甲狀腺結(jié)節(jié)CT紋理參數(shù)及其同原癌基因、抑癌基因水平的相關(guān)性分析

何沅俊 劉丹妮

1 廈門大學(xué)附屬第一醫(yī)院杏林分院影像科，福建省廈門市 361021； 2 廈門大學(xué)附屬中山醫(yī)院影像科

甲狀腺結(jié)節(jié)是指甲狀腺局部細(xì)胞異常生長(zhǎng)導(dǎo)致的散在病變，當(dāng)前甲狀腺結(jié)節(jié)分為良性、惡性性質(zhì)，不同性質(zhì)結(jié)節(jié)治療方法及預(yù)后也存在較大差異[1]。因此早期鑒別、及時(shí)診斷，對(duì)改善患者預(yù)后有重要意義。CT是臨床診斷甲狀腺結(jié)節(jié)的有效方法，但醫(yī)學(xué)影像學(xué)圖像內(nèi)含有多維信息，僅根據(jù)病灶形態(tài)、功能學(xué)特征，臨床診斷價(jià)值較低[2]。紋理分析是指從影像學(xué)圖中提取有意義的參數(shù)信息，并利用復(fù)雜的算法進(jìn)行計(jì)算，可清楚反映結(jié)節(jié)的異質(zhì)性及病灶性質(zhì)[3]。當(dāng)前已有研究[4]證實(shí)CT紋理分析對(duì)甲狀腺結(jié)節(jié)性質(zhì)鑒別有一定診斷意義，但關(guān)于CT紋理參數(shù)與腫瘤惡性生物學(xué)行為間的關(guān)系，臨床鮮有報(bào)道。鑒于此，本文分析甲狀腺結(jié)節(jié)CT紋理參數(shù)及其同原癌基因、抑癌基因水平的相關(guān)性，旨為甲狀腺結(jié)節(jié)診斷提供參考，報(bào)道如下。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 選取我院2020年1月—2022年2月期間收治的85例甲狀腺結(jié)節(jié)切除術(shù)患者，根據(jù)手術(shù)病理結(jié)果分為兩組：良性組50例(73個(gè)結(jié)節(jié))，男12例，女38例；年齡20～72(58.63±7.14)歲。惡性組35例(62個(gè)結(jié)節(jié))，男8例，女27例；年齡20～73(60.12±6.98)歲。兩組患者基線資料比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，可對(duì)比。納入標(biāo)準(zhǔn)：(1)入組患者均在院接受甲狀腺結(jié)節(jié)切除術(shù)；(2)甲狀腺結(jié)節(jié)性質(zhì)均經(jīng)病理確診；(3)術(shù)前經(jīng)CT檢查；(4)具有完整的臨床資料；(5)患者知情研究，并簽署同意書。排除標(biāo)準(zhǔn)：(1)亞急性甲狀腺炎；(2)伴其他部位惡性腫瘤或免疫缺陷、凝血障礙者。

1.2 方法

1.2.1 CT診斷：Philips Ingenuity 64排CT診斷儀，從舌骨下緣掃描至主動(dòng)脈弓上緣，掃描層厚為1mm，層間距為1mm，矩陣為512×512。CT平掃結(jié)束后進(jìn)行增強(qiáng)掃描，經(jīng)右肘前靜脈注射非離子型對(duì)比劑(碘佛醇，320mgI/ml，江蘇恒瑞醫(yī)藥，國(guó)藥準(zhǔn)字H20067895)50ml，注射速率為3ml/s，靜脈期掃描延遲70s。紋理分析：經(jīng)掃描圖像導(dǎo)入MaZda 4.6軟件，于腫瘤最大層面、病灶邊緣勾畫感興趣區(qū)(ROI)，避開明顯鈣化、囊性、出血區(qū)，并ROI區(qū)進(jìn)行紋理分析。先提取紋理參數(shù)，再對(duì)紋理特征進(jìn)行篩選，選擇前10個(gè)最優(yōu)特征，最后對(duì)最優(yōu)特征數(shù)據(jù)進(jìn)行降維，分析熵值、峰態(tài)以及偏度等參數(shù)值，每項(xiàng)參數(shù)測(cè)量3次，取平均值。

