雙參數MRI紋理分析參數及血清miR-141-3p水平與早期前列腺癌患者腹腔鏡根治術后骨轉移的關系▲

王 昆 吳曉瓊 鄭小令 沈長青

(海南省儋州市人民醫院放射科，海南省儋州市 571700)

前列腺癌根治術是治療早期前列腺癌患者的主要方式，可有效切除癌變組織，減輕腫瘤負荷，提高患者的生存質量[1]。腹腔鏡前列腺癌根治術具有創傷小、術后并發癥少、恢復快等優點，近年來被廣泛用于前列腺癌患者的治療，且取得良好效果；但早期前列腺癌患者經根治術治療后仍存在骨轉移、復發等風險，這不利于患者預后[2]。因此，尋求可評估早期前列腺癌患者根治術后骨轉移風險的指標至關重要。目前，臨床上評估前列腺癌骨轉移的常見方式包括X線、CT、MRI、骨掃描等，其中MRI分辨率較高，臨床應用較多[3]。T2WI及擴散加權成像(diffusion weighted imaging，DWI)組合的雙參數MRI(biparametric MRI，bpMRI)現已被用于前列腺癌的診斷及預后評估，且被證實可提高診斷效能和預后評估效能[4]。紋理分析是一種圖像處理技術，該技術可評估圖像信號的異質性，提高診斷準確率，對評估前列腺癌分級有一定意義[5]。miRNA的異常表達與腫瘤發生、發展均有密切關系，研究表明miR-141-3p可抑制前列腺癌細胞的增殖與遷移[6]。由此我們推測血清miR-141-3p可能與前列腺癌術后骨轉移有關。雖然已有學者在前列腺癌患者中分別進行關于bpMRI紋理分析、血清miR-141-3p表達水平的研究，但將二者聯合用于評估前列腺癌根治術后骨轉移的研究較少。因此，本研究探討術前bpMRI紋理分析參數、血清miR-141-3p表達水平與早期前列腺癌患者腹腔鏡根治術后骨轉移的關系，以及二者的預測價值。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 回顧性分析2016年4月至2018年4月在我院進行腹腔鏡根治術治療的82例早期前列腺癌患者的臨床資料，根據術后3年內發生骨轉移的情況分為轉移組41例與未轉移組41例。納入標準：(1)早期前列腺癌的診斷符合《前列腺癌臨床診斷與治療：從指南到臨床》[7]中的標準，經直腸指檢、前列腺活檢等檢查確診；(2)均為初診患者，既往未接受過其他方式治療；(3)術后均隨訪3年；(4)病歷資料完整。排除標準：(1)合并肺癌、肝癌等其他惡性腫瘤者；(2)bpMRI圖像質量較差，病變顯示不清楚者；(3)合并重要臟器嚴重疾病(如肝腎功能衰竭)者；(4)確診時已存在骨轉移者；(5)隨訪期間死亡者。本研究經我院醫學倫理委員會審批通過。

1.2 手術治療的方法 全部患者均接受腹腔鏡前列腺癌根治術治療。采用氣管插管全身麻醉，取頭低腳高仰臥位。經腹膜外入路進行手術，采用5孔法，按照Montsouris七步法進行手術，取出標本、徹底止血后放置盆腔引流管，縫合、術畢。

1.3 隨訪方式 隨訪主要以電話與門診方式為主。術后第1年患者每3個月到院復查1次；術后第2～3年，患者每6個月到院復查1次，每周進行電話隨訪。復查內容主要包括檢測腫瘤標志物、MRI，如MRI檢查提示存在骨盆骨質異常信號則需進一步行單光子發射計算機斷層成像/PET-CT檢查，觀察患者術后轉移及復發等情況。

1.4 骨轉移的診斷標準 采用Infinia Ⅱ Hawkeye 單光子發射計算機斷層成像/PET-CT顯像儀(美國GE公司)進行全身骨顯像檢查。檢查前囑咐患者排空膀胱，摘除身上金屬物品，取仰臥位。經肘靜脈注入顯像劑99Tcm-MDP 740 Mbq(上海原子科興藥業有限公司)0.1 mmol/kg，注射速率為2～3 mL/s，30 min后飲水1 000～1 500 mL，2～3 h后進行前后位、后前位的全身骨顯像。參數設置：能峰140 KeV，窗寬20%，矩陣256×1 024，速度10～20 cm/min。符合以下標準中任一項即為骨轉移[8]：(1)病變處放射性分布較對側及臨近骨組織異常升高或下降；(2)骨組織中有1個以上可疑病灶，在隨訪中可見病灶增大呈明顯進展。

