guān)系▲

王 昆 吳曉瓊 鄭小令 沈長(zhǎng)青

(海南省儋州市人民醫(yī)院放射科，海南省儋州市 571700)

前列腺癌根治術(shù)是治療早期前列腺癌患者的主要方式，可有效切除癌變組織，減輕腫瘤負(fù)荷，提高患者的生存質(zhì)量[1]。腹腔鏡前列腺癌根治術(shù)具有創(chuàng)傷小、術(shù)后并發(fā)癥少、恢復(fù)快等優(yōu)點(diǎn)，近年來被廣泛用于前列腺癌患者的治療，且取得良好效果；但早期前列腺癌患者經(jīng)根治術(shù)治療后仍存在骨轉(zhuǎn)移、復(fù)發(fā)等風(fēng)險(xiǎn)，這不利于患者預(yù)后[2]。因此，尋求可評(píng)估早期前列腺癌患者根治術(shù)后骨轉(zhuǎn)移風(fēng)險(xiǎn)的指標(biāo)至關(guān)重要。目前，臨床上評(píng)估前列腺癌骨轉(zhuǎn)移的常見方式包括X線、CT、MRI、骨掃描等，其中MRI分辨率較高，臨床應(yīng)用較多[3]。T2WI及擴(kuò)散加權(quán)成像(diffusion weighted imaging，DWI)組合的雙參數(shù)MRI(biparametric MRI，bpMRI)現(xiàn)已被用于前列腺癌的診斷及預(yù)后評(píng)估，且被證實(shí)可提高診斷效能和預(yù)后評(píng)估效能[4]。紋理分析是一種圖像處理技術(shù)，該技術(shù)可評(píng)估圖像信號(hào)的異質(zhì)性，提高診斷準(zhǔn)確率，對(duì)評(píng)估前列腺癌分級(jí)有一定意義[5]。miRNA的異常表達(dá)與腫瘤發(fā)生、發(fā)展均有密切關(guān)系，研究表明miR-141-3p可抑制前列腺癌細(xì)胞的增殖與遷移[6]。由此我們推測(cè)血清miR-141-3p可能與前列腺癌術(shù)后骨轉(zhuǎn)移有關(guān)。雖然已有學(xué)者在前列腺癌患者中分別進(jìn)行關(guān)于bpMRI紋理分析、血清miR-141-3p表達(dá)水平的研究，但將二者聯(lián)合用于評(píng)估前列腺癌根治術(shù)后骨轉(zhuǎn)移的研究較少。因此，本研究探討術(shù)前bpMRI紋理分析參數(shù)、血清miR-141-3p表達(dá)水平與早期前列腺癌患者腹腔鏡根治術(shù)后骨轉(zhuǎn)移的關(guān)系，以及二者的預(yù)測(cè)價(jià)值。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 回顧性分析2016年4月至2018年4月在我院進(jìn)行腹腔鏡根治術(shù)治療的82例早期前列腺癌患者的臨床資料，根據(jù)術(shù)后3年內(nèi)發(fā)生骨轉(zhuǎn)移的情況分為轉(zhuǎn)移組41例與未轉(zhuǎn)移組41例。納入標(biāo)準(zhǔn)：(1)早期前列腺癌的診斷符合《前列腺癌臨床診斷與治療：從指南到臨床》[7]中的標(biāo)準(zhǔn)，經(jīng)直腸指檢、前列腺活檢等檢查確診；(2)均為初診患者，既往未接受過其他方式治療；(3)術(shù)后均隨訪3年；(4)病歷資料完整。排除標(biāo)準(zhǔn)：(1)合并肺癌、肝癌等其他惡性腫瘤者；(2)bpMRI圖像質(zhì)量較差，病變顯示不清楚者；(3)合并重要臟器嚴(yán)重疾病(如肝腎功能衰竭)者；(4)確診時(shí)已存在骨轉(zhuǎn)移者；(5)隨訪期間死亡者。本研究經(jīng)我院醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)審批通過。

