磁共振成像聯合血清microRNA-221對前列腺癌的診斷價值*

許品，李鋒，張雙，紀大雙，馬燁

[湖北文理學院附屬醫院（襄陽市中心醫院） 放射影像科，湖北 襄陽 441021]

前列腺癌是男性常見惡性腫瘤，發病早期無明顯癥狀，隨著病情進展可表現為尿頻、尿急、尿痛或排尿困難等，部分患者表現為骨盆處或大腿根部疼痛，與前列腺增生、前列腺炎癥狀相似，臨床診斷易被遺漏[1-2]。目前多數前列腺癌患者確診時已處于晚期，錯失了最佳手術時機。前列腺癌的臨床篩查多采用前列腺特異性抗原及前列腺穿刺活檢，前列腺炎、良性前列腺增生、前列腺癌均可造成前列腺特異性抗原異常升高。前列腺穿刺活檢的病理診斷是臨床診斷前列腺癌的金標準，但為有創檢查，易引起感染及出血[3-4]。目前影像學檢查仍是診斷前列腺癌的重要手段，多種磁共振成像（magnetic resonance imaging,MRI）技術聯合使用可提高腫瘤惡性風險等級檢測的準確度，其中擴散加權成像（diffusion-weighted imaging,DWI）、動態增強掃描（dynamic contrast enhanced,DCE）可全方位反映腫瘤血流動力學及新生血管生物學特性，明顯提高前列腺癌檢出率[5-6]。

近年來，隨著對癌癥發生、發展表觀遺傳學研究的不斷深入，從基因領域探尋癌癥發生的相關生物學標志物已成為現階段熱門研究。MicroRNA（miRNA）參與人體細胞增殖、分化、凋亡等基因調控過程，與腫瘤細胞生長、遷移、浸潤緊密相關[7]。國內外研究均已證實microRNA-221（miR-221）參與前列腺癌、宮頸鱗狀細胞癌等多種癌癥的病理過程，且影響癌細胞增殖、凋亡、黏附、遷移等生物學行為[8-9]。然而，目前關于MRI結合血清miR-221檢測在前列腺癌診斷中的價值尚缺乏報道。本研究特針對上述問題開展研究，以便尋找高效診斷前列腺癌的指標。

1 資料與方法

1.1 一般資料

回顧性分析2019年5月—2023年1月襄陽市中心醫院收治的103例疑似前列腺癌患者的臨床資料。本研究經醫院醫學倫理委員會批準，患者及家屬均簽署知情同意書。

1.2 納入與排除標準

1.2.1 納入標準 ①前列腺病變均為單發病灶；②未接受任何治療；③伴有不同程度的排尿不暢、血尿等癥狀或總前列腺特異性抗原增高；④臨床資料完整。

1.2.2 排除標準 ①有MRI禁忌證，醫患溝通障礙；②影像學檢查資料不全或圖像偽影影響測定；③合并其他類型惡性腫瘤；④血液系統疾??；⑤重要臟器嚴重功能障礙；⑥自身免疫缺陷。

1.3 MRI檢查

所有患者采用德國西門子公司MAGNETOM Verio 3.0T超導磁共振掃描儀行MRI檢查?；颊邟呙枨斑m度充盈患者膀胱，取仰臥位，掃描中心：恥骨及其上方2.0 cm；腹部相控陣線圈：接受線圈；體線圈：射頻發射線圈，掃描序列包括AX-T1WI、AXT2WI、AXT2-SPAIR、SAG及COR-T2-SPAIR；DWI采用單次激發自旋回波平面成像，b值取1 500 s/mm2進行掃描，同時利用系統軟件自動生成表現彌散系數（apparent diffusion coefficient,ADC）圖；DCE使用軸位DIXON序列掃描，層厚4 mm，層數40層，連續進行30期掃描，對比劑使用釓噴酸葡胺注射液，劑量0.2 mL/kg，采用雙筒高壓注射器，掃描結束后經自帶軟件工作站處理得到病灶區時間-信號強度曲線，對病灶局部測量時采用同樣大小的感興趣區，擬合患者時間-信號曲線時參照Tofts雙室藥代動力學模型，測定速率常數Kep值、容積轉運常數Ktrans值、細胞外間隙對比劑容積分數Ve值。

