MRS聯合Ki-67鑒別腦轉移瘤與高級別膠質瘤的作用

胡 平 鄧 鋼 葉立果 徐 陽 江洪祥 高 論 陳謙學

惡性腦腫瘤中，高級別膠質瘤（high-grade glioma，HGG；WHO 分級Ⅲ～Ⅳ級）占主要部分，其次是腦轉移瘤（brain metastases，BM），但二者的鑒別診斷仍存在一定的困難[1，2]。HGG與BM來源于不同的細胞，增殖分化程度存在一定差異。Ki-67是反映腫瘤細胞增殖的標志抗原，與腫瘤的惡性程度密切相關[3]。氫質子磁共振波譜（proton magnetic resonance spectroscopy，1H-MRS）是一種無創的影像檢查方法，通過化學位移作用對腫瘤組織的代謝物進行定量檢測[4]。本文探討1H-MRS聯合Ki-67在BM與HGG鑒別診斷中的價值。

1 資料與方法

1.1 研究對象 回顧性分析2018 年1 月至2020 年8月手術及病理證實的30 例HGG（HGG 組）和13 例BM（BM 組）的臨床資料，術前均行常規MRI 及1HMRS 檢查，術后均行Ki-67 檢測。HGG 組男12 例，女18 例；年齡4～71 歲，平均（52.70±15.72）歲；WHO分級Ⅲ級7例，Ⅳ級23例；腫瘤位于額葉14例、顳葉12 例、頂葉1 例、小腦1 例、丘腦1 例、腦干1 例。BM組男9 例，女4 例；年齡47～59 歲，平均（53.23±4.09）歲；肺癌來源11 例，直腸癌來源1 例，乳腺癌來源1例；腫瘤位于額葉1 例、顳葉4 例、頂葉6 例、小腦2例。兩組性別、年齡無統計學差異（P＞0.05）。

1.2 納入與排除標準 納入標準：①原發性HGG；②BM；③Ki-67 檢測結果完整；④術前影像資料完整；⑤手術及病理結果證實為腦惡性腫瘤；⑥術前未進行放、化療。復發性膠質母細胞瘤排除。

1.3 MRI 掃描方法 使用GE Discovery MR750W Silent 3.0 T MRI 機器檢查，包括8 通道相控陣頭顱線圈及波譜分析相關軟件包。對比劑為釓噴酸葡胺，經肘靜脈注射。T1WI：采用自旋回波序列，重復時間（repetition time，TR）=2 000 ms，回波時間（echo time，TE）=17 ms，激勵次數為1，視野230 mm×230 mm，矩陣256×256，寬帶260 Hz/Px。T2WI：采用快速自旋回波序列，TR/TE=3840/110 ms，激勵次數為1，視野230 mm×230 mm，矩陣256×256。FLAIR：TR/TE=8 500/102 ms，激勵次數為1，視野230 mm×230 mm，矩陣256×256，寬帶287 Hz/Px。MRS掃描方法：應用二維多體素波譜成像，在常規序列上選擇最大腫瘤層面作為定位層面，選擇強化明顯的瘤體區作為感興趣區（region of interest，ROI），盡量避開囊變、壞死組織。通過點分辨序列進行掃描，參數為：TR=250 ms，TE=2.8 ms，視野120 mm×120 mm～140 mm×140 mm，激勵次數為1次，成像時間為413 ms。

1.4 圖像處理 將ROI 放置于強化最均勻且顯著的腫瘤瘤體區域，觀察腫瘤代謝物的變化情況，通過軟件計算出代謝物N-乙酰天冬氨酸（N-acetylaspartate，NAA）、肌酸（creatine，Cr）、膽堿（choline，Cho）等波峰下面積，并計算Cho/NAA、Cho/Cr、NAA/Cr比值。

1.5 免疫組織化學和HE 染色10%福爾馬林固定腫瘤組織，石蠟包埋切片，先進行HE 染色。Ki-67 抗原檢測使用單克隆小鼠抗人Ki-67 抗體。運用400倍鏡選取腫瘤細胞的熱點區域，隨機讀取每1 000個腫瘤細胞出現免疫反應陽性的細胞數[5，6]。此陽性細胞占腫瘤細胞總數百分比即為Ki-67指數。

