MRI聯合血清Periostin、SDF-1對前列腺癌的診斷價值研究*

李婷，丁敬賓，辛海貝

（1.寧夏醫科大學總醫院 放射科，寧夏 銀川 750004；2.西安市第九醫院 康復醫學科，陜西 西安 710054）

前列腺癌（prostate cancer,PCa）是男性發病率較高的癌癥，以老年人居多，盡管在治療方面取得了一定進展，但前列腺癌依舊是影響患者健康生活的重要問題[1]。尤其是對于良性前列腺疾病的過度診斷和對轉移性前列腺癌的治療不足，嚴重影響患者正常生活甚至危及生命[2]。磁共振成像（magnetic resonance imaging,MRI）是臨床常見的前列腺癌診斷手段，效果較好，多參數結合高分辨率T2WI MR成像技術可以提高前列腺癌的檢出水平[3]。隨著生物技術的發展，血清因子用于癌癥診斷的研究越來越多。骨膜素（Periostin）是一種多面細胞外基質蛋白，參與多種生理功能，如骨再生、心臟重塑及炎癥過程。這種蛋白質充當許多其他蛋白質的支架，是細胞到基質信號傳導和上皮-間充質轉化的介質，有利于癌癥進展[4-5]?；|細胞衍生因子1（stromal cell-drived factor-1,SDF-1）是CXC趨化因子亞家族的成員，也稱為CXCL12，是生長發育過程中的重要細胞因子，介導慢性炎癥，可誘發包括前列腺癌在內的腫瘤進展[6]。為更準確地鑒別前列腺癌與前列腺良性疾病（benign prostatic hyperplasia,BPH），本研究分析了經病理學證實的前列腺癌患者與BPH患者的MRI特征及血清Periostin、SDF-1表達水平，以期為前列腺癌準確診斷提供理論依據。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2019年2月—2021年2月寧夏醫科大學總醫院收治的144例疑似前列腺癌患者，均行手術病理證實。其中，前列腺癌患者76例作為前列腺癌組，BPH患者68例作為BPH組。前列腺癌組年齡42～80歲，平均（63.21±18.64）歲；平均體質量指數（23.21±3.29）kg/m2。BPH組年齡38～76歲，平均（62.18±17.85）歲；平均體質量指數（23.94±3.67）kg/m2。納入標準：①影像資料完整；②臨床資料完整；③行手術病理檢查。排除標準：①其他惡性腫瘤；②MRI檢查前進行穿刺或手術；③接受過放療、化療。兩組患者平均年齡、BMI比較，差異均無統計學意義（P＞0.05），具有可比性。本研究經醫院醫學倫理委員會批準，患者及家屬簽署知情同意書。

1.2 方法

1.2.1 MRI檢查 采用美國GE公司3.0T超導MR機，腹部線圈，平臥位，軸位T1WI、T2WI掃描后，行動態對比增強磁共振成像（dynamic contrast enhancedmagnetic resonance imaging,DCE-MRI）：靜脈快速團注對比劑，對比劑用量0.2 mmol/kg，先完成1次LAVA掃描，再團注對比劑，連續掃描30次。肝臟快速容積采集技術（liver acquisition with volume acceleration,LAVA）序列：重復時間（repetition time,TR）/回波時間（time of echo,TE）=3.3 ms/1.5 ms，翻轉角12°，矩陣320×320，視野（field of view,FOV） 33 cm×33 cm，層厚4 mm，NEX= 1。彌散加權成像（diffusion weighted imaging,DWI）掃描：TR/TE= 5 200 ms/73 ms，FOV=27 cm×27 cm，矩陣128×160，層厚4 mm，層間隔1 mm，NEX= 6。擴散敏感系數（b值）1 500 s/mm2。人工勾劃感興趣區，以病變中心的實性部分測量病變組織。用系統軟件測出以下參數：達峰時間（time to peak,Tmax）、最大增強斜率（maximum slope of increase,MSI）、信號增強率（signal enhancement rate,SER），時間-信號強度曲線（time-intensity curve,TIC）類型：緩慢上升型（Ⅰ型）、平臺型（Ⅱ型）、速升速降型（Ⅲ型）。

1.2.2 評價標準 掃描完成后對圖像進行處理，采用ADW 4.4工作站，由2位影像醫師進行雙盲閱片，意見不同時進行討論，以最后意見為準。

1.2.3 血清Periostin、SDF-1水平測定 患者自入院當日，采取靜脈血5 mL，置于真空管，以3 000 r/min離心15 min，分離后收集血清樣本，置入-80 ℃冰箱冷凍保存備用。酶聯免疫吸附試驗（enzyme linked immunosorbent assay,ELISA）試劑盒（美國R＆D公司）檢測血清Periostin、SDF-1水平。所有操作遵照說明書步驟進行。