1.5 基線資料的收集 基線資料包括年齡、臨床分期[9](Ⅰ期、Ⅱ期)、合并高血壓(收縮壓≥140 mmHg或舒張壓≥90 mmHg)情況、合并糖尿病(空腹血糖≥7 mmol/L 或OGTT后2 h的血糖≥11.0 mmol/L)情況、體質指數、腫瘤直徑等。

1.6 bpMRI紋理分析 術前1周采用飛利浦3.0T Ingenia型MRI掃描儀、16通道體部相控陣線圈進行檢查。橫斷位T2WI參數：重復時間為5 202 ms，回波時間為100 ms，視野為200 mm×200 mm，矩陣為256×205，層厚為4 mm，層間距為0.8 mm，激發次數1次，回波鏈13；橫斷位DWI參數：重復時間為3 700 ms，回波時間為80 ms，視野為260 mm×221 mm，矩陣為160×95，層厚為4 mm，無層間距，激發次數4此，B值(彌散敏感因子)=0 s/mm2、100 s/mm2、800 s/mm2。導出原始圖像數據后在儀器自帶軟件中勾畫興趣區，由兩名經驗豐富的醫學影像科副主任醫師采用盲法在T2WI、DWI序列中勾畫層面所有病灶區為感興趣區，利用軟件提取感興趣區紋理特征，獲取紋理參數，包括感興趣區的熵、偏度、峰度等。

1.7 血清學指標的檢測方法 術前1 d采集患者空腹狀態下外周肘靜脈血6 mL，采用德國Eppendorf公司的TDZ4型離心機以3 000 r/min的速率離心15 min(離心半徑10 cm)，將獲得的血清分別置于兩支試管中保存，放置于-80 ℃環境中保存待檢。取其中一支試管，采用ELISA測定血清前列腺特異抗原(prostate specific antigen，PSA)水平，試劑盒由美國R&D公司提供(批號：150412)，操作嚴格遵照試劑盒說明書進行。取另一支試管，采用實時熒光定量PCR檢測血清miR-141-3p mRNA表達水平：采用TRIzol[購自賽默飛世爾科技(中國)有限公司，批號：50175111]方法提取血清總RNA，利用紫外分光光度計(梅特勒-托利多國際有限公司，型號：UV5)檢測其濃度及純度；采用反轉錄試劑盒(美國Invitrogen公司，批號：150204)將總RNA反轉錄為cDNA，置于-20 ℃保存待檢；miR-141-3p(日本Takara寶生物工程有限公司提供)上游引物序列(5′-3′)為ACCCAGTGCGATTTGTCA，下游引物序列(5′-3′)為ACTGTACTGGAAGATGGACC；內參U6上游引物序列為5′-CTACGATCGTACGTGTA-3′，下游引物序列為5′-AGCTCGAGAGTCTGTAT-3′。配制反應體系，包括SYBR Green Ⅰ混合液20 μL、cDNA 4.0 μL、正向引物0.5 μL、反向引物0.5 μL、無RNA酶水5.0 μL，混勻以上體系后瞬時離心，置于9700型PCR儀(美國ABI公司)中進行反應，反應條件為95 ℃ 30 s、95 ℃ 5 s、60 ℃ 34 s，40個循環。實驗進行3次取平均值，以U6作為內參，采用2-ΔΔCt法計算血清miR-141-3p的相對表達水平。

1.8 統計學分析 采用SPSS 23.0軟件進行統計分析。計數資料以例數和百分比表示，組間比較采用χ2檢驗；等級資料的比較采用秩和檢驗；計量資料均經Shapiro-Wilk法進行正態性檢驗，符合正態分布的計量資料以(x±s)表示，組間比較采用獨立樣本t檢驗，偏態分布的資料以[M(P25，P75)]表示，組間比較采用Mann-WhitneyU檢驗；采用Logistic回歸模型分析血清學指標與前列腺癌患者術后骨轉移的關系；繪制受試者工作特征(receiver operating characteristic，ROC)曲線，并計算曲線下面積(area under the curve，AUC)，AUC值>0.9表示預測性能較高，>0.7～0.9表示有一定預測性能，>0.5～0.7表示預測性能較差。以P<0.05為差異有統計學意義。

