超聲彈性成像技術(shù)聯(lián)合Mts1蛋白診斷甲狀腺癌的價值分析

高 潔， 彭月享， 趙珊珊， 羅 篪， 高衛(wèi)元

1. 武漢市武昌醫(yī)院超聲科， 湖北 武漢 430063； 2. 武漢市第三醫(yī)院/武漢大學(xué)附屬同仁醫(yī)院超聲科， 湖北 武漢 430074

自20世紀(jì)90年代以來，甲狀腺癌(thyroid cancer，TC)的流行病學(xué)格局發(fā)生了很大變化，成年人的甲狀腺癌發(fā)病率顯著增加[1]。目前，甲狀腺癌已成為全球第五大最常見的20～84歲成年女性癌癥和第三大最常見的50歲以下女性癌癥[2]。部分原因可能是超聲、正電子發(fā)射計算機(jī)斷層掃描等影像設(shè)備的使用越來越多，因?yàn)榇蠖鄶?shù)新發(fā)甲狀腺癌的直徑小于1 cm[3]。超聲檢查對于診斷甲狀腺小病變至關(guān)重要，超聲可疑特征，如低回聲、微鈣化、血管過多、邊界不規(guī)則等，在診斷惡性結(jié)節(jié)時非常敏感。但是，由于許多良性甲狀腺結(jié)節(jié)可呈現(xiàn)一種或多種上述惡性特征，因此超聲檢查缺乏特異性。超聲彈性成像(UE)是一種新型超聲方法，可通過測定組織彈性來準(zhǔn)確預(yù)測惡性腫瘤。目前，UE已經(jīng)廣泛應(yīng)用于TC的診斷中。另外，隨著TC分子生物學(xué)研究的深入，許多基因或蛋白已經(jīng)引入TC的臨床檢查中。S100鈣結(jié)合蛋白A4(Mts1/S100A4)是一種由101個氨基酸組成的多肽，屬于S100蛋白家族。S100蛋白是一種低分子量(10～12 kDa)的鈣離子結(jié)合蛋白[4,5]。Mts1已被證明與腫瘤的進(jìn)展和轉(zhuǎn)移有關(guān)[6]，通過激活和整合細(xì)胞內(nèi)和細(xì)胞外途徑來誘導(dǎo)腫瘤轉(zhuǎn)移[6]。在TC中，Mts1與預(yù)后不良、侵襲和轉(zhuǎn)移有關(guān)[7,8]。TC的淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移嚴(yán)重影響患者的預(yù)后，由于Mts1是影響TC轉(zhuǎn)移的蛋白，為了提高TC早期診斷及淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移診斷的準(zhǔn)確性，本研究考察了UE聯(lián)合Mts1在TC診斷及淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移診斷中的價值。

1 資料與方法

1.1 一般資料

收集2020年4月至2021年12月期間在武漢市武昌醫(yī)院接受UE檢查的208例甲狀腺病變患者。納入標(biāo)準(zhǔn)：患者均有明確的病理診斷；患者均接受UE檢查；臨床資料完整。排除標(biāo)準(zhǔn)：既往有甲狀腺手術(shù)史；伴有血液系統(tǒng)疾病、全身感染性疾病、肝腎功能異常等嚴(yán)重疾??；近期有免疫或激素類藥物服用史。其中，107例患者(107個病灶)確診為TC，納入TC組，包括男性32例、女性75例；年齡22～82歲，平均年齡(49.15±14.09)歲。101例患者(101個病灶)確診為甲狀腺良性結(jié)節(jié)，納入良性組，包括男性31例、女性70例；年齡22～79歲，平均年齡(48.54±13.56)歲。兩組性別、年齡具有可比性(P>0.05)。本項(xiàng)研究已獲得醫(yī)院倫理委員會批準(zhǔn)且患者知情同意。

1.2 UE檢查

使用日立二郎神全數(shù)字化彩色超聲波診斷儀HI VISION Avius，配備有彈性成像技術(shù)軟件，線陣探頭頻率為6～10 MHz?；颊呷⊙雠P位，完全顯露患者取仰臥位，充分暴露頸部，首先常規(guī)檢查結(jié)節(jié)部位、大小、邊界、內(nèi)部回聲、血流等情況，然后選擇彈性超聲成像模式，選取感興趣區(qū)，感興趣區(qū)以病變區(qū)域面積2～3倍為宜。用探頭在病灶處進(jìn)行微小振動，以壓力指數(shù)為3～4，同時觀察彈性圖像，彈性圖像穩(wěn)定后，啟動應(yīng)變率比值(SR)測定按鈕，分別勾畫病灶區(qū)及周圍正常腺體區(qū)，計算兩者應(yīng)變率比值，即SR。