1.2 手術(shù)治療的方法 全部患者均接受腹腔鏡前列腺癌根治術(shù)治療。采用氣管插管全身麻醉，取頭低腳高仰臥位。經(jīng)腹膜外入路進(jìn)行手術(shù)，采用5孔法，按照Montsouris七步法進(jìn)行手術(shù)，取出標(biāo)本、徹底止血后放置盆腔引流管，縫合、術(shù)畢。

1.3 隨訪方式 隨訪主要以電話與門診方式為主。術(shù)后第1年患者每3個(gè)月到院復(fù)查1次；術(shù)后第2～3年，患者每6個(gè)月到院復(fù)查1次，每周進(jìn)行電話隨訪。復(fù)查內(nèi)容主要包括檢測(cè)腫瘤標(biāo)志物、MRI，如MRI檢查提示存在骨盆骨質(zhì)異常信號(hào)則需進(jìn)一步行單光子發(fā)射計(jì)算機(jī)斷層成像/PET-CT檢查，觀察患者術(shù)后轉(zhuǎn)移及復(fù)發(fā)等情況。

1.4 骨轉(zhuǎn)移的診斷標(biāo)準(zhǔn) 采用Infinia Ⅱ Hawkeye 單光子發(fā)射計(jì)算機(jī)斷層成像/PET-CT顯像儀(美國GE公司)進(jìn)行全身骨顯像檢查。檢查前囑咐患者排空膀胱，摘除身上金屬物品，取仰臥位。經(jīng)肘靜脈注入顯像劑99Tcm-MDP 740 Mbq(上海原子科興藥業(yè)有限公司)0.1 mmol/kg，注射速率為2～3 mL/s，30 min后飲水1 000～1 500 mL，2～3 h后進(jìn)行前后位、后前位的全身骨顯像。參數(shù)設(shè)置：能峰140 KeV，窗寬20%，矩陣256×1 024，速度10～20 cm/min。符合以下標(biāo)準(zhǔn)中任一項(xiàng)即為骨轉(zhuǎn)移[8]：(1)病變處放射性分布較對(duì)側(cè)及臨近骨組織異常升高或下降；(2)骨組織中有1個(gè)以上可疑病灶，在隨訪中可見病灶增大呈明顯進(jìn)展。

1.5 基線資料的收集 基線資料包括年齡、臨床分期[9](Ⅰ期、Ⅱ期)、合并高血壓(收縮壓≥140 mmHg或舒張壓≥90 mmHg)情況、合并糖尿病(空腹血糖≥7 mmol/L 或OGTT后2 h的血糖≥11.0 mmol/L)情況、體質(zhì)指數(shù)、腫瘤直徑等。

1.6 bpMRI紋理分析 術(shù)前1周采用飛利浦3.0T Ingenia型MRI掃描儀、16通道體部相控陣線圈進(jìn)行檢查。橫斷位T2WI參數(shù)：重復(fù)時(shí)間為5 202 ms，回波時(shí)間為100 ms，視野為200 mm×200 mm，矩陣為256×205，層厚為4 mm，層間距為0.8 mm，激發(fā)次數(shù)1次，回波鏈13；橫斷位DWI參數(shù)：重復(fù)時(shí)間為3 700 ms，回波時(shí)間為80 ms，視野為260 mm×221 mm，矩陣為160×95，層厚為4 mm，無層間距，激發(fā)次數(shù)4此，B值(彌散敏感因子)=0 s/mm2、100 s/mm2、800 s/mm2。導(dǎo)出原始圖像數(shù)據(jù)后在儀器自帶軟件中勾畫興趣區(qū)，由兩名經(jīng)驗(yàn)豐富的醫(yī)學(xué)影像科副主任醫(yī)師采用盲法在T2WI、DWI序列中勾畫層面所有病灶區(qū)為感興趣區(qū)，利用軟件提取感興趣區(qū)紋理特征，獲取紋理參數(shù)，包括感興趣區(qū)的熵、偏度、峰度等。

