非小细胞肺癌磁共振扩散加权成像表观扩散系数、肿瘤标记物及Ki-67表达的相关性研究

高 翔，李 朋，侯亚文，林 赞，李升阳，李 楠

1.陕西省核工业215医院检验科，陕西咸阳 712000，2.西电集团医院检验科，陕西西安 710077

在全球，肺癌发病率及病死率居恶性肿瘤之首[1]。其中，非小细胞肺癌(NSCLC)占85%～87%[2]。对肺癌肿瘤细胞增殖状态的有效检测可以用来反映肿瘤的预后。Ki-67是一种核抗原，与肿瘤细胞增殖密切相关，它是NSCLC有效的生物标记物，其表达高低与预后密切相关，可用来反映肿瘤细胞的增殖活性[3]。但免疫组织化学法检测Ki-67需要病理标本，为有创检查，部分患者难以配合，因此无法了解肿瘤组织的增殖状况。扩散加权成像(DWI)能无创地评估肿瘤内部的功能信息，表观扩散系数(ADC)由DWI序列计算得出。有文献表明，DWI的ADC可以用来评价肿瘤的病理分级[4]。

血清肿瘤标记物检测为无创检查，对肺癌的诊断有辅助作用[5]，包括神经元特异性烯醇化酶(NSE)、糖类抗原(CEA)、鳞状细胞癌抗原(SCC)、胃泌素释放肽前体(proGRP)及细胞角蛋白19片段(CYFRA21-1)。其中SCC诊断鳞癌特异性强[6]，CYFRA21-1在鳞癌患者血清中高于其他类型肺癌[7]；而NSE及proGRP为小细胞肺癌较特异的肿瘤标记物[8]，故本研究不纳入。

本研究通过回顾性分析NSCLC患者的影像学表现、肿瘤标记物水平及Ki-67(免疫组织化学)的表达情况，分析三者间的相关关系，旨在使用术前影像学手段及肿瘤标记物来预测肿瘤细胞增殖状况，为NSCLC的分化程度提供影像及生化依据。

1 资料与方法

1.1一般资料 选取2018年8月至2019年6月就诊于陕西省核工业215医院(以下简称该院)肿瘤科的NSCLC患者37例。入选的37例患者中男25例，女12例；年龄37～81岁；所有患者通过外科手术或CT引导下穿刺活检或支气管镜检查获得病理结果；腺癌27例，鳞癌8例，腺鳞癌2例。本研究经该院伦理委员会批准，且所有受试者均自愿签署知情同意书。

1.2磁共振检查及图像分析 37例患者均在治疗前使用MAGNETOM skyra 3.0 T磁共振扫描仪(Siemens Health Care，Germany)及18通道体线圈行磁共振扫描；患者取仰卧位，扫描序列包括轴位T1加权成像(T1WI)、T2加权成像(T2WI)及DWI序列，均为轴位扫描，DWI为自由呼吸状态扫描。具体扫描参数见表1。使用Siemens后处理工作站syngo.via测量病灶ADC；由2名从事体部磁共振成像工作5年以上的放射科医生采用双盲法进行图像ADC测量，取3次测量的平均值；感兴趣区选DWI病灶信号强度最高的层面及其上、下2层共3个层面。见表1。

表1 磁共振序列扫描参数

注：TR为重复时间，TE为回波时间，FOV为视野，NEX为激励次数，NEX=1(b=50 s/mm2),NEX=4(b=800 s/mm2)。

1.3方法 采用罗氏专用促凝真空采血管(力因精准医疗产品有限公司)采集所有患者的空腹静脉血标本，于1 h内以3 500 r/min的转速离心10 min，分离血清后置-20 ℃保存，标本复融后需在2 h内完成检测。CEA、CYFRA21-1及SCC检测采用ROCHE cobas E602 全自动电化学发光仪(罗氏公司)及原装配套试剂盒(电化学发光法)进行检测。以CEA>5 ng/mL,SCC>1.5 ng/mL,CYFRA21-1>2.1 ng/mL为阳性。

1.4病理分析及临床相关资料 所有标本经石蜡包埋、切片、常规苏木精-伊红染色(HE)及免疫组化染色，由该院病理科高年资医师诊断得出病理结果。Ki-67检验采用国际标准的免疫组化二步法，以细胞核染成棕黄色或褐色为阳性，并在低倍至高倍镜下观察、计数，记录染色阳性的肿瘤细胞百分比(%)。

2 结 果

37例NSCLC患者病灶平均长径为(5.27±3.09)cm。2名放射科医生测量ADC的ICC=0.841,2名放射科医生对各参数的测量一致性均较高。肺腺癌与鳞癌ADC、Ki-67及各肿瘤标记物水平见表2。腺癌与鳞癌各项参数中，仅SCC值在腺癌与鳞癌中的差异有统计学意义(P=0.003)，其余各项参数差异无统计学意义(P>0.05)。1例肺腺癌患者磁共振成像图见图1,1例鳞癌患者磁共振成像图见图2。NSCLC病灶Ki-67与CYFRA21-1间相关关系散点图见图3。Ki-67与CYFRA21-1呈正相关(r=0.359,P=0.029)，ADC与SCC呈负相关(r=-0.307,P=0.065)，ADC与Ki-67无显著相关性。

