胃癌擴(kuò)散加權(quán)成像ADC值與EGFR、Ki-67表達(dá)的相關(guān)性

鄭歡歡， 劉松， 季長風(fēng)， 陳玲， 何健， 管文賢， 周正揚(yáng)

·研究生展板·

胃癌擴(kuò)散加權(quán)成像ADC值與EGFR、Ki-67表達(dá)的相關(guān)性

鄭歡歡， 劉松， 季長風(fēng)， 陳玲， 何健， 管文賢， 周正揚(yáng)

目的：初步探討胃癌磁共振擴(kuò)散加權(quán)成像(DWI)表觀擴(kuò)散系數(shù)(ADC)值與表皮生長因子受體 (EGFR)、Ki-67表達(dá)的相關(guān)性。方法：回顧性分析68例胃癌患者的臨床及MRI資料，同時(shí)采用免疫組化法檢測(cè)胃癌中EGFR及Ki-67的表達(dá)，分析ADC值(包括平均ADC值和最小ADC值)與EGFR、Ki-67表達(dá)的關(guān)系。結(jié)果：平均ADC值及最小ADC值在不同EGFR表達(dá)狀態(tài)中差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，其中EGFR表達(dá)中陰性組的平均ADC值和最小ADC值均高于EGFR陽性組[(1.106±0.196)×10-3mm2/s和(0.918±0.164)×10-3mm2/s，P<0.001；(0.989±0.198)×10-3mm2/s和(0.835±0.170)×10-3mm2/s，P=0.002]。EGFR表達(dá)與平均ADC值、最小ADC值間均存在顯著相關(guān)性(r=-0.432，P<0.001；r=-0.382，P=0.001)，而Ki-67表達(dá)與ADC值間無明顯相關(guān)性(P>0.05)。結(jié)論：胃癌ADC值與腫瘤細(xì)胞EGFR表達(dá)間存在相關(guān)性，ADC值有望作為臨床治療胃癌時(shí)輔助評(píng)估EGFR表達(dá)的指標(biāo)。

胃腫瘤； 磁共振成像； 擴(kuò)散加權(quán)成像； 受體，表皮生長因子； Ki-67抗原

胃癌是常見的消化道惡性腫瘤之一[1]，雖然胃鏡活檢可以確診胃癌，但它是一種侵入性檢查且依賴操作者經(jīng)驗(yàn)。磁共振擴(kuò)散加權(quán)成像(diffusion weighted imaging，DWI)在對(duì)治療前胃癌的準(zhǔn)確分期中具有重要輔助作用，并且可以通過其表觀擴(kuò)散系數(shù)(apparent diffusion coefficient，ADC)值評(píng)估胃癌病理分級(jí)及淋巴結(jié)性質(zhì)[2-5]。表皮生長因子受體(epidermal growth factor receptor，EGFR)及Ki-67的表達(dá)對(duì)胃癌腫瘤細(xì)胞增殖、轉(zhuǎn)移侵襲及預(yù)后評(píng)估有重要意義[6，7]。本文旨在探討胃癌DWI的ADC值與EGFR、Ki-67表達(dá)的關(guān)系。

材料與方法

1.病例資料

回顧性搜集2011年12月-2016年10月間在南京鼓樓醫(yī)院行MRI檢查的68例胃癌患者。病例納入標(biāo)準(zhǔn)：①術(shù)后病理證實(shí)為胃癌；②術(shù)前行DWI檢查；③病例資料完整，包括患者性別、年齡、腫瘤分期、磁共振圖像及相關(guān)免疫組化信息。病例排除標(biāo)準(zhǔn)：①手術(shù)前行放化療等治療；②術(shù)后病理類型為黏液腺癌；③磁共振圖像有偽影或病灶小于5 mm。68例患者中男45例，女23例，年齡28～79歲(中位年齡61歲)；腺癌58例(低分化腺癌29例，中分化腺癌27例，高分化腺癌2例)，印戒細(xì)胞癌10例。按照AJCC第七版TNM分期進(jìn)行腫瘤分期診斷，其中Ⅰ期3例，Ⅱ期17例，Ⅲ期44例，Ⅳ期4例。

表1 不同胃癌 EGFR及Ki-67表達(dá)組間的ADC值間比較 (×10-3mm2/s)

注：*平均ADC值及最小ADC值在EGFR不同表達(dá)中差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，P<0.05。