1.2.2 癌基因表達(dá)：將術(shù)中冰凍的結(jié)節(jié)標(biāo)本復(fù)溫，采用熒光定量PCR法測(cè)定原癌、抑癌基因，先進(jìn)行裂解細(xì)胞，加入并乙醇沉淀溶液中RNA，再高速離心15min，12 000r/min，使溶液內(nèi)RNA沉積并形成一層膠狀物，去除上層清液，清洗，干燥處理。對(duì)RNA沉淀進(jìn)行溶解，以紫外吸收法測(cè)定溶液濃度及純度，制備反應(yīng)體系，利用實(shí)時(shí)定量PCR檢測(cè)癌基因表達(dá)。

1.3 觀察指標(biāo) (1)比較兩組患者CT紋理參數(shù)差異，包括熵值、峰度、偏度、像素值及標(biāo)準(zhǔn)差；(2)比較兩組原癌基因表達(dá)，包括原肌球蛋白相關(guān)激酶基因(TRK)、原癌基因RET(RET)、特異性結(jié)合域轉(zhuǎn)錄因子/過氧物酶體增殖物激活受體融合基因1(PAX8-PPARΥ1)；(3)比較兩組抑癌基因表達(dá)：腦惡性腫瘤缺失基因1(DMBT1)、抑癌基因DPC4(DPC4)、抑癌基因PTEN(PTEN)、Tat結(jié)合蛋白30(TIP30)；(4)分析CT紋理參數(shù)與原癌基因、抑癌基因的相關(guān)性。

2 結(jié)果

2.1 兩組患者CT紋理參數(shù)比較 惡性組CT紋理中熵值高于良性組(P<0.05)，兩組其余參數(shù)值比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，見表1。

表1 兩組患者CT紋理參數(shù)比較

2.2 兩組原癌基因表達(dá)比較 惡性組RET、TRK、PAX8-PPARγ1基因表達(dá)均高于良性組(P<0.05)，見表2。

表2 兩組原癌基因表達(dá)比較

2.3 兩組抑癌基因表達(dá)比較 惡性組DMBT1、DPC4、PTEN、TIP30基因表達(dá)低于良性組(P<0.05)，見表3。

表3 兩組抑癌基因表達(dá)比較

2.4 相關(guān)性分析 經(jīng)Pearson相關(guān)性分析，CT紋理熵值與原癌基因RET、TRK、PAX8-PPARγ1基因表達(dá)呈正相關(guān)(r=0.538、0.612、0.583，P<0.05)；與抑癌基因DMBT1、DPC4、PTEN、TIP30表達(dá)呈負(fù)相關(guān)性(r=-0.486、-0.525、-0.605、-0.593，P<0.05)。

3 討論

紋理分析是利用相關(guān)算法計(jì)算影像學(xué)圖中相關(guān)信息，根據(jù)相關(guān)信息反映病灶異質(zhì)性及病灶性質(zhì)。通過紋理分析，能夠反映腫瘤病灶病理學(xué)異質(zhì)性，表現(xiàn)細(xì)胞過度增殖、異常血管生成及壞死[5]。其中熵值、偏度、峰度等是描述體素值的基本分布，與腫瘤細(xì)胞壞死、增殖及新生血管數(shù)量關(guān)系密切[6]。本文結(jié)果顯示，惡性組CT紋理中熵值高于良性組(P<0.05)，兩組其余參數(shù)值比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。主要原因是惡性病灶熵值與結(jié)節(jié)硬度有關(guān)，惡性病灶內(nèi)存在鈣化灶且硬度增加，故使熵值異常增加；而偏度、峰度是反映目標(biāo)結(jié)節(jié)的平均亮度，腫瘤病變?cè)缙诹炼葻o(wú)明顯變化，故使偏度、峰度等水平無(wú)異常變化[7]。