1.6 統計學處理 采用SPSS 20.0軟件分析；計數資料應用Fisher 精確概率法或χ2檢驗；計量資料以±s表示，應用t 檢驗或非參數檢驗；采用受試者工作特征曲線（receiver operating characteristic，ROC）曲線分析鑒別診斷價值；P＜0.05認為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 兩組Ki-67 指數與1H-MRS 參數比較HGG 組Ki-67 指數及Cho/NAA 明顯低于BM 組（P＜0.001），但是兩組Cho/Cr、NAA/Cr 無統計學差異（P＞0.05）。見表1。

2.2 ROC曲線分析鑒別BM與HGG的結果Cho/NAA

曲線下面積（area under curve，AUC）為0.809（P＜0.05），最佳截斷值為3.245，靈敏度為0.615，特異度為0.967。Ki-67指數AUC為0.774（P＜0.05），最佳截斷值為0.45，敏感度為0.769，特異度為0.633。Cho/NAA 聯合Ki-67指數的AUC 為0.871（P＜0.05），敏感度為0.769，特異度為0.933。說明Cho/NAA聯合Ki-67指數鑒別診斷效能更好。

3 討論

1H-MRS是一種無創的研究活體組織代謝、生化變化以及化合物定量分析的方法，對術前腦內占位性病變的認識更加深入[7]。1H-MRS 最常用的參數有：①NAA峰，位于2.02 ppm處，其含量直觀反映神經元的密度和活性，含量減少表示神經元丟失或機能受損；②Cho 峰位于3.2 ppm處，在腦膠質瘤中，腫瘤細胞增殖迅速，并參與細胞膜轉運增加；③Cr 峰位于3.0 ppm處，在腦腫瘤中，腫瘤細胞生化代謝加快，Cr峰升高[8]。本文結果顯示，1H-MRS 測量瘤區Cho/NAA、NAA/Cr、Cho/Cr，其中僅Cho/NAA 在HGG 與BM之間有統計學意義。Caivano 等[9]分析32例HGG和14 例BM 的MRI 及MRS 檢查結果表明，MRS 可以鑒別HGG 和BM。Durmo 等[10]研究認為，對于鑒別HGG 及BM，NAA/Cho 的敏感性為75%，特異性為84.6%。本文Cho/NAA的敏感性為61.5%，特異性為96.7%。

表1 兩組Ki-67指數值與1H-MRS代謝物比值比較

圖1 ROC 曲線分析MRS 聯合Ki-67 鑒別腦轉移瘤與高級別膠質瘤的效果

Ki-67為人類腫瘤細胞重要且常見增殖標志物，在間期和有絲分裂細胞中都有作用。本文結果HGG組Ki-67表現出不同程度的增殖程度，但BM的Ki-67 指標顯著增高，說明BM 細胞增殖比原發性HGG更加活躍。因此，Ki-67可以作為BM的診斷及治療預后的有用指標。本文結果顯示Ki-67 診斷BM 的敏感性為76.9%，特異性為63.3%。Chen 等[11]認為Ki-67 強陽性腦惡性腫瘤的生存率顯著低于Ki-67 弱陽性病人。Ki-67 對腫瘤進展和預后的影響的機制，仍不明確。但是，必須考慮Ki-67陽性可能反映腫瘤切除后細胞繼續增殖的能力。

本文BM 組Ki-67 指數與Cho/NAA 明顯高于HGG 組（P＜0.05）。ROC 曲線分析結果顯示，Cho/NAA鑒別BM和HGG的AUC為0.809（P＜0.05），最佳截斷值為3.245，靈敏度為0.615，特異度為0.967；Ki-67 指數的AUC 為0.774（P＜0.05），最佳截斷值為0.45，敏感度為0.769，特異度為0.633；Cho/NAA聯合Ki-67 的AUC 為0.871（P＜0.05），敏感度為0.769，特異度為0.933。說明Cho/NAA 聯合Ki-67 指數鑒別診斷效能更好。

本研究尚存在有不足之處，如BM 的病例數有限，因此BM病人1H-MRS代謝物比值的代表性有待進一步提高；本研究未分析腫瘤周圍區域的代謝物比值；未統計其他代謝物如肌醇峰、乳酸峰，有待進一步更加細致、深入的研究。同時，對于病人的隨訪信息有待進一步挖掘，使研究對象的信息更加完整，結論更加準確可靠。

綜上所述，MRS 代謝物Cho/NAA 比值、Ki-67指數可以鑒別BM 和HGG，但Cho/NAA 聯合Ki-67 指數可提高鑒別能力，使診斷更加準確。如果病人Cho/NAA≥3.245、Ki-67≥0.45，診斷BM更準確。