2 結 果

2.1 兩組患者基線資料和血清學指標的比較 轉移組患者術前血清PSA水平與血清miR-141-3p表達水平均高于未轉移組(均P<0.05)，而兩組間其他基線資料差異均無統計學意義(均P>0.05)。見表1。

表1 兩組患者基線資料和血清學指標的比較

續表1

2.2 血清miR-141-3p表達水平、PSA水平與前列腺癌根治術后骨轉移的關系 將術后骨轉移狀況作為因變量(1=轉移，0=未轉移)，患者術前血清miR-141-3p表達水平、血清PSA水平作為自變量(均為連續變量)，進行二元Logistic回歸分析，結果顯示，術前血清miR-141-3p表達水平、血清PSA水平升高可能與前列腺癌根治術后骨轉移有關(均OR>1、P<0.05)。見表2。

表2 Logistic回歸分析結果

2.3 兩組患者bpMRI紋理分析參數的比較 兩組患者表觀彌散系數(apparent diffusion coefficient，ADC)峰度、T2WI峰度比較，差異均無統計學意義(均P>0.05)；轉移組患者ADC熵、T2WI熵、ADC偏度、T2WI偏度均高于未轉移組(均P<0.05)。見表3。

表3 兩組患者bpMRI紋理分析參數的比較

2.4 術前bpMRI紋理分析參數聯合血清miR-141-3p表達水平評估前列腺癌根治術后骨轉移風險的價值 將前列腺癌根治術后骨轉移狀況作為狀態變量(1=轉移，0=未轉移)，將患者術前血清miR-141-3p表達水平、ADC熵、ADC偏度、T2WI熵、T2WI偏度作為檢驗變量，繪制ROC曲線圖(見圖1)，并通過Logistic回歸模型建立聯合預測指標。結果顯示，當術前血清miR-141-3p表達水平、ADC熵、ADC偏度、T2WI熵、T2WI偏度的截斷值分別取2.68、5.87、0.76、5.46、0.64時，可獲得最佳評估價值，均有一定的預測效能；而術前bpMRI紋理分析參數(ADC熵、ADC偏度、T2WI熵、T2WI偏度同時納入)聯合血清miR-141-3p表達水平的AUC高達0.976，預測效能較高，見表4。

圖1 術前bpMRI紋理分析參數、血清miR-141-3p表達水平單獨及聯合評估前列腺癌根治術后骨轉移風險價值的ROC曲線

表4 術前bpMRI紋理分析參數和血清miR-141-3p表達水平單獨及聯合預測前列腺癌患者術后骨轉移風險的價值

3 討 論

對于早期前列腺癌患者，采用腹腔鏡前列腺癌根治術治療雖然可以精準切除腫瘤病灶、延長患者的生存時間，但術后腫瘤轉移仍是導致患者預后不良的關鍵因素，其中以骨轉移最為常見[10]。因此，尋求可以準確評估前列腺癌患者術后骨轉移的指標成為近年研究的重點。

影像學檢查是評估前列腺癌骨轉移的重要手段。bpMRI是近年來臨床上常用于評估前列腺癌轉移的非侵入性檢查手段，參數主要包括DWI與T2WI，其中DWI是bpMRI的重要組成序列之一，其定量參數ADC可量化評估水分子擴散速度，在評估前列腺癌的分化及浸潤程度中具有較高價值[11]。紋理分析可用于評估肉眼不可見的圖像異質性，能夠從圖像中提取大量信息，可用于腫瘤的診斷及惡性程度分級等[12]。峰度、熵、偏度均是bpMRI紋理分析的常用參數，其中熵主要反映整體信號的非均勻程度或復雜程度，熵值越大表示圖像紋理越不規則；峰度描述感興趣區直方圖的平坦度，峰度越大表示越平坦；偏度主要描述感興趣區直方圖的不對稱性，偏度越大表示測值越不穩定[13]。有學者提出，bpMRI紋理分析對于評估前列腺癌的分化積度及進展情況具有積極意義，推測bpMRI紋理分析參數可能與前列腺癌患者的術后骨轉移有關[14]。本研究結果也顯示，轉移組患者ADC熵、T2WI熵、ADC偏度、T2WI偏度均高于未轉移組(均P<0.05)，ROC曲線分析結果提示ADC熵、ADC偏度、T2WI熵、T2WI偏度的AUC在0.7～0.9之間，表明這些參數對前列腺癌術后骨轉移均具有一定的預測效能， 這進一步驗證了上述觀點。但僅通過影像學檢查結果預測前列腺癌術后骨轉移結果的準確度較低，聯合實驗室血清學檢查或可提高其評估價值。