1.2.4 診斷標準 以手術病理結果為金標準，MRI以閱片結果為準，血清指標Periostin、SDF-1取截斷值，MRI及血清中任一結果提示前列腺癌陽性即視為前列腺癌。

1.3 統計學方法

數據分析采用SPSS 25.0統計軟件。計量資料以均數±標準差（±s）表示，比較用t檢驗；計數資料以構成比或率（%）表示，比較用χ2檢驗；繪制受試者工作特征（receiver operating characteristic,ROC）曲線分析血清SDF-1、Periostin水平對前列腺癌的診斷效能；采用Kappa檢驗分析MRI單獨及聯合血清SDF-1、Periostin診斷前列腺癌與金標準病理結果的一致性，其中κ ＞ 0.8表示一致性極高，＞ 0.4～0.8表示一致性較高，≤ 0.4表示一致性較差。P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 兩組患者MRI結果

前列腺癌組患者均為T1WI等信號。T2WI中，外周帶并移行區48例，其中7例大片狀低信號，29例斑片或結節狀低信號，9例斑片或結節狀稍低信號，3例等信號；移行區28例，其中8例片狀低信號，2例邊界不清，18例等低混雜信號。在DWI上，67例患者結節狀或斑片狀高信號，9例斑片狀稍高信號?；颊逜DC圖均表現為低信號。BPH組患者均為移行區，T2WI多為結節狀高低混雜信號；在DWI為等或稍高信號。兩組患者TIC曲線類型比較，差異有統計學意義（χ2=36.465，P=0.000）。見表1。

表1 兩組患者TIC曲線類型比較 例

2.2 兩組患者Tmax、MSI及SER水平比較

兩組患者Tmax、MSI及SER水平比較，差異均有統計學意義（P＜0.05），前列腺癌組Tmax低于BPH組，MSI及SER均高于BPH組。見表2。

表2 兩組患者Tmax、MSI及SER水平比較 （±s）

表2 兩組患者Tmax、MSI及SER水平比較 （±s）

組別前列腺癌組BPH組t 值P 值n 76 68 Tmax/min 3.12±1.13 5.28±1.92 8.329 0.000 MSI 221.22±51.68 176.72±35.79 5.939 0.000 SER 124.42±25.46 106.45±11.86 5.325 0.000

2.3 兩組患者血清SDF-1、Periostin水平比較

兩組患者SDF-1、Periostin水平比較，差異均有統計學意義（P＜0.05），前列腺癌組高于BPH組。見表3。

表3 兩組患者血清SDF-1、Periostin水平比較 （±s）

表3 兩組患者血清SDF-1、Periostin水平比較 （±s）

組別前列腺癌組BPH組t 值P 值n 76 68 Periostin/（ng/mL）44.59±12.73 28.71±8.45 8.711 0.000 SDF-1/（pg/mL）6.34±1.87 4.42±1.42 6.876 0.000

2.4 血清SDF-1、Periostin水平診斷前列腺癌的ROC曲線分析

血清SDF-1水平診斷前列腺癌的最佳截斷值為5.91 pg/mL，AUC為0.783（95% CI：0.731，0.873），敏感性、特異性分別為59.21%（95% CI：0.473，0.704）、91.18%（95% CI：0.818，0.967），血清Periostin水平診斷前列腺癌的最佳截斷值為37.38 ng/mL，AUC為0.802（95% CI：0.692，0.844），敏感性、特異性分別為64.47%（95% CI：0.527，0.751）、86.76%（95% CI：0.764，0.938）。見圖1。

圖1 血清SDF-1、Periostin水平診斷前列腺癌的ROC曲線

2.5 MRI單獨及聯合血清SDF-1、Periostin對前列腺癌的診斷與金標準的一致性分析

MRI、SDF-1、Periostin水平與金標準的一致性比較，差異均有統計學意義（P＜0.05），與手術病理金標準結果一致較好。MRI聯合血清SDF-1、Periostin水平與金標準的一致性比較，差異有統計學意義（P＜0.05），與手術病理金標準結果一致性好。見表4。

表4 MRI、血清SDF-1、Periostin單獨及聯合對前列腺癌的診斷與金標準的一致性分析

2.6 MRI、血清SDF-1、Periostin單獨及聯合對前列腺癌的診斷價值

MRI、血清SDF-1、Periostin水平聯合診斷前列腺癌的準確性、敏感性和陰性預測值最高，分別為90.28%、94.73%（95% CI：0.856，0.984）和93.55%。SDF-1單獨診斷前列腺癌的特異性最高，為91.18%（95% CI：0.818，0.967）。MRI、SDF-1單獨診斷前列腺癌的陽性預測值最高，均為88.24%。見表5。