2.檢查方法

MRI檢查采用3.0T磁共振掃描儀(Philips 3.0T MR;Philips Medical Systems，Best，the Netherlands)，32通道腹部線圈，所有患者均行T2WI及DWI檢查，檢查前患者空腹8 h，在排除禁忌癥(嚴(yán)重心臟病、前列腺肥大等)后，于檢查前10 min給患者肌肉注射20 mg丁溴東莨菪堿(1 mL:20 mg，成都第一藥業(yè)有限公司)以減少胃腸蠕動(dòng)，隨后飲用溫水800～1000 mL以充盈胃腔?；颊呷⊙雠P位，頭先進(jìn)，掃描范圍從膈頂至腎門水平。掃描參數(shù)：T2WI采用軸面快速自旋回波(turbo spin echo，TSE)序列，TR 1210～1220 ms，TE 70 ms，視野36 cm×36 cm，矩陣256×198，層厚4 mm，層間距1 mm；DWI橫軸面掃描采用單次激發(fā)自旋回波平面成像(SS-SE-EPI)，TR 2280～3600 ms，TE 40～50 ms，視野38 cm×38 cm，矩陣236×186，層厚4 mm，層間距1 mm，同時(shí)采用化學(xué)位移脂肪抑制和呼吸觸發(fā)門控技術(shù)采集原始圖像， b值分別為0和1000 s/mm2。

3.圖像分析

將采集的DWI原始圖像傳輸?shù)胶筇幚砉ぷ髡?，感興趣區(qū)(region of interest，ROI)選定原則：由于胃是空腔臟器，胃癌多沿胃壁浸潤縱行生長，故選取邊緣勾畫法，將不規(guī)則形ROI盡量放置在病灶最大層面，避開血管、壞死及囊變區(qū)，分別由兩位放射科醫(yī)生獨(dú)立測(cè)量每例病灶圖像的ADC值(包括平均ADC值和最小ADC值)，兩位醫(yī)生僅知道病灶位置，不知道胃鏡及手術(shù)病理結(jié)果等其他情況。以上測(cè)量值均取兩者的平均值以減少誤差。

4.術(shù)后病理、免疫組化分析

采集所有入組患者的術(shù)后標(biāo)本，經(jīng)10%的中性福爾馬林固定，常規(guī)石蠟包埋，將蠟塊行 4 μm厚連續(xù)切片，每例切片至少計(jì)數(shù)10個(gè)400 倍視野，應(yīng)用免疫組化SP法檢測(cè)。免疫組化染色結(jié)果判定標(biāo)準(zhǔn)：Ki-67陽性著色為細(xì)胞核呈棕黃色，Ki-67值為陽性細(xì)胞所占比例，以10%為界(1000個(gè)細(xì)胞中陽性細(xì)胞數(shù)所占比例)，陽性細(xì)胞所占比例≥10%為陽性(+)，<10%為陰性(-)。另外，Ki-67標(biāo)記指數(shù)(Ki-67 labeled index，Ki-67 LI)的計(jì)算根據(jù)Ki-67陽性中腫瘤表達(dá)百分?jǐn)?shù)(即隨機(jī)選取10個(gè)高倍視野，計(jì)算1000個(gè)腫瘤細(xì)胞中陽性細(xì)胞比例)，<50%的腫瘤細(xì)胞著色為低表達(dá)組，≥50%的腫瘤細(xì)胞著色為高表達(dá)組。EGFR以細(xì)胞膜或胞質(zhì)呈棕黃色顆粒為陽性，根據(jù)腫瘤陽性細(xì)胞數(shù)所占比例及染色強(qiáng)度進(jìn)行分級(jí)：無著色或<10%的細(xì)胞出現(xiàn)膜反應(yīng)(0)；>10%的細(xì)胞出現(xiàn)微弱膜反應(yīng)(1+)；>10%的細(xì)胞出現(xiàn)弱至中度基底外側(cè)或側(cè)膜反應(yīng)(2+)；>10%的細(xì)胞出現(xiàn)強(qiáng)基底外側(cè)或側(cè)膜反應(yīng)(3+)。

5.統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

結(jié) 果

1.胃癌免疫組化結(jié)果

68例胃癌患者中，EGFR及Ki-67表達(dá)陽性率分別為38.2%、98.5%。67例Ki-67陽性表達(dá)者中，低Ki-67LI組23例，高Ki-67LI組44例。病灶在DWI圖像上表現(xiàn)為高信號(hào)影，在ADC圖上表現(xiàn)為低信號(hào)影，病理切片可見EGFR及Ki-67陽性表達(dá)(圖1)。平均ADC值及最小ADC值在EGFR不同表達(dá)中差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.001；P=0.002)，而高、低Ki-67組間ADC值差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P>0.05，表1)。ROC曲線分析結(jié)果顯示，EGFR表達(dá)的平均ADC值和最小ADC值的診斷界值分別為1.020×10-3mm2/s和0.895×10-3mm2/s，曲線下面積分別為0.753和0.717，敏感度、特異度分別為66.7%、76.9%和64.3%、73.1%(圖2)。