表2 肺腺癌及鳞癌ADC、Ki-67、CEA、SCC及CYFRA21-1值

注：A为轴位T2WI，可见右肺上叶稍高信号结节，病灶大小约2.9 cm×2.4 cm；B为DWI(b=800 s/mm2)，右肺上叶尖段结节呈稍高信号；C为ADC(b=50、800 s/mm2)，可见病灶为低信号，ADC约768×10-6mm2/s；D为Ki-67免疫组织化学检测结果，其阳性率约30%。

图1 实体型低分化腺癌磁共振成像图

注：A为轴位T2WI，可见左肺上叶稍高信号结节，病灶大小约3.6 cm×2.6 cm；B为DWI(b=800 s/mm2)，左肺上叶结节呈稍高信号；C为ADC(b=50、800 s/mm2)，可见病灶为低信号，ADC约795×10-6mm2/s；D为Ki-67免疫组织化学检测结果，其阳性率约20%。

图2 非角化型鳞癌磁共振成像图

图3 Ki-67与CYFRA21-1间相关关系散点图

3 讨 论

3.1Ki-67与肿瘤标记物呈正相关的可能原因分析 血清肿瘤标记物是肿瘤组织产生的反映肿瘤特性的化学物质,是诊断肺癌的辅助方法。ADC由MR-DWI序列计算得出，可用来反映肿瘤组织的病理分级[4]。Ki-67是位于细胞核内的单克隆抗体，可能与细胞的有丝分裂及细胞周期有关，可用来反映肿瘤细胞的增殖状况。有研究表明，Ki-67在NSCLC组织的阳性表达率显著高于正常组织，其表达高低与NSCLC的预后密切相关，可用来反映肿瘤细胞的增殖活性；随着NSCLC Ki-67表达升高，肿瘤细胞增殖更活跃、分化程度更低，预后更差，生存率更低[9-11]。有文献表明，CYFRA21-1在鳞癌患者血清中高于其他类型肺癌[7]。本研究发现，Ki-67与血清CYFRA21-1水平呈正相关，随着肺癌患者血清CYFRA21-1升高，Ki-67表达升高，提示有望在临床上使用肿瘤标记物来早期预测肺癌患者肿瘤细胞的增殖活性。

SCC作为鳞癌抗原,在鳞癌患者血清中水平较高,对鳞癌的诊断有较高的特异性。本研究中，SCC可用来鉴别腺癌与鳞癌，与既往文献报道一致[6]。谭理连等[12]发现，周围型肺癌的Ki-67表达与血清SCC水平无明显相关性，与本研究结果一致。

既往文献发现，肺癌Ki-67阳性率与血清CEA水平呈正相关关系[13]。本研究中鳞癌与腺癌CEA水平差异无统计学意义(P>0.05)，血清CEA水平与Ki-67、ADC间无显著相关性，与既往文献报道不同，可能是因为样本量太小。

3.2ADC与SCC有呈负相关趋势的可能原因分析 本研究发现，ADC与SCC有呈负相关关系的趋势。研究表明，恶性肿瘤细胞密度较大，扩散受限更明显，故肺癌ADC低于良性肺肿块及肺不张组织[14-16]。另外，ADC定量分析可用来评估肺癌的病理分级及肿瘤细胞密度[17]。SCC是肺鳞癌抗原，即肺鳞癌可能会伴有SCC升高，随着SCC升高，ADC越低，即SCC越高，肺癌恶性程度越高，这或许可以作为使用血清SCC水平初步判断肺鳞癌分化程度的有潜在价值的指标之一，尚需要进一步的研究加以证实。

3.3ADC与Ki-67间无相关关系可能原因分析 DWI可无创地提供脏器的功能信息，临床应用广泛;该模型假设水分子的微观运动仅受水分子影响，ADC代表水分子的扩散情况。既往研究表明，NSCLC病灶ADC与Ki-67呈负相关关系[18-20]。而本研究并未发现NSCLC病灶ADC与Ki-67有显著相关性，可能是因为样本量较小，后期将进一步扩大样本量行进一步研究。

3.4局限性 本研究有一定的局限性:(1)本研究为回顾性分析,可能存在选择偏倚,可尝试设计前瞻性研究进一步对试验结果进行验证;(2)本研究样本量小,在后续研究中，有待增大样本量行进一步研究以得到更客观的结论。

综上所述，血清肿瘤标记物CYFRA21-1有望作为术前预测NSCLC肿瘤细胞增殖程度的有潜在价值的生化指标之一；SCC对术前无创地预测肿瘤组织的ADC有一定参考价值，进而可能对判断肿瘤组织的分化程度有潜在价值。该结论尚需要进一步研究加以证实。