1.3 血清Mts1檢查

術(shù)前抽取患者空腹靜脈血5 mL，室溫靜置2 h，4 ℃ 1000×g離心20 min，取血清。使用人Mts1酶聯(lián)免疫吸附測定(ELISA)試劑盒(江蘇江萊生物技術(shù)有限公司，貨號：JL30479)檢測血清Mts1。按照制造商的方案，首先配置標(biāo)準(zhǔn)品梯度工作液、生物素化抗體工作液、酶結(jié)合物工作液和1×洗滌液。分別將樣品或不同濃度標(biāo)準(zhǔn)品按照100 μL/孔加入相應(yīng)孔中，空白孔加入100 μL通用稀釋液。蓋上封板膜后37 ℃溫育1 h。取出酶標(biāo)板，棄去液體，每孔加入生物素化抗體工作液100 μL，蓋上封板膜后37 ℃溫育1 h。棄去液體，每孔加入300 μL 1×洗滌液，靜置1 min，甩去洗滌液，吸水紙上拍干，如此重復(fù)洗板3次。每孔加入酶結(jié)合物工作液100 μL，蓋上封板膜后37 ℃溫育30 min。洗板5次。每孔加入底物(TMB)90 μL，蓋上封板膜，37 ℃避光溫育15 min。取出酶標(biāo)板，每孔直接加入終止液50 μL，立即在450 nm波長處測定各孔的光密度(OD)值。

1.4 統(tǒng)計分析

使用SPSS 21.0和GraphPad Prism 8.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計分析。采用Shapiro-Wilk檢驗(yàn)連續(xù)變量的正態(tài)分布。連續(xù)變量比較采用Mann-WhitneyU檢驗(yàn)。分類變量比較采用卡方檢驗(yàn)。通過受試者操作特征(ROC)曲線分析評價診斷效能。采用Spearman相關(guān)分析評價SR與Mts1的相關(guān)性。P<0.05表示差異具有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 良性組和TC組的SR和血清Mts1比較

表1顯示，與良性組比較，TC組的SR和血清Mts1均升高(P<0.001)。相關(guān)性分析顯示(圖1)，SR和血清Mts1水平呈正相關(guān)(r=0.463，P<0.001)。

圖1 SR和血清Mts1的散點(diǎn)圖

表1 良性組和TC組的SR和血清Mts1檢測結(jié)果

2.2 SR和血清Mts1診斷TC的價值分析

由ROC曲線分析可知，血清Mts1診斷TC的曲線下面積(AUC)和特異性均高于SR，二者敏感性相同；SR和血清Mts1聯(lián)合診斷TC的AUC、敏感性和特異性均高于單獨(dú)診斷。詳見表2。

表2 SR和血清Mts1診斷TC的ROC曲線分析結(jié)果

2.3 未轉(zhuǎn)移組與轉(zhuǎn)移組的SR和血清Mts1比較

107例TC患者中64例未發(fā)生淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移，43例發(fā)生淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移。如表3所示，與未轉(zhuǎn)移組比較，轉(zhuǎn)移組的SR和血清Mts1均升高(P<0.01)。

表3 未轉(zhuǎn)移組和轉(zhuǎn)移組的SR和血清Mts1檢測結(jié)果

2.4 SR和血清Mts1診斷淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的價值分析

由ROC曲線分析可知，血清Mts1診斷淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的AUC、敏感性和特異性均高于SR；SR和血清Mts1聯(lián)合診斷淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的AUC和特異性均高于單獨(dú)診斷，但敏感性低于血清Mts1。詳見表4。

表4 SR和血清Mts1診斷淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的ROC曲線分析結(jié)果

3 討論

UE是近年來迅速發(fā)展起來的一項(xiàng)新興技術(shù)，可以直觀反映病灶硬度和是否有侵入周圍組織。病灶硬度與腫瘤性質(zhì)密切相關(guān)，例如，TC主要由纖維血管間質(zhì)和鈣化組織形成，硬度高于臨近的正常甲狀腺組織[9]。SR是病灶與周圍正常組織應(yīng)變率比值，可直觀反映組織硬度，從而鑒別甲狀腺結(jié)節(jié)性質(zhì)[10]。本研究表明，與甲狀腺良性結(jié)節(jié)比較，TC的SR顯著升高。以>5.538為截斷值，SR診斷TC的AUC為0.762，敏感性為66.67%，特異性為85.53%，具有一定的診斷價值。徐林霞等[11]報道，SR診斷分化型甲狀腺癌(DTC)的AUC為0.800，敏感性為62.26%，特異性為86.79%。陳沛芬等[12]報道，SR診斷乳頭狀甲狀腺癌(PTC)的AUC為0.784，敏感性為82.96%，特異性為61.36%。本文結(jié)果與其他文獻(xiàn)報道基本一致，進(jìn)一步證實(shí)了SR診斷TC的價值。但本文與其他文獻(xiàn)的截斷值有所差異，其原因可能與不同醫(yī)師評判的差異有關(guān)。