圖1 賁門-胃體近小彎側(cè)潰瘍型低分化腺癌。a) T2WI圖示賁門-胃體近小彎側(cè)胃壁局限性增厚，呈等、低信號(hào)影(箭)； b) DWI圖示病灶呈明顯高信號(hào)(箭)； c) ADC圖示病灶呈明顯低信號(hào)(箭)； d) 病理圖示低分化腺癌(20×10，HE)；e) EGFR (3+)在胃癌組織中陽性表達(dá)； f) Ki-67 (+、60%)在胃癌組織中陽性表達(dá)。

圖2 以“EGFR表達(dá)”為參數(shù)指標(biāo)的ROC曲線圖。

2.ADC值與EGFR、Ki-67的相關(guān)性分析

相關(guān)性分析結(jié)果顯示，平均ADC值、最小ADC值與EGFR的表達(dá)程度均有顯著相關(guān)性(r=-0.432，P<0.001；r=-0.382，P=0.001)；而Ki-67的表達(dá)與ADC值無明顯相關(guān)(P>0.05，表2)。

表2 ADC值與EGFR、Ki-67LI的相關(guān)性分析

注：*EGFR表達(dá)程度與平均ADC值、最小ADC值呈顯著相關(guān)性。

討 論

DWI是反映水分子擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)的一種成像方法，ADC值作為DWI的定量指標(biāo)，不僅可反映組織中水分子擴(kuò)散的快慢，而且具有可重復(fù)性測(cè)量、評(píng)估的優(yōu)勢(shì)[8]。腫瘤免疫組化表達(dá)在腫瘤發(fā)生發(fā)展中具有重要作用。DWI是一種無創(chuàng)性檢查，且受檢者可以自由呼吸，這為DWI作為常規(guī)檢查評(píng)估腫瘤相關(guān)免疫組化狀態(tài)提供了基礎(chǔ)，目前在臨床工作中已經(jīng)得到一些應(yīng)用[9,10]。

EGFR與HER2同為酪氨酸激酶受體家族成員，可調(diào)控細(xì)胞生長、分化、凋亡和血管生成，在不同癌組織高表達(dá)時(shí)，可促進(jìn)腫瘤細(xì)胞增殖、侵襲和轉(zhuǎn)移，如乳腺癌、腎癌、直腸癌等[11]。EGFR高表達(dá)是胃癌患者預(yù)后不良的獨(dú)立因素之一[7]。之前已有研究表明胃癌腫瘤ADC值與HER2表達(dá)間存在相關(guān)性[10]，但與EGFR表達(dá)間的關(guān)系尚未見報(bào)道。本組資料顯示，平均ADC值和最小ADC值在鑒別EGFR的表達(dá)狀態(tài)上，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，其中EGFR表達(dá)狀態(tài)中陰性組的平均ADC值和最小ADC值均高于EGFR陽性組，原因可能為隨著腫瘤的進(jìn)展，EGFR高表達(dá)促進(jìn)腫瘤細(xì)胞增殖，細(xì)胞密度增大，細(xì)胞間隙變窄，水分子自由擴(kuò)散的空間減小，從而導(dǎo)致水分子擴(kuò)散受限，ADC值減低。根據(jù)ROC曲線結(jié)果顯示，平均ADC值和最小ADC值在鑒別EGFR陽性表達(dá)時(shí)的診斷界值分別為1.020×10-3mm2/s和0.895×10-3mm2/s，敏感度、特異度分別為66.7%、76.9%和64.3%、73.1%。表皮生長因子受體的激活在腫瘤細(xì)胞的抗化療和放射治療中發(fā)揮了重要作用，已有研究初步表明在腫瘤靶向治療中表皮生長因子受體抑制劑可以抑制腫瘤的生長[12]。另外本研究的相關(guān)性分析表明，EGFR表達(dá)與平均ADC值、最小ADC值均存在顯著弱相關(guān)(r=-0.432，P<0.001；r=-0.382，P=0.001)，因此平均ADC值及最小ADC值也許可以作為臨床治療胃癌患者時(shí)監(jiān)測(cè)EGFR動(dòng)態(tài)表達(dá)的指標(biāo)。

