磁共振彌散加權成像和動態增強成像*對肝轉移瘤的療效評價及HIF-1α和VEGF表達

張 旭 馮莉莉 張 騫 麻增林*

惡性腫瘤多數可通過血液和組織液發生轉移，而肝臟是腫瘤轉移的多發器官，腫瘤轉移到肝臟后如果患者不及時去醫院就診，其生命大約只能維持5～10個月[1]。臨床中對于肝轉移腫瘤疾病的診斷通常進行影像學檢查，主要為磁共振成像(magnetic resonance imaging，MRI)，該成像技術比較多樣，無論是定位轉移瘤的位置還是對轉移瘤進行定性分析，都具有很好的準確性[2]。為此，本研究探討磁共振彌散加權成像(diffusion weighted imaging，DWI)和動態增強成像對肝轉移瘤的療效評價，旨在分析肝轉移腫瘤患者接受治療后DWI和動態增強成像對治療療效以及乏氧誘導因子HIF-1α(hypoxia inducible factor-1α，HIF-1α)和血管內皮生長因子(Vascular endothelial growth factor，VEGF)表達影響的評價。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2015年1月至2017年1月在北京中醫藥大學第三附屬醫院接受治療的60例肝腫瘤患者資料進行回顧性分析。按照數表法將其分為觀察組和對照組，每組30例。觀察組中男性20例，女性10例；年齡32～71歲，平均年齡(50.2±6.2)歲；惡性病變21例，其中原發性肝細胞癌10例，肝臟轉移癌11例；良性病變(肝血管瘤)9例。對照組中男性19例，女性11例；年齡30～75歲，平均年齡(51.4±5.7)歲；惡性病變20例，原發性肝細胞癌9例，肝臟轉移癌11例；良性病變(肝血管瘤)10例。兩組原發性肝細胞癌患者19例，肝臟轉移癌患者22例，肝血管瘤患者19例。兩組均進行肝轉移介入治療，且患者的一般資料無差異，具有可比性。兩組患者對本研究均知情同意，并簽署知情同意書，本研究經過醫院倫理委員會批準。

1.2 納入與排除標準

(1)納入標準：①在醫院就診的所有肝轉移瘤患者均行腫瘤手術切除；②患者全都通過病理學檢測了腫瘤組織；③患者腫瘤部位在肝臟。

(2)排除標準：①雖然有進入醫院就診的記錄，但未通過手術對腫瘤進行切除；②患者未通過病理學檢測腫瘤組織；③患者腫瘤部位不在肝臟。

1.3 儀器與材料

采用Achieva 1.5T型MRI型MRI成像儀(荷蘭飛利浦公司)；HIF-1α檢測儀器為DNM-9602型酶標儀(上海滬粵明科學儀器有限公司)；酶聯反應試劑盒(上海撫生生物有限公司)；XZ-4A型離心機(成都高分離心機有限公司)。

1.4 檢查方法

(1)MRI檢查[3]。按照常規方法進行MRI和DWI掃描，為了準確定位和選擇能夠用于體現病變表觀擴散系數(apparent diffusion coefficient，ADC)的病灶，患者在完成DWI檢查后進行MRI平掃。DWI序列為EPI-diff1000fast，選定參數：重復時間(repetition time，TR)為2281 ms，回波時間(echo time，TE)為20.1 ms并保持不變，NEX為8次；層厚4 mm、層數60層、層距0 mm，矩陣為128×128。根據自身的經驗以及相關資料選擇兩個不一樣的擴散敏感系數：0和1000 s/mm2。完成DWI掃描后采取增強掃描，磁共振彌散動態增強掃描使用專用高壓注射器注射肘靜脈，注射物為釓-二乙烯五胺乙酸(gadolinium diethylenetriamine pentaacetic acid，Gd-DTPA)對比劑。動脈期掃描在注射完成后的18～20 s左右進行，門脈期掃描在注射后47～50 s進行，延遲期掃描在注射后3～5 min進行；將T1WI、TR/TE 2281 ms/20.1 ms作為掃描序列，層厚4 mm，層數視野50層，激發角度為12°，矩陣為256×256[4]。

(2)HIF-1α檢測?；颊咝柙谥委熐昂椭委煹?個周期(每個周期為21 d)需要進行化療時的清晨停止進食，等待抽取4 ml左右靜脈血后立即進行離心，離心速度為3000 r/min，離心10 min，保存于-75 ℃的冰箱中[5]。使用酶聯免疫法檢測HIF-1α和VEGF含量，使用DNM-9602型酶標儀按照試劑盒說明書進行測定。

1.5 觀察與評價指標

觀察比較患者病變的ADC范圍、HIF-α水平及VEGF水平，比較轉移瘤和非轉移瘤ADC平均值的大小，并依據干預后HIF-α和VEGF水平判定患者的治療效果。

1.6 統計學方法

采用SPSS 18.0進行數據統計分析，計數資料用百分比(%)表示，采用x2檢驗，計量資料用均值±標準差()表示，采用t檢驗，以P＜0.05為差異有統計學意義。

表1 轉移瘤與非轉移瘤ADC比較(10-3mm2/s)

表2 兩組介入治療前后HIF-和VEGF水平比較()

表2 兩組介入治療前后HIF-和VEGF水平比較()

注：表中HIF-為乏氧誘導因子-1α，VEGF為血管內皮生長因子。

組別 例數 HIF-(ng/L) t值 P值 VEGF(pg/ml) t值 P值治療前 治療后 治療前 治療后觀察組 30 40.3±9.2 18.9±4.6 10.263 ＜0.05 418.6±76.2 245.4±51.6 11.159 ＜0.05對照組 30 41.7±9。8 28.1±5.8 11.952 ＜0.05 420.0±62.6 269.9±56.5 12.431 ＜0.05 t值 1.029 15.061 1.405 12.346 P值 ＞0.05 ＜0.05 ＞0.05 ＜0.05

