ADC聯合血清tPSA對前列腺癌侵襲性的診斷價值

倪晨曦，孫祎繁，徐 雪，唐荔鶯，蔣日烽，薛蘊菁，段 青

(福建醫科大學附屬協和醫院放射科，福建 福州 350001)

前列腺癌位列美國男性癌癥死亡原因第二位，在我國，發病率也逐年上升。術前準確評估前列腺癌侵襲性是提供個性化治療的先決條件[1]。Gleason評分(Gleason score，GS)是反映前列腺癌生物學侵襲性的重要病理指標，并可用于預后評估和個體化治療的指導[2]。然而，GS需要通過有創方式才能獲得，如根治術、穿刺活檢、電切術等，且穿刺獲得的GS很可能低估前列腺癌的侵襲性[2]。因此，尋找一種準確、無創的前列腺癌侵襲性的評估方法顯得尤為重要，以便在術前幫助臨床區分低、高侵襲性癌癥，更好地指導個體化治療。

磁共振成像(magnetic resonance imaging，MRI)被認為是前列腺癌探查和定位的最佳選擇[3]。然而，常規的T2加權成像對前列腺癌的診斷僅有中等的敏感性(67%～81%)和較低的特異性(46%～69%)[4]。擴散加權成像(diffusion weighted imaging，DWI)作為一種可以反映水分子擴散能力的功能成像方法，已被廣泛用于前列腺癌侵襲性的評估。多項研究表明，表觀擴散系數(apparent diffusioncoefficient，ADC)與GS之間存在顯著相關[5-7]。而血清總前列腺特異性抗原(total prostate specific antigen，tPSA)水平作為臨床篩查前列腺癌的一種常規檢測手段，也被發現與GS之間存在顯著相關[8]。由于這兩種定量指標在臨床上極易獲得且均對前列腺癌侵襲性評估具有重要價值，因此倘若將二者聯合起來很可能進一步提高對前列腺癌侵襲性的鑒別能力。然而，這樣的研究卻鮮有報道。因此，本研究擬將上述兩個定量指標進行聯合，以評估其對不同侵襲性的前列腺癌的鑒別效能。

1 資料與方法

1.1一般資料：回顧性搜集2015年11月～2017年1月的前列腺癌根治病例，納入標準：①根治術前30 d內行規范統一的MRI檢查，包括常規T2WI和DWI序列；②根治術前30 d內行血清tPSA檢測；③檢查前未行任何治療，如手術、放療、內分泌治療等；④術后詳細記錄了前列腺癌GS。排除標準：①MRI圖像上癌灶不明確者；②圖像偽影重而影響診斷者。

1.2MRI檢查方法：患者均在西門子3.0T MR掃描儀(Trio)上進行前列腺MR成像。序列參數如下：①矢狀位、冠狀位和橫軸位T2-FSE：TR=6 000 ms，TE=104 ms，層厚3 mm，無間距掃描，FOV=200 mm×180 mm，NEX=2，矩陣320×284。②軸位DWI：采用單次激發平面回波成像序列，TR=4 000 ms，TE=70 ms，層厚3 mm，無間距掃描，FOV=250 mm×250 mm，矩陣192×192。包含b值分別為b=0、400、1 500 s/mm2。b=400 s/mm2時，NEX=4；b=1 500 s/mm2時，NEX=8。

1.3圖像分析：常規MRI及DWI圖像由2名影像科醫師在不告知GS的情況下，結合陽性穿刺部位和T2WI、ADC圖低信號區，應用ImageJ軟件在b值為1 500 s/mm2的DWI圖像上進行勾畫。勾畫時選擇腫瘤最大層面，圍繞全腫瘤病灶手動勾畫ROI，避開壞死、鈣化和尿道[9]，將ROI復制到ADC圖計算平均ADC值。

1.4Gleason評分：將前列腺癌組織進行石蠟包埋并制成切片，經常規HE染色后，應用Gleason分級系統對前列腺癌進行組織學分級，將兩個主要癌組織結構的分級相加，獲得2～10的評分，并將所有患者根據GS分為低級別組(GS≤3+4)和高級別組(GS≥4+3)[7，9]。