表5 MRI、血清SDF-1、Periostin單獨及聯合對前列腺癌的診斷價值參數

3 討論

前列腺癌是男性生殖系統常見惡性腫瘤，發病率、病死率均較高，前列腺癌患者預后與診療是否準確及時有密切聯系，因此前列腺癌的早期準確診斷十分重要[7]。MRI是前列腺癌首選診斷方式，可多功能、多參數成像，具有較強的軟組織分辨能力[8]。但單獨的MRI通常易受個人及成像技術等因素影響，因此需結合分子標志物進行診斷。

前列腺癌組織微血管密度較高，這種特征在前列腺高級別上皮內瘤變及前列腺增生等BPH中也存在，故臨床進行診斷時，前列腺癌和BPH有一定重疊[9]。近年來，隨著影像學檢查技術的發展，MRI多參數成像在前列腺癌診斷方面的應用越來越多。T2WI軟組織分辨率高，DWI可較敏感的感知細胞內外水分子彌散程度，但其空間分辨率不高，DCEMRI可揭示正常組織及腫瘤組織的藥動學特征，進而鑒別腫瘤組織的良惡性[10-11]。前列腺動態增強用TIC表達，前列腺癌多為早期快速強化，TIC多為Ⅱ、Ⅲ型，BPH多為持續強化，TIC多為Ⅰ、Ⅱ型[12]。本研究結果中，前列腺癌組和BPH組TIC類型差異顯著，但前列腺癌與BPH的TIC類型有重合，因此選用Tmax、MSI及SER作為量化指標，Tmax、MSI可以顯示病灶強化的快慢，SER可以提示病灶的最終強化結果[13]。本研究結果顯示，前列腺癌組Tmax低于BPH組，而MSI及SER均高于BPH組，提示與BPH患者相比，前列腺癌的強化程度、強化速度更高。MRI診斷前列腺癌的準確性為83.33%，其與金標準診斷一致性的Kappa值為0.668，與病理結果一致性較強，但敏感性不高，因此需要結合血清指標以提高鑒別診斷準確率。

有研究證實炎癥過程參與前列腺癌的發生、發展，炎癥促進癌變，通過DNA損傷促進腫瘤增殖和血管生成[14]。SDF-1是癌癥相關的炎癥因子，研究發現SDF1α/CXCR4通路在前列腺癌中的作用是多方面的，與惡性細胞向特定器官的擴散有關，且SDF-1在前列腺癌組織中高表達[6]。本研究結果中，前列腺癌患者血清SDF-1水平高于BPH患者，可以解釋為充質干細胞（mesenchymal stem cell,MSC）數量的增加可以造成分泌的SDF-1水平的增加，此外，基質SDF-1不僅可以刺激PC-MSC，還可以通過MEK/ERK和PI3K/Akt等下游信號通路影響前列腺細胞，促進正常前列腺細胞向惡性前列腺細胞的轉化[6,15]。為探究SDF-1用于診斷前列腺癌的價值，進行了ROC曲線分析，結果顯示，SDF-1診斷前列腺癌的AUC為0.783，其與金標準診斷一致性的Kappa值為0.494，單獨診斷準確性（74.31%）不高。GONZáLEZ-GONZáLEZ等[16]研究表明，Periostin在各種類型的癌癥中過表達，其過表達通常與侵襲性臨床特征和不良結局有關。在前列腺癌原發性腫瘤中的Periostin蛋白過表達通常代表了更差的基線臨床特征，如較短的無病生存期和降低的總生存期[17]。在本研究結果中，前列腺癌患者血清Periostin水平高于BPH患者，提示Periostin與前列腺癌的發生有關，隨后的ROC曲線分析結果顯示，Periostin診斷前列腺癌的AUC為0.802，其與金標準診斷一致性的Kappa值為0.505，與病理結果一致性較高，但單獨診斷的價值亦不高，因此血清學指標還需聯合MRI共同診斷前列腺癌。

MRI結合血清學指標鑒別癌癥及良性疾病的方法逐漸普及，如鑒別甲狀腺癌與甲狀腺良性結節，降低甲狀腺的“過度診斷”[18]；用于胃癌的良惡性鑒別[19]、結直腸癌的惡性分級診斷[20]等。劉曉東等[21]稱MRI多參數成像聯合血清PSA、CEA對前列腺癌的早期診斷價值較高。崔勝宏等[22]發現DCE-MRI聯合血清sE-cadherin、AGR2診斷前列腺癌的AUC為0.867，在本研究結果中，MRI聯合血清SDF-1、Periostin對前列腺癌診斷的準確性為90.28%，其Kappa值為0.804，與金標準一致性極高，提示MRI聯合血清SDF-1、Periostin對前列腺癌的診斷價值較高。

綜上所述，MRI聯合血清SDF-1、Periostin在前列腺癌的準確診斷方面具有一定的臨床應用價值，可用于前列腺癌的鑒別及避免過度診斷，為前列腺疾病的準確診斷提供參考。