2 結果

2.1 轉移瘤與非轉移瘤ADC比較

在兩組患者中，轉移瘤與非轉移瘤(肝血管瘤)均值比較，差異有統計學意義(t=11.057，P＜0.05)；非轉移瘤中的肝血管瘤ADC均值最高，其與肝臟轉移瘤比較差異有統計學意義(t=11.772，P＜0.05)；肝轉移瘤與原發性肝細胞癌ADC均值差異不明顯，二者無可比性，差異無統計學意義(t=1.083，P＞0.05)，見表1。

2.2 介入治療前后HIF-和VEGF水平比較

(1)兩組均進行肝轉移介入治療，治療前觀察組與對照組患者體內HIF-1α和VEGF水平比較，差異無統計學意義(t=1.029，t=1.405；P＞0.05)；治療后觀察組HIF-1α和VEGF含量顯著低于對照組，治療效果優于對照組，兩組比較差異有統計學意義(t=15.061，t=12.346；P＜0.05)，見表2。

(2)非轉移瘤HIF-1α蛋白表達為陽性的具體特征為細胞核或者細胞質可見黃色顆粒(如圖1所示)。

圖1 肝腫瘤組織中HIF-1α在肝細胞中的廣泛表達病理圖(×400)

3 討論

患者出現肝臟轉移瘤表明其曾患有原發腫瘤，肝動脈和門靜脈均向其供血，許多轉移瘤供血情況較差，選擇門靜脈期進行成像時期最佳，此時期的肝臟實質強化已經到達頂峰但病灶卻為低信號，二者差異明顯，檢測容易，較為明顯地表現為病灶周邊環形得到強化，但是延遲期的填充一直未發生變化[6]。由于MRI的成像特點為多參數、多平面，故而診斷肝臟腫瘤時會體現出非常好的優勢。目前，臨床中首選的檢查方法為MRI動態增強掃描，而DWI提供腫瘤診斷的角度為功能成像，因此對于腫瘤的診斷不再停留在大體形態學的研究，而開始向微觀、形態和功能同時兼顧的方向發展[7]。

本研究中肝臟轉移瘤和原發性肝細胞癌的ADC值無可比性，推測可能是因為轉移瘤和原發性肝細胞癌都是實體成分，存在的自由水很少，不容易擴散，擴散系數不高，如果只參照ADC一種指標區分肝轉移瘤和原發性肝細胞癌不容易實現[8]。因此，結合MRI新出現的成像技術DWI，能夠對病變ADC數值、ADC數值均值的改變進行更加深入的研究，借由新技術不難實現對肝轉移瘤和原發性肝細胞癌的辨別，日后肝臟腫瘤的MRI診斷準確性將進一步得到提高[9]。本研究兩組均進行肝轉移介入治療，通過酶聯免疫法對觀察組和對照組患者體內的HIF-1α以及VEGF含量進行測定，兩組治療前HIF-1α和VEGF含量無可比性；治療后觀察組HIF-1α和VEGF含量顯著比對照組低。

近年來，臨床中的許多針對肝臟腫瘤的研究開始將磁共振DWI與動態增強成像聯合起來。因此，本次研究目的為探究聯合磁共振DWI和動態增強成像評價肝轉移瘤的治療效果。研究結果顯示，觀察組采用DWI聯合動態增強成像的診斷準確性明顯高于單獨應用一種成像方法。因此，將磁共振動態增強成像、DWI成像及ADC值結合診斷，可以提高診斷準確性，從而制定更好的治療方案。

HIF-1α屬于缺氧依賴性的蛋白質，由于這種蛋白質不能穩定存在于正常氧分壓的環境下，且容易被蛋白水解酶分解，所以一般情況下不會存在于正常組織中[10]。由于受到多種因素的刺激，細胞中HIF-1α會開始穩定，并結合其他的HIF-1α，影響結構基因的調控序列，使下游基因VEGF、一氧化氮合酶(nitric oxide synthase，NOS)等轉錄加快，組織細胞因此能夠適應缺氧的環境[11]。

在肝癌出現以及持續惡化的過程中，肝臟的供血情況出現明顯改變，主要表現為門靜脈和門動脈供血量的變化，前者減少后者增加[12]。腫瘤經過一段時間的生長到達特定的大小以后，部分組織表現出缺氧和供、耗能不同的問題。由于氧氣濃度的減少HIF-1α開始變得不容易分解，且含量增多；同時還有可能是由于抑制基因和癌基因發生突變導致的這種情況。HIF-1α能夠增強腫瘤對于缺氧環境的適應能力是因為很多靶基因會受其影響，從而使得血管生成、葡萄糖運轉和糖酵解增強[13]。相關研究表明，相當多的惡性腫瘤中均有HIF-1α的表達，如結腸癌、前列腺癌、肺癌、乳腺癌等等，該因子能夠影響血管的生成、細胞能量代謝，且與轉移瘤的出現存在較為密切的關系，例如腫瘤生長因子β和VEGF都可以加快腫瘤生長[14]。VEGF影響血管內皮細胞的有絲分裂過程，在促進腫瘤血管形成方面起的作用較大。調控該信息表達過程的基因和因子數量較多。Saito等[15]報道，HIF-1α主要作用于VEGF，是一種轉錄活化因子，在其作用下腫瘤會逐漸適應缺氧的環境，腫瘤供血增加以方便自身生長，肝轉移瘤HIF-1α和VEGF含量存在正相關關系。

使用磁共振DWI和動態增強成像參與治療能夠有效增強診斷的準確性，具有較高的臨床診斷價值。

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