1.4 實時熒光定量聚合酶鏈反應檢測血清miR-221的表達

治療前取患者靜脈血液3 mL，冷藏儲存送外檢測，離心收集血清，TRIzol法提取血清總RNA，采用RNAiso for Small RNA 試劑（大連寶生生物物工程有限公司）分離miRNA，逆轉錄成cDNA，進行實時熒光定量聚合酶鏈反應（quantitative real-time polymerase chain reaction,qRT-PCR）（美國ABI 7500 Fast Real-Time PCR System PCR儀）。反應體系20 μL：cDNA 1 μL，正反向引物各0.5 μL，PCR緩沖液10 μL，蒸餾水8 μL。反應條件：95 ℃預變性5 min，93 ℃變性30 s，53 ℃退火30 s，60 ℃延伸30 s，共40個循環。內參選用U6，擴增結束后繪制熔解曲線，以CT值為基礎，采用2-ΔΔCt法計算血清miR-221相對表達量，qRT-PCR引物序列見表1。

表1 qRT-PCR引物序列

1.5 病理檢查

將前列腺穿刺病理結果作為標準，MRI檢查后7 d內采用直腸超聲引導下“12+x”針前列腺活檢穿刺，對異?；芈晠^域加穿1或2針，每個標本應標記具體的穿刺部位，參照《前列腺癌規范化標本取材及病理診斷共識（2021版）》[10]，由2名經驗豐富病理科醫師進行病理診斷，意見不一致時協商至一致。

1.6 統計學方法

數據分析采用SPSS 18.0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。P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 穿刺活檢病理診斷結果

穿刺活檢病理診斷結果顯示，103例前列腺癌疑似患者中，73例診斷為前列腺癌，18例前列腺增生，12例慢性前列腺炎。

2.2 前列腺癌及非前列腺癌患者MRI-DWI檢查指標比較

前列腺癌與非前列腺癌患者的ADC值分別為（0.74±0.12）、（0.93±0.18）×10-3mm2/s，經t檢驗，差異有統計學意義（t=6.263，P=0.000），前列腺癌患者的ADC值低于非前列腺癌患者。

2.3 前列腺癌與非前列腺癌患者MRI-DCE指標比較

前列腺癌與非前列腺癌患者Ktrans比較，經t檢驗，差異有統計學意義（P＜0.05），前列腺癌患者Ktrans高于非前列腺癌患者。前列腺癌與非前列腺癌患者Kep、Ve比較，經t檢驗，差異均無統計學意義（P＞0.05）。見表2。

表2 前列腺癌與非前列腺癌患者MRI-DCE指標比較（±s）

表2 前列腺癌與非前列腺癌患者MRI-DCE指標比較（±s）

組別前列腺癌患者非前列腺癌患者t 值P 值n Ve 73 30 Kep/min 0.73±0.11 0.69±0.09 1.762 0.081 Ktrans/min 0.52±0.08 0.41±0.06 6.780 0.000 0.51±0.07 0.49±0.05 1.421 0.158

2.4 前列腺癌與非前列腺癌患者血清miR-221相對表達量比較

前列腺癌與非前列腺癌患者miR-221相對表達量分別為（0.69±0.09）、（0.57±0.06），經t檢驗，差異有統計學意義（t=6.706，P=0.000），前列腺癌患者miR-221相對表達量高于非前列腺癌患者。

2.5 ADC、Ktrans、miR-221診斷前列腺癌的價值

ROC曲線分析結果顯示，ADC、Ktrans、miR-221及3者聯合診斷前列腺癌的敏感性分別為72.60%（95% CI：0.607，0.821）、69.86%（95% CI：0.578，0.798）、73.97%（95% CI：0.622，0.832）、82.19%（95% CI：0.711，0.898），特異性分別為80.00%（95% CI：0.609，0.916）、73.33%（95% CI：0.538，0.870）、70.00%（95% CI：0.504，0.846）、86.67%（95% CI：0.684，0.956），AUC分別為0.756（95% CI：0.651，0.860）、0.741（95% CI：0.633，0.848）、0.739（95% CI：0.631，0.846）、0.907（95% CI：0.842，0.972）。見表3和圖1。