1.7 血清學(xué)指標(biāo)的檢測(cè)方法 術(shù)前1 d采集患者空腹?fàn)顟B(tài)下外周肘靜脈血6 mL，采用德國Eppendorf公司的TDZ4型離心機(jī)以3 000 r/min的速率離心15 min(離心半徑10 cm)，將獲得的血清分別置于兩支試管中保存，放置于-80 ℃環(huán)境中保存待檢。取其中一支試管，采用ELISA測(cè)定血清前列腺特異抗原(prostate specific antigen，PSA)水平，試劑盒由美國R&D公司提供(批號(hào)：150412)，操作嚴(yán)格遵照試劑盒說明書進(jìn)行。取另一支試管，采用實(shí)時(shí)熒光定量PCR檢測(cè)血清miR-141-3p mRNA表達(dá)水平：采用TRIzol[購自賽默飛世爾科技(中國)有限公司，批號(hào)：50175111]方法提取血清總RNA，利用紫外分光光度計(jì)(梅特勒-托利多國際有限公司，型號(hào)：UV5)檢測(cè)其濃度及純度；采用反轉(zhuǎn)錄試劑盒(美國Invitrogen公司，批號(hào)：150204)將總RNA反轉(zhuǎn)錄為cDNA，置于-20 ℃保存待檢；miR-141-3p(日本Takara寶生物工程有限公司提供)上游引物序列(5′-3′)為ACCCAGTGCGATTTGTCA，下游引物序列(5′-3′)為ACTGTACTGGAAGATGGACC；內(nèi)參U6上游引物序列為5′-CTACGATCGTACGTGTA-3′，下游引物序列為5′-AGCTCGAGAGTCTGTAT-3′。配制反應(yīng)體系，包括SYBR Green Ⅰ混合液20 μL、cDNA 4.0 μL、正向引物0.5 μL、反向引物0.5 μL、無RNA酶水5.0 μL，混勻以上體系后瞬時(shí)離心，置于9700型PCR儀(美國ABI公司)中進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)條件為95 ℃ 30 s、95 ℃ 5 s、60 ℃ 34 s，40個(gè)循環(huán)。實(shí)驗(yàn)進(jìn)行3次取平均值，以U6作為內(nèi)參，采用2-ΔΔCt法計(jì)算血清miR-141-3p的相對(duì)表達(dá)水平。

1.8 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析 采用SPSS 23.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。計(jì)數(shù)資料以例數(shù)和百分比表示，組間比較采用χ2檢驗(yàn)；等級(jí)資料的比較采用秩和檢驗(yàn)；計(jì)量資料均經(jīng)Shapiro-Wilk法進(jìn)行正態(tài)性檢驗(yàn)，符合正態(tài)分布的計(jì)量資料以(x±s)表示，組間比較采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)，偏態(tài)分布的資料以[M(P25，P75)]表示，組間比較采用Mann-WhitneyU檢驗(yàn)；采用Logistic回歸模型分析血清學(xué)指標(biāo)與前列腺癌患者術(shù)后骨轉(zhuǎn)移的關(guān)系；繪制受試者工作特征(receiver operating characteristic，ROC)曲線，并計(jì)算曲線下面積(area under the curve，AUC)，AUC值>0.9表示預(yù)測(cè)性能較高，>0.7～0.9表示有一定預(yù)測(cè)性能，>0.5～0.7表示預(yù)測(cè)性能較差。以P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié) 果

2.1 兩組患者基線資料和血清學(xué)指標(biāo)的比較 轉(zhuǎn)移組患者術(shù)前血清PSA水平與血清miR-141-3p表達(dá)水平均高于未轉(zhuǎn)移組(均P<0.05)，而兩組間其他基線資料差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均P>0.05)。見表1。

