肝癌發(fā)生后全肝微循環(huán)的變化規(guī)律及與血清AFP、CA199、GGT的相關(guān)性研究

秦 雷,汪亞男,馬宜傳

原發(fā)性肝癌是臨床上常見的惡性腫瘤，具有雙重血供的特點，增長迅速，易轉(zhuǎn)移，而腫瘤的異常微循環(huán)是肝癌發(fā)生、發(fā)展的重要因素，因此本研究使用GE Revolution CT對肝癌病人行CT灌注成像，了解肝癌組織、鄰近肝組織及較遠(yuǎn)肝組織的微循環(huán)變化規(guī)律，并結(jié)合血清甲胎蛋白(AFP)、糖類抗原199(CA199)、谷氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶 (GGT),探討它們與癌組織CT灌注參數(shù)間的相關(guān)性。現(xiàn)作報道。

1 資料與方法

1.1 一般資料 2018年3月至2019年4月收集來蚌埠醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院住院的原發(fā)性肝癌病人20例，男17例，女3例，年齡46～78歲。入組標(biāo)準(zhǔn)：有完整的肝功能結(jié)果及影像學(xué)資料，經(jīng)臨床、實驗室及影像學(xué)檢查或肝臟活檢證實為原發(fā)性肝癌病人；影像學(xué)檢查證無門脈癌栓形成；病人對碘不過敏；無心血管疾病。排除標(biāo)準(zhǔn)：有嚴(yán)重黃疸、全身廣泛轉(zhuǎn)移、門靜脈主干完全阻塞的。所有病人均自愿簽署知情同意書后進(jìn)行檢查。

1.2 儀器與方法 病人檢查前4 h禁食禁水，掃描前進(jìn)行碘過敏試驗，囑咐病人盡量平靜呼吸，保持仰臥位，雙手置于頭枕兩側(cè)。采用GE revolution CT行上腹部CT增強掃描，采用高壓注射器經(jīng)肘正中靜脈注射0.9%氯化鈉溶液20 mL，速率5 mL/s，而后以相同速率注入碘佛醇 (350 mgI/mL)90 mL，再跟注20 mL 0.9%氯化鈉溶液。注射造影劑5 s后行CTP掃描，采用軸掃模式，管電壓 80 kV，管電流 150 mA，矩陣 512×512，SFOV 50 cm，旋轉(zhuǎn)時間是0.5 s；掃描層厚和層間距5 mm，重建層厚和層間隔1.25 mm。注射對比劑后采用螺旋掃描獲得肝臟靜脈期及平衡期圖像。圖像分析與處理:將掃描后的圖像傳輸?shù)胶筇幚砉ぷ髡綠E AW 4.7，使用CT perfusion 4D軟件進(jìn)行處理，獲得血容量(BV)、血流速(BF)、平均通過時間(MTT)、肝動脈分?jǐn)?shù)(HAF)、表面通透性(PS)灌注偽彩圖。

1.3 影像評估 所有受檢者CT灌注成像圖像均由2名經(jīng)驗豐富影像醫(yī)師評價，對病灶、近腫瘤肝組織及遠(yuǎn)離腫瘤肝組織畫感興趣區(qū)(ROI)，避開肉眼可見的膽管及血管，分別記錄參數(shù)數(shù)值；肝癌ROI從病灶實質(zhì)部分選擇，選取腫瘤面積最大部分進(jìn)行分析；鄰近肝組織ROI選擇緊鄰腫瘤的最大灌注區(qū)；較遠(yuǎn)肝組織ROI選擇腫瘤相鄰肝葉的肝組織區(qū)域。

1.4 統(tǒng)計學(xué)方法 采用方差分析和q檢驗、Pearson相關(guān)分析。

2 結(jié)果

2.1 CT灌注參數(shù)比較結(jié)果 3組HAF、BV、BF、PS值的關(guān)系：A組>B組>C組(P<0.01)，3組MTT值的關(guān)系：A組

表1 肝癌組織與周圍肝組織CT灌注參數(shù)比較

2.2 CT灌注偽彩圖分析 肝癌組織內(nèi)各灌注參數(shù)與周圍無腫瘤肝組織存在明顯統(tǒng)計學(xué)差異，相對應(yīng)全肝灌注偽彩圖，發(fā)現(xiàn)如下特點：肝癌組織呈明顯不均勻高灌注表現(xiàn)，病灶范圍較普通增強檢查稍大，病灶內(nèi)部偽彩顏色深淺分布不均，說明了肝癌組織增殖速度快、各部分生長不平衡，符合其惡性腫瘤的特征；腫瘤周圍肝組織由近及遠(yuǎn)可以發(fā)現(xiàn)偽彩顏色深淺的變化，說明距離腫瘤較遠(yuǎn)肝組織呈相對低灌注表現(xiàn)，距離病灶較近肝實質(zhì)灌注量相對較高(見圖1)。