1.5統計學方法：統計學分析在SPSS 19.0平臺中進行。采用Spearman相關分析評估血清tPSA、ADC與GS的相關性。采用獨立樣本t檢驗比較高、低級別前列腺癌血清tPSA和ADC的差異。采用二元邏輯回歸將血清tPSA和ADC進行聯合，建立高、低級別前列腺癌評估的預測模型，并計算出相應的預測概率，采用ROC曲線分析評價血清tPSA、ADC和二者聯合預測概率對高、低級別前列腺癌的鑒別能力。P<0.05為差異具有統計學意義。

2 結果

本研究共納入75例患者，年齡介于53～88歲之間，中位年齡72歲；血清tPSA介于0.31～>100.00 ng/ml之間，中位tPSA為27.02 ng/ml。在這75例患者中，GS≤3+4者為23例(30.67%)，GS≥4+3者為52例(69.33%)。

ADC與GS呈顯著負相關(rho=-0.391；P<0.001)，而tPSA與GS呈顯著正相關(rho=-0.471；P<0.001)。低級別組(GS≤3+4)ADC的均值和標準差為(0.818±0.228)×10-3mm2/s，而高級別組(GS≥4+3)ADC的均值和標準差為(0.615×10±0.157)×10-3mm2/s，二者差異有統計學意義(P<0.001)。低級別組tPSA的均值和標準差為(20.160±21.729)ng/ml，而高級別組tPSA的均值和標準差為(59.900±39.535)ng/ml，二者差異有統計學意義(P<0.001)。

在鑒別高、低級別前列腺癌時，ADC曲線下面積(area under the curve，AUC)為0.771，ADC值最佳臨界值為0.678×10-3mm2/s，相應靈敏度和特異度分別為78.26%和73.08%；tPSA的AUC為0.784，tPSA值最佳臨界值為39.220 ng/ml，相應的靈敏度和特異度分別為91.30%和59.62%。當二者進行聯合建模后，AUC為0.890，最佳的靈敏度和特異度分別為79.91%和96.15%(見圖1)。在鑒別高、低級別前列腺癌時，ADC的AUC為0.771，tPSA的AUC為0.784，二者進行聯合的AUC為0.890。聯合后鑒別診斷效能較單獨的ADC和tPSA均有所提高。

圖1 ADC、tPSA以及二者聯合鑒別高、低級別前列腺癌的ROC曲線

3 討論

本研究首先分析了ADC、tPSA與GS的相關性。發現ADC與GS呈負相關，相關系數為-0.391，而tPSA與GS呈正相關，相關系數為0.471；根據GS將患者分為低、高級別前列腺癌組后，分析發現高、低級別前列腺癌組間ADC及tPSA均存在顯著性差異，以上這些研究結果與既往研究的結果基本一致[5-8]。GS越高，腫瘤惡性度及侵襲性越高，癌的細胞密度更大，組織結構更復雜，因此ADC值通常越低[10]；GS越高，侵襲性或者惡性程度越高，癌組織對腺泡、導管腔與血液循環之間存在的組織屏障破壞越明顯，惡性腫瘤上皮細胞所分泌的大量PSA更多進入血液循環，導致血清PSA水平更明顯增高[8]。

進一步的鑒別高、低級別前列腺癌的ROC曲線分析顯示，ADC的AUC為0.771，最佳的靈敏度和特異度分別為78.26%和73.08%；tPSA的AUC為0.784，最佳的靈敏度和特異度分別為91.30%和59.62%。兩個指標對高、低級別前列腺癌均具有中等的鑒別能力，且鑒別效能相當；其中前者具有中等的最佳靈敏度和特異度，而后者靈敏度高，特異度低。當二者聯合建立預測模型后，AUC提高到了0.890，最佳的靈敏度和特異度分別為79.91%和96.15%，較單獨的ADC和tPSA相比，診斷特異度的提高非常顯著，但靈敏度的提高不太明顯。兩個指標的聯合，可以在一定程度上相互彌補對方的不足，從而提高總體的診斷效能。

本研究也存在一些局限性。首先，本研究為單中心、回顧性研究，樣本相對較小，因此未設立驗證組對預測模型的準確性進行驗證；其次，本研究納入的研究對象僅為前列腺癌根治手術病例，其結果可能不一定適用于所有前列腺癌人群。

總之，ADC和tPSA均在前列腺癌侵襲性評估中具有重要價值，能夠無創預測前列腺癌的侵襲性。當將二者適當聯合，可提高對高、低侵襲性的前列腺癌的鑒別診斷效能，從而能夠更好地指導個體化治療。