表1 兩組患者基線資料和血清學(xué)指標(biāo)的比較

續(xù)表1

2.2 血清miR-141-3p表達(dá)水平、PSA水平與前列腺癌根治術(shù)后骨轉(zhuǎn)移的關(guān)系 將術(shù)后骨轉(zhuǎn)移狀況作為因變量(1=轉(zhuǎn)移，0=未轉(zhuǎn)移)，患者術(shù)前血清miR-141-3p表達(dá)水平、血清PSA水平作為自變量(均為連續(xù)變量)，進(jìn)行二元Logistic回歸分析，結(jié)果顯示，術(shù)前血清miR-141-3p表達(dá)水平、血清PSA水平升高可能與前列腺癌根治術(shù)后骨轉(zhuǎn)移有關(guān)(均OR>1、P<0.05)。見表2。

表2 Logistic回歸分析結(jié)果

2.3 兩組患者bpMRI紋理分析參數(shù)的比較 兩組患者表觀彌散系數(shù)(apparent diffusion coefficient，ADC)峰度、T2WI峰度比較，差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均P>0.05)；轉(zhuǎn)移組患者ADC熵、T2WI熵、ADC偏度、T2WI偏度均高于未轉(zhuǎn)移組(均P<0.05)。見表3。

表3 兩組患者bpMRI紋理分析參數(shù)的比較

2.4 術(shù)前bpMRI紋理分析參數(shù)聯(lián)合血清miR-141-3p表達(dá)水平評(píng)估前列腺癌根治術(shù)后骨轉(zhuǎn)移風(fēng)險(xiǎn)的價(jià)值 將前列腺癌根治術(shù)后骨轉(zhuǎn)移狀況作為狀態(tài)變量(1=轉(zhuǎn)移，0=未轉(zhuǎn)移)，將患者術(shù)前血清miR-141-3p表達(dá)水平、ADC熵、ADC偏度、T2WI熵、T2WI偏度作為檢驗(yàn)變量，繪制ROC曲線圖(見圖1)，并通過Logistic回歸模型建立聯(lián)合預(yù)測(cè)指標(biāo)。結(jié)果顯示，當(dāng)術(shù)前血清miR-141-3p表達(dá)水平、ADC熵、ADC偏度、T2WI熵、T2WI偏度的截?cái)嘀捣謩e取2.68、5.87、0.76、5.46、0.64時(shí)，可獲得最佳評(píng)估價(jià)值，均有一定的預(yù)測(cè)效能；而術(shù)前bpMRI紋理分析參數(shù)(ADC熵、ADC偏度、T2WI熵、T2WI偏度同時(shí)納入)聯(lián)合血清miR-141-3p表達(dá)水平的AUC高達(dá)0.976，預(yù)測(cè)效能較高，見表4。

圖1 術(shù)前bpMRI紋理分析參數(shù)、血清miR-141-3p表達(dá)水平單獨(dú)及聯(lián)合評(píng)估前列腺癌根治術(shù)后骨轉(zhuǎn)移風(fēng)險(xiǎn)價(jià)值的ROC曲線

表4 術(shù)前bpMRI紋理分析參數(shù)和血清miR-141-3p表達(dá)水平單獨(dú)及聯(lián)合預(yù)測(cè)前列腺癌患者術(shù)后骨轉(zhuǎn)移風(fēng)險(xiǎn)的價(jià)值

3 討 論

對(duì)于早期前列腺癌患者，采用腹腔鏡前列腺癌根治術(shù)治療雖然可以精準(zhǔn)切除腫瘤病灶、延長(zhǎng)患者的生存時(shí)間，但術(shù)后腫瘤轉(zhuǎn)移仍是導(dǎo)致患者預(yù)后不良的關(guān)鍵因素，其中以骨轉(zhuǎn)移最為常見[10]。因此，尋求可以準(zhǔn)確評(píng)估前列腺癌患者術(shù)后骨轉(zhuǎn)移的指標(biāo)成為近年研究的重點(diǎn)。