前列腺發生炎癥或癌變時，導管系統屏障受損，導致PSA釋放入血，因此血清PSA水平會異常升高[15]。研究報告，前列腺癌骨轉移患者的血清PSA水平顯著高于無轉移者[16]。雖然血清PSA水平已被證實與前列腺癌骨轉移密切相關，但血清PSA水平用于評估前列腺癌時也有一定的局限性，如前列腺炎、前列腺增生等患者的血清PSA水平也會異常升高，評估前列腺癌轉移的特異性不高[17]。因此，還需尋求其他可評估前列腺癌患者術后骨轉移的特異性方法。本研究結果顯示，轉移組患者術前血清PSA水平高于未轉移組(P<0.05)，進一步行回歸分析顯示，術前血清PSA水平升高可能與前列腺癌根治術后骨轉移有關(P<0.05)，miR-141-3p或可成為早期評估前列腺癌根治術后骨轉移的重要標志物。

近年來，關于miR-375、miR-141、miR-34a等多種miRNA與前列腺癌發生、發展關系的研究較多[18]。miR-141作為miR-200家族成員，與卵巢癌、結腸癌等惡性腫瘤浸潤及轉移等密切相關，且在前列腺癌組織中的表達顯著升高[19]。miR-141-3p具有促進前列腺癌細胞侵襲及轉移的能力，是前列腺癌骨轉移的有效分子標記物，且與骨轉移程度具有一定關系[20]。因此，我們推測術前血清miR-141-3p表達水平可能與前列腺癌根治術后骨轉移有關。

本研究結果顯示，轉移組患者術前血清miR-141-3p表達水平高于未轉移組(P<0.05)，且Logistic回歸分析顯示，術前血清miR-141-3p 表達水平是前列腺癌根治術后骨轉移的風險因子(均P<0.05)，說明術前血清miR-141-3p過表達與前列腺癌根治術后骨轉移有關。其原因可能為：miR-141-3p過表達使得腫瘤細胞大量增殖、遷移及侵襲能力增強，并發生上皮間質轉化，導致腫瘤細胞遷移至骨微環境中，進而促進破骨細胞分化及骨轉移灶形成，從而增加術后骨轉移風險[21]。此外，miR-141-3p可激活p38蛋白激酶的磷酸化及信號通路，促進成骨活性基因表達，升高骨保護素水平，為前列腺癌骨轉移微環境的形成奠定基礎，增加術后骨轉移風險[22]。ROC曲線分析結果提示，術前血清miR-141-3p表達水平的AUC為0.871，表明其對前列腺癌根治術后骨轉移具有一定的預測效能；而將bpMRI紋理分析參數與血清miR-141-3p表達水平聯合預測前列腺癌根治術后骨轉移時，AUC高達0.976，預測效能較高。這表明，今后臨床上可考慮將bpMRI紋理分析參數與血清miR-141-3p聯合用于前列腺癌根治術后骨轉移的評估中。但目前關于miR-141-3p在前列腺癌根治術后骨轉移中的具體作用機制尚未明確，且未分析bpMRI紋理分析所有參數與miR-141-3p聯合用于評估前列腺癌根治術后骨轉移的價值，具體結論還需今后進一步研究證實。

綜上所述，早期前列腺癌患者術前bpMRI紋理分析參數、血清miR-141-3p表達水平與其腹腔鏡根治術后骨轉移有關，二者均對術后骨轉移具有一定的預測價值，且二者聯合應用時更進一步提高預測效能。