近年來(lái)，尋找一種有效、準(zhǔn)確的生物學(xué)標(biāo)志物來(lái)有效預(yù)測(cè)甲狀腺結(jié)節(jié)良惡性是主要的研究方向。在惡性結(jié)節(jié)發(fā)生、進(jìn)展過程中，癌基因表達(dá)占據(jù)著重要作用。其中原癌基因是癌細(xì)胞分化、增殖、遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移的重要機(jī)制，抑癌基因是抑制惡性腫瘤分化、增殖等主要機(jī)制，通常原癌基因與抑癌基因呈動(dòng)態(tài)平衡，在腫瘤因子刺激下，使原癌基因表達(dá)異常升高，此時(shí)抑癌基因表達(dá)會(huì)相應(yīng)下降，腫瘤細(xì)胞增殖分化迅速[8-9]。本文結(jié)果顯示，惡性組原癌基因RET、TRK、PAX8-PPARγ1表達(dá)均高于良性組，抑癌基因DMBT1、DPC4、PTEN、TIP30表達(dá)低于良性組(P<0.05)，該結(jié)果與上述理論相一致。原癌基因中RET基因是通過染色體異位、倒立重排形成一段新的融合DNA序列，即癌基因，在轉(zhuǎn)錄、翻譯過程中成為新的融合蛋白；并能促進(jìn)細(xì)胞內(nèi)信號(hào)通路活性，促使腫瘤細(xì)胞增殖與分化；TRK屬于含有絡(luò)氨酸激酶的受體，是促使甲狀腺腺瘤逐漸轉(zhuǎn)化為甲狀腺癌；PAX8-PPARγ1是甲狀腺轉(zhuǎn)錄因子DNA與PPARγ1 A-F區(qū)融合蛋白，可抑制PPARγ1激活，參與到腫瘤細(xì)胞周期調(diào)控、腫瘤細(xì)胞形成與發(fā)展過程[10]。DMBT1可促使人體免疫機(jī)制建立，在多種惡性腫瘤表達(dá)中為異常低表達(dá)；DPC4是人體內(nèi)重要的抑癌基因，在多種惡性腫瘤中，DPC4呈功能喪失狀態(tài)，影響癌基因轉(zhuǎn)錄，抑制腫瘤形成[11]；TIP30通過調(diào)控Tat蛋白轉(zhuǎn)錄過程，促使腫瘤細(xì)胞凋亡，有效抑制腫瘤細(xì)胞的增殖、分化及遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移；PTEN主要是對(duì)FAK、PI3K/AKT等下游信號(hào)通路的調(diào)控，發(fā)揮顯著的抑癌作用[12]。因此研究說(shuō)明惡性腫瘤細(xì)胞形成，與抑癌基因表達(dá)下降、原癌基因表達(dá)升高有關(guān)。本文結(jié)果顯示，經(jīng)Pearson相關(guān)性分析，CT紋理熵值與原癌基因表達(dá)呈正相關(guān)，與抑癌基因表達(dá)呈負(fù)相關(guān)性(P<0.05)。結(jié)果表明，對(duì)甲狀腺結(jié)節(jié)采用CT紋理檢查，對(duì)預(yù)測(cè)甲狀腺結(jié)節(jié)良惡性有重要意義。當(dāng)熵值越高，甲狀腺結(jié)節(jié)惡性程度越高，抑癌基因越低、原癌基因表達(dá)越高，故可將CT紋理中熵值作為判定甲狀腺結(jié)節(jié)良惡性的重要參數(shù)指標(biāo)。

綜上所述，甲狀腺良性與惡性結(jié)節(jié)之間CT紋理參數(shù)差異明顯，且原癌基因表達(dá)升高，抑癌基因表達(dá)下降，CT紋理參數(shù)中熵值與原癌基因、抑癌基因表達(dá)量密切相關(guān)。根據(jù)CT紋理上熵值可有效評(píng)估甲狀腺結(jié)節(jié)良惡性，為疾病診斷提供參考。但該研究尚有不足，CT紋理參數(shù)較多，研究選用的CT紋理參數(shù)多為一階特征，并有二階特性及高階特性，而該研究尚未討論。同時(shí)甲狀腺惡性結(jié)節(jié)存在淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移情況，可能會(huì)影響研究結(jié)果。另研究樣本量少、研究范圍受限，使腫瘤內(nèi)抑癌、原癌基因表達(dá)水平受到一定影響，故仍需未來(lái)擴(kuò)大樣本量、選用CT紋理多參數(shù)分析，分析甲狀腺結(jié)節(jié)CT紋理參數(shù)中熵值與原癌基因、抑癌基因表達(dá)之間的關(guān)系。