影像學(xué)檢查是評(píng)估前列腺癌骨轉(zhuǎn)移的重要手段。bpMRI是近年來臨床上常用于評(píng)估前列腺癌轉(zhuǎn)移的非侵入性檢查手段，參數(shù)主要包括DWI與T2WI，其中DWI是bpMRI的重要組成序列之一，其定量參數(shù)ADC可量化評(píng)估水分子擴(kuò)散速度，在評(píng)估前列腺癌的分化及浸潤(rùn)程度中具有較高價(jià)值[11]。紋理分析可用于評(píng)估肉眼不可見的圖像異質(zhì)性，能夠從圖像中提取大量信息，可用于腫瘤的診斷及惡性程度分級(jí)等[12]。峰度、熵、偏度均是bpMRI紋理分析的常用參數(shù)，其中熵主要反映整體信號(hào)的非均勻程度或復(fù)雜程度，熵值越大表示圖像紋理越不規(guī)則；峰度描述感興趣區(qū)直方圖的平坦度，峰度越大表示越平坦；偏度主要描述感興趣區(qū)直方圖的不對(duì)稱性，偏度越大表示測(cè)值越不穩(wěn)定[13]。有學(xué)者提出，bpMRI紋理分析對(duì)于評(píng)估前列腺癌的分化積度及進(jìn)展情況具有積極意義，推測(cè)bpMRI紋理分析參數(shù)可能與前列腺癌患者的術(shù)后骨轉(zhuǎn)移有關(guān)[14]。本研究結(jié)果也顯示，轉(zhuǎn)移組患者ADC熵、T2WI熵、ADC偏度、T2WI偏度均高于未轉(zhuǎn)移組(均P<0.05)，ROC曲線分析結(jié)果提示ADC熵、ADC偏度、T2WI熵、T2WI偏度的AUC在0.7～0.9之間，表明這些參數(shù)對(duì)前列腺癌術(shù)后骨轉(zhuǎn)移均具有一定的預(yù)測(cè)效能， 這進(jìn)一步驗(yàn)證了上述觀點(diǎn)。但僅通過影像學(xué)檢查結(jié)果預(yù)測(cè)前列腺癌術(shù)后骨轉(zhuǎn)移結(jié)果的準(zhǔn)確度較低，聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室血清學(xué)檢查或可提高其評(píng)估價(jià)值。

前列腺發(fā)生炎癥或癌變時(shí)，導(dǎo)管系統(tǒng)屏障受損，導(dǎo)致PSA釋放入血，因此血清PSA水平會(huì)異常升高[15]。研究報(bào)告，前列腺癌骨轉(zhuǎn)移患者的血清PSA水平顯著高于無轉(zhuǎn)移者[16]。雖然血清PSA水平已被證實(shí)與前列腺癌骨轉(zhuǎn)移密切相關(guān)，但血清PSA水平用于評(píng)估前列腺癌時(shí)也有一定的局限性，如前列腺炎、前列腺增生等患者的血清PSA水平也會(huì)異常升高，評(píng)估前列腺癌轉(zhuǎn)移的特異性不高[17]。因此，還需尋求其他可評(píng)估前列腺癌患者術(shù)后骨轉(zhuǎn)移的特異性方法。本研究結(jié)果顯示，轉(zhuǎn)移組患者術(shù)前血清PSA水平高于未轉(zhuǎn)移組(P<0.05)，進(jìn)一步行回歸分析顯示，術(shù)前血清PSA水平升高可能與前列腺癌根治術(shù)后骨轉(zhuǎn)移有關(guān)(P<0.05)，miR-141-3p或可成為早期評(píng)估前列腺癌根治術(shù)后骨轉(zhuǎn)移的重要標(biāo)志物。