2.3 AFP、CA199、GGT與HAF、BV、BF、PS、MTT相關(guān)性分析 GGT與PS作直線相關(guān)分析，GGT與PS間存在正相關(guān)關(guān)系(r=0.639,P<0.05)。GGT與MTT間存在負(fù)相關(guān)關(guān)系(r=-0.577,P<0.05)。余參數(shù)間無明顯相關(guān)性(見圖2、3)。

表2 AFP、CA199、GGT與HAF、BV、BF、PS、MTT相關(guān)系數(shù)(r)

3 討論

肝癌發(fā)病率和病死率在惡性腫瘤中分別位居第5和第2位[1]，近年，隨著早期診斷及腫瘤治療技術(shù)的發(fā)展，其發(fā)病率和死亡率呈下降趨勢，但由于肝臟的強大代償功能和血運豐富的結(jié)構(gòu)特點，肝癌生長迅速和易發(fā)生轉(zhuǎn)移，病人的5年存活率并不理想，僅為20%～30%[2-3],因此探明肝癌發(fā)生后進(jìn)展及轉(zhuǎn)移的機制，對控制其發(fā)展、針對性的治療及預(yù)后療效評價具有重要意義。

肝癌的微循環(huán)與肝癌的發(fā)生發(fā)展息息相關(guān)，異常的微循環(huán)能夠為癌細(xì)胞的增殖提供持續(xù)的能量和營養(yǎng)[4-5]。而微血管生成的紊亂又是導(dǎo)致肝癌微循環(huán)異常的關(guān)鍵性因素,因此腫瘤微血管生成是腫瘤所致的最重要的血運改變，對腫瘤的生長、分級、轉(zhuǎn)移、預(yù)后等有非常重要的影響[6-7]。

隨著科技的發(fā)展，影像醫(yī)學(xué)已從單純形態(tài)學(xué)檢查向以形態(tài)學(xué)為基礎(chǔ)，分子水平、微循環(huán)及代謝產(chǎn)物為特點的功能學(xué)檢查方向發(fā)展[8]；CT灌注成像就是一種功能成像，它能反映腫瘤血流動力學(xué)信息及血管生成情況[9-10]，可通過灌注成像的偽彩圖直觀顯示全肝的灌注情況，利用BV、BF、MTT、HAF、PS等灌注功能圖像半定量分析病變血供狀態(tài)及血流動力學(xué)改變[11-12]。HAF指肝動脈供血占肝組織所有供血的比例；本研究中肝癌病灶的HAF明顯高于周圍肝組織，這提示我們原發(fā)性肝癌病灶的肝動脈供血比重明顯增大，符合原發(fā)性肝癌主要由肝動脈供血的病理學(xué)特征[13]；MTT是指血流從動脈流入到靜脈流出的時間,我們知道供應(yīng)肝臟的微循環(huán)單位是由門脈終支-肝動脈終支開始，經(jīng)肝竇匯入肝靜脈終支的微血管組成，是調(diào)節(jié)血流和物質(zhì)交換的主要場所[14]，研究發(fā)現(xiàn)腫瘤組織MTT低于周圍肝組織，說明腫瘤組織內(nèi)部正常肝竇的緩慢循環(huán)已被破壞，而且可能還發(fā)生了動、門靜脈短路使得血液快速通過腫瘤組織，使得MTT縮短；BV指造影劑在單位肝組織內(nèi)的分布容積；BF是指單位時間內(nèi)流經(jīng)局部區(qū)域定量組織的血容量。本研究結(jié)果顯示肝癌組織BV、BF較周圍肝組織升高，可能與腫瘤生長迅速導(dǎo)致異常血管增多，可容納較多造影劑有關(guān)；PS為單位組織中造影劑經(jīng)由毛細(xì)血管進(jìn)入細(xì)胞間隙的單向傳輸速率，腫瘤血管的內(nèi)皮發(fā)育異常，基底膜不完整，通透性明顯增加[15]，因此導(dǎo)致肝癌組織的PS高于周圍正常組織。我們又對鄰近腫瘤與遠(yuǎn)離腫瘤的肝組織CT參數(shù)進(jìn)行了比較，發(fā)現(xiàn)各參數(shù)在兩者間均有統(tǒng)計學(xué)意義，鄰近腫瘤的肝組織HAF、BV、BF、PS數(shù)值均高于遠(yuǎn)離腫瘤的組織，MTT縮短，我們推測鄰近肝癌病灶的肝組織更容易受到腫瘤細(xì)胞的侵犯，從而影響局部微循環(huán)狀況，導(dǎo)致局部正常肝小葉結(jié)構(gòu)的破壞、血管通透性的改變，不能排除局部已經(jīng)有腫瘤細(xì)胞的種植；這就提示我們肝癌病人的治療不僅局限于固有的病灶，還要綜合考慮癌組織對周圍肝組織甚至全肝的影響，這為臨床醫(yī)生手術(shù)方式的選擇或者介入栓塞范圍的確定提供了一定的依據(jù)，也為術(shù)后隨訪或復(fù)查評價療效都有重要的參考價值。