本研究結(jié)果顯示Ki-67的表達(dá)與ADC值無明顯相關(guān)性(P>0.05)，與之前的一些研究結(jié)果不一致[13]，這可能與Ki-67陽性表達(dá)中高低比例不同有關(guān)，本研究Ki-67陽性表達(dá)比例中，34.3%為低表達(dá)組，65.7%為高表達(dá)組，與之前的研究報(bào)道不同(46.2%為低表達(dá)， 53.8%為高表達(dá))。另外，本研究中Ki-67低表達(dá)組和Ki-67高表達(dá)組的ADC值相近(平均ADC值分別為1.021×10-3mm2/s和1.039×10-3mm2/s；最小ADC值分別為 0.930×10-3mm2/s和 0.927×10-3mm2/s)，而其他研究結(jié)果較此ADC值略低[13]，分析原因可能是之前研究的腺癌病例中67.3%為低分化腺癌，而本組資料的低分化腺癌占腺癌的50%。有文獻(xiàn)報(bào)道稱胃癌分化程度與腫瘤ADC值呈顯著正相關(guān)[2,13]，腫瘤分化程度越低，腫瘤細(xì)胞生長越密集，細(xì)胞多形性增加，細(xì)胞間隙更易變窄，水分子擴(kuò)散更易受限，則ADC值越低，從而導(dǎo)致研究結(jié)果不一致。Ki-67的表達(dá)與ADC值的關(guān)系尚不明確，還有待今后擴(kuò)大樣本量進(jìn)一步研究證實(shí)。

本研究存在以下不足：①樣本量少且本研究屬于回顧性分析，所搜集的樣本類型不均，大多數(shù)病例為腺癌，印戒細(xì)胞癌病例較少；②ROI選取的位置與術(shù)后病理觀測(cè)的位置沒有逐一對(duì)應(yīng)；③本研究中ROI僅選取病灶單一層面，而未采用近期出現(xiàn)的全容積畫法，在今后的研究中會(huì)考慮對(duì)比兩種ROI畫法以尋求一種更為準(zhǔn)確的測(cè)量方法，盡量減小誤差。

綜上所述，胃癌ADC值與腫瘤細(xì)胞EGFR表達(dá)存在相關(guān)性，ADC值有望作為臨床治療胃癌時(shí)輔助評(píng)估EGFR表達(dá)的指標(biāo)。

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CorrelationofADCvalueofMRdiffusion-weightedmagneticresonanceimagingwithEGFRandKi-67expressioningastriccancer

ZHENG Huan-huan，LIU Song，JI Chang-feng，et al.

Department of Radiology，Nanjing Drum Tower Hospital，the Affiliated Hospital of Nanjing University Medical School，Nanjing 210008，China

Objective：To preliminarily investigate the correlation of apparent diffusion coefficient (ADC) value acquired from MR diffusion-weighted imaging (MR DWI) with molecular markers (EGFR and Ki-67) in patients with gastric cancer.Methods：The clinical and MRI materials of 68 patients with gastric cancer were analyzed retrospectively，EGFR and Ki-67 expression by immunohistochemistry were acquired simultaneously.Correlation between ADC values，including the mean and minimal ADC value，and EGFR，Ki-67 expression were analyzed，respectively．Results：There were significant differences in ADC values (mean and minimal) with different status of EGFR expression (P<0.05).In EGFR-negative group,the mean and minimal ADC value were significantly higher than those of EGFR-positive group,respectively [(1.106±0.196)×10-3mm2/s vs (0.918±0.164)×10-3mm2/s，P<0.001;(0.989±0.198)×10-3mm2/s vs (0.835±0.170)×10-3mm2/s,P= 0.002].The mean and minimal ADC value correlated significantly with EGFR expression，respectively (r=-0.432,P<0.001;r=-0.382,P=0.001).However，there was no significant difference between Ki-67 expression and ADC value (P>0.05).Conclusion：Correlation do exist between ADC values and EGFR expression;ADC value might be used as a noninvasive biological marker to evaluate the EGFR expression in clinical treatment of gastric cancer.

Stomach neoplasms； Magnetic resonance imaging； Diffusion weighted imaging； Apparent diffusion coefficient； Receptor, Epidermal growth factor； Ki-67 antigen

R735.2； R445.2

A

1000-0313(2017)09-0923-04

2016-10-26

2017-02-20)

210008 南京，南京大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬鼓樓醫(yī)院醫(yī)學(xué)影像科(鄭歡歡、劉松、何健、周正揚(yáng))，病理科(陳玲)，普通外科(管文賢)；210008 南京，南京醫(yī)科大學(xué)鼓樓臨床醫(yī)學(xué)院 (季長風(fēng))

鄭歡歡(1992-)，女，安徽蚌埠人，碩士研究生，主要從事腹部影像診斷工作。

周正揚(yáng)，E-mail：zyzhou@nju.edu.cn

國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(81371516)

10.13609/j.cnki.1000-0313.2017.09.006