近年來，關(guān)于miR-375、miR-141、miR-34a等多種miRNA與前列腺癌發(fā)生、發(fā)展關(guān)系的研究較多[18]。miR-141作為miR-200家族成員，與卵巢癌、結(jié)腸癌等惡性腫瘤浸潤(rùn)及轉(zhuǎn)移等密切相關(guān)，且在前列腺癌組織中的表達(dá)顯著升高[19]。miR-141-3p具有促進(jìn)前列腺癌細(xì)胞侵襲及轉(zhuǎn)移的能力，是前列腺癌骨轉(zhuǎn)移的有效分子標(biāo)記物，且與骨轉(zhuǎn)移程度具有一定關(guān)系[20]。因此，我們推測(cè)術(shù)前血清miR-141-3p表達(dá)水平可能與前列腺癌根治術(shù)后骨轉(zhuǎn)移有關(guān)。

本研究結(jié)果顯示，轉(zhuǎn)移組患者術(shù)前血清miR-141-3p表達(dá)水平高于未轉(zhuǎn)移組(P<0.05)，且Logistic回歸分析顯示，術(shù)前血清miR-141-3p 表達(dá)水平是前列腺癌根治術(shù)后骨轉(zhuǎn)移的風(fēng)險(xiǎn)因子(均P<0.05)，說明術(shù)前血清miR-141-3p過表達(dá)與前列腺癌根治術(shù)后骨轉(zhuǎn)移有關(guān)。其原因可能為：miR-141-3p過表達(dá)使得腫瘤細(xì)胞大量增殖、遷移及侵襲能力增強(qiáng)，并發(fā)生上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化，導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞遷移至骨微環(huán)境中，進(jìn)而促進(jìn)破骨細(xì)胞分化及骨轉(zhuǎn)移灶形成，從而增加術(shù)后骨轉(zhuǎn)移風(fēng)險(xiǎn)[21]。此外，miR-141-3p可激活p38蛋白激酶的磷酸化及信號(hào)通路，促進(jìn)成骨活性基因表達(dá)，升高骨保護(hù)素水平，為前列腺癌骨轉(zhuǎn)移微環(huán)境的形成奠定基礎(chǔ)，增加術(shù)后骨轉(zhuǎn)移風(fēng)險(xiǎn)[22]。ROC曲線分析結(jié)果提示，術(shù)前血清miR-141-3p表達(dá)水平的AUC為0.871，表明其對(duì)前列腺癌根治術(shù)后骨轉(zhuǎn)移具有一定的預(yù)測(cè)效能；而將bpMRI紋理分析參數(shù)與血清miR-141-3p表達(dá)水平聯(lián)合預(yù)測(cè)前列腺癌根治術(shù)后骨轉(zhuǎn)移時(shí)，AUC高達(dá)0.976，預(yù)測(cè)效能較高。這表明，今后臨床上可考慮將bpMRI紋理分析參數(shù)與血清miR-141-3p聯(lián)合用于前列腺癌根治術(shù)后骨轉(zhuǎn)移的評(píng)估中。但目前關(guān)于miR-141-3p在前列腺癌根治術(shù)后骨轉(zhuǎn)移中的具體作用機(jī)制尚未明確，且未分析bpMRI紋理分析所有參數(shù)與miR-141-3p聯(lián)合用于評(píng)估前列腺癌根治術(shù)后骨轉(zhuǎn)移的價(jià)值，具體結(jié)論還需今后進(jìn)一步研究證實(shí)。

綜上所述，早期前列腺癌患者術(shù)前bpMRI紋理分析參數(shù)、血清miR-141-3p表達(dá)水平與其腹腔鏡根治術(shù)后骨轉(zhuǎn)移有關(guān)，二者均對(duì)術(shù)后骨轉(zhuǎn)移具有一定的預(yù)測(cè)價(jià)值，且二者聯(lián)合應(yīng)用時(shí)更進(jìn)一步提高預(yù)測(cè)效能。