血清AFP、CA199、GGT是臨床常用的腫瘤檢測指標(biāo)。AFP是目前用于診斷肝癌的首選腫瘤標(biāo)志物，但其特異性不高，有較高的假陰性率[16]；CA199是一種黏蛋白型的糖類蛋白腫瘤標(biāo)志物，在正常人胰腺、胃腸道和肝組織等細(xì)胞膜上均可表達(dá)，釋放到細(xì)胞間質(zhì)和血液中，主要用于胰腺癌診斷，在肝膽系腫瘤病人血清中也會有所升高[17]。正常人血清GGT主要來自肝臟，存在于肝細(xì)胞質(zhì)和膽管上皮中，肝臟腫瘤生長時肝臟細(xì)胞受到擠壓的刺激，GGT重新大量表達(dá)，表現(xiàn)出胎肝的特點，合成和分泌GGT增多并釋放到外周血中[18]。本研究中我們對血清腫瘤學(xué)指標(biāo)與CT灌注參數(shù)進(jìn)行了相關(guān)分析，發(fā)現(xiàn)AFP、CA199與各灌注參數(shù)無相關(guān)性；GGT與PS呈正相關(guān)關(guān)系，與MTT呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，這表明了GGT與肝癌的異常微循環(huán)有著密切的關(guān)系，肝癌發(fā)生后正常肝細(xì)胞被破壞侵蝕，造成胞質(zhì)中的多種酶類分子釋放進(jìn)入血液循環(huán)，GGT升高，而GGT可能又會影響著肝癌的生長及進(jìn)展，研究發(fā)現(xiàn)GGT通過轉(zhuǎn)移酶-谷氨酰基參與谷胱甘肽(GSH)的代謝，GSH可以通過中和活性氧和自由基保護(hù)細(xì)胞免受氧化損傷[19]。因此，在氧化應(yīng)激的病理狀態(tài)下，GGT水平會升高。然而，當(dāng)GGT表達(dá)過高時，會干擾抗氧化的平衡，導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞持續(xù)的氧化應(yīng)激，從而促進(jìn)了腫瘤的發(fā)生過程[20]，因此GGT可能會加速肝癌細(xì)胞的進(jìn)展及分化，異常的腫瘤血管增多、血管內(nèi)皮發(fā)育不良，通透性增加，導(dǎo)致PS的升高及MTT的縮短。由此可見，GGT與肝癌微循環(huán)的關(guān)系密切，對研究肝癌的發(fā)生及進(jìn)展、術(shù)后復(fù)查評價療效都有重要的意義。

綜上，CT灌注確實能夠反映肝癌及周圍肝組織的血流灌注狀態(tài)，提供相應(yīng)的血流動力學(xué)信息，各灌注參數(shù)能敏感地反映肝癌組織異常的微循環(huán)，評估不同部位肝組織的微循環(huán)狀況，一定程度上可以提示肝癌的進(jìn)展程度，為臨床治療及評價預(yù)后提供了一定的參考依據(jù)。GGT與MTT、PS之間的相關(guān)性，證實了其在肝癌發(fā)生、發(fā)展中發(fā)揮的作用，這對未來深入研究肝癌發(fā)生、發(fā)展的機制有著重要的意義。