對預(yù)后不良的分子生物學(xué)指標(biāo)的檢測有助于TC的及時治療，從而降低復(fù)發(fā)率和死亡率，此外，還可能減少過度治療。據(jù)報道，即使在大小不到1 cm的甲狀腺微小乳頭狀癌中也檢測到Mts1的表達(dá)，提示Mts1在TC中起結(jié)構(gòu)性作用，可作為TC早期檢測的標(biāo)志物[13]。本研究顯示，與甲狀腺良性結(jié)節(jié)患者比較，TC患者的血清Mts1水平顯著升高，該結(jié)果與現(xiàn)有文獻(xiàn)報道一致。Cheon等[14]分析了Mts1在55例TC患者中的表達(dá)，分析顯示，Mts1的高表達(dá)與TC患者的發(fā)病年齡、甲狀腺外侵犯、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移顯著相關(guān)。Mts1高表達(dá)患者年齡較小，甲狀腺外侵犯、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移比例更多，提示，Mts1在TC患者中的過度表達(dá)導(dǎo)致了更多的侵襲性病理特征[14]。本研究還表明，以>3.398 μg/mL為截斷值，血清Mts1診斷TC的ROC、敏感性和特異性分別為0.840、66.67%和94.74%。單獨(dú)診斷時，血清Mts1診斷TC的AUC和特異性均高于SR。并且，SR和血清Mts1聯(lián)合診斷TC的AUC、敏感性和特異性均高于單獨(dú)診斷。這些結(jié)果說明血清Mts1可能是TC早期診斷的一項(xiàng)潛在生物標(biāo)志物。

目前，有學(xué)者發(fā)現(xiàn)，較高的SR可預(yù)測TC細(xì)胞向周圍組織的浸潤情況，而被膜或被膜外侵犯是TC頸部淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的危險因素[15]。因此，SR可以評估TC淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移情況[15]。本研究發(fā)現(xiàn)，淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移患者的SR明顯高于未轉(zhuǎn)移患者。然而，以>7.462為截斷值，SR診斷淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的價值并不高，AUC值僅為0.675。其原因可能是頸部淋巴結(jié)常位于頸血管旁，因此SR可能容易受到搏動的影響，從而造成誤診或漏診[16]。因此，仍需要開發(fā)新的TC淋巴結(jié)診斷方法。

據(jù)報道，與原發(fā)腫瘤相比，轉(zhuǎn)移性腫瘤中存在顯著更高的Mts1轉(zhuǎn)錄本，提示Mts1的過表達(dá)與甲狀腺腫瘤的侵襲轉(zhuǎn)移有關(guān)[17]。多因素分析顯示，Mts1的表達(dá)是淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的獨(dú)立預(yù)測因素[18]。本研究發(fā)現(xiàn)，淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移患者的血清Mts1明顯高于未轉(zhuǎn)移患者。單獨(dú)診斷時，血清Mts1診斷淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的AUC、敏感性和特異性均高于SR。提示Mts1的升高參與了TC細(xì)胞的惡性行為。Mts1在腫瘤的增殖、侵襲、轉(zhuǎn)移和血管生成中發(fā)揮重要作用。其他文獻(xiàn)報道，下調(diào)Mts1的表達(dá)可減少TC細(xì)胞的侵襲、轉(zhuǎn)移和血管生成，而過表達(dá)Mts1可增加TC細(xì)胞的侵襲、轉(zhuǎn)移和血管生成，下調(diào)Mts1可能通過調(diào)節(jié)基質(zhì)金屬蛋白酶-9和血管內(nèi)皮生長因子的表達(dá)來抑制血管生成、增殖和侵襲[19]。此外，本研究還表明，SR和血清Mts1聯(lián)合診斷淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的AUC和特異性均高于單獨(dú)診斷，因此，這兩種參數(shù)的聯(lián)合檢測可有效提高淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的診斷準(zhǔn)確性。本研究相關(guān)性分析顯示，SR與血清Mts1顯著正相關(guān)，其原因可能是Mts1的高表達(dá)通過調(diào)節(jié)基質(zhì)金屬蛋白酶-9和血管內(nèi)皮生長因子的表達(dá)促進(jìn)了血管生成和侵襲[19]，從而導(dǎo)致腫瘤的快速生長及硬度增加，SR隨之增加。

綜上所述，SR聯(lián)合血清Mts1的方案在診斷TC及淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移中具有較高的價值，可能有助于TC患者的早期診斷及淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的預(yù)測。