圖1 ADC、Ktrans、miR-221診斷前列腺癌的ROC曲線

表3 ADC、Ktrans、miR-221對前列腺癌的診斷效能

3 討論

前列腺癌發生與遺傳、年齡、飲食、肥胖等多種復雜因素有關，是中老年男性常見病和多發病[11]。數據統計顯示，全世界每年約140萬前列腺癌新發病例，且40萬患者死于該疾病，我國前列腺癌發病率位于男性惡性腫瘤第6位，病死率位于第7位[12-13]。盡早診斷前列腺癌后可通過根治性手術來改善預后，使患者獲取更大生存收益。前列腺影像報告和數據系統（prostate imaging reporting and data system，PIRADS）自2012年推出就獲得臨床廣泛認可，目前已更新至PI-RADS V2.1，其指出采用DWI、DCE等多參數MRI技術更有利于準確診斷前列腺癌。近年來，MRI技術已在前列腺癌診斷中廣泛應用，相比其他影像學檢查，其軟組織分辨率更高，可以更加詳細地觀察前列腺組織內部結構和血流情況，其診斷敏感性和特異性得到進一步提高[14]。前列腺癌的發生涉及癌細胞浸潤、入侵血管、增殖分化等一系列生理病理過程。miRNA是調節基因表達的表觀遺傳機制，miRNA表達變化可作為診斷惡性腫瘤的高效生物標志物。MRI結合血清miR-221檢測是否可進一步提高前列腺癌的診斷準確度值得探討。

本研究結果顯示，前列腺癌患者ADC值低于非前列腺癌患者，前列腺癌患者Ktrans高于非前列腺癌患者，提示MRI-DWI、MRI-DCE檢查指標在診斷前列腺癌方面具有一定應用價值。DWI是MRI功能成像技術之一，MRI-DWI是目前唯一能夠呈現細胞膜完整性信息、活體組織中水分子擴散運動的無創性影像學檢查技術，可以反映不同介質中水分子運動差異，可通過定量分析ADC值評估活體組織中水分子微觀運動情況。前列腺癌等惡性腫瘤細胞生長、繁殖活躍，侵襲性強，腫瘤細胞生長增殖速度較快，致使惡性腫瘤細胞呈高密度，腫瘤細胞內部水分子運動受限，擴散作用不明顯，使DWI采集信號強度改變，與正常組織或良性病變相比ADC值明顯降低。DCEMRI是反映對比劑進入腫瘤及對比劑滲漏至細胞外，并提供組織灌注直接信息的影像學方法，是形態學與血流動力學相結合的技術，可通過定量分析血流動力學指標反映腫瘤血管生成、血管滲透性等生物學改變。Ktrans可反映人體毛細血管通透性、血管灌注量等血流動力學改變。生長繁殖快、侵襲性強的前列腺癌，其局部新生血管較多、新生血管也生長較快，內皮細胞間隙較周圍正常血管內皮間隙變大，相對血管灌注量、血管滲透面積也較高，易造成血漿對比劑外滲，Ktrans值增大。與正常前列腺組織相比，良性前列腺病變區域血流灌注雖有一定增加，但對血管結構及內皮細胞間隙改變較小，因此Ktrans變化并不十分明顯。李志平等[15]研究顯示，初次前列腺活檢前多參數MRI檢查有較高的前列腺癌檢出率。ZIAYEE等[16]研究指出，前列腺癌患者Ktrans值顯著高于良性病變患者。

本研究結果顯示，前列腺癌患者的miR-221相對表達量高于非前列腺癌患者，說明miR-221在前列腺癌患者中異常高表達。miRNA可通過堿基配對與靶基因結合，轉錄后可調節多個基因的表達，使靶基因降解或抑制靶基因翻譯，miRNA能夠通過識別目標mRNA的3'-非翻譯區末端的非必要互補序列來與許多基因結合，控制基因表達并影響細胞代謝、增殖、DNA修復和細胞凋亡等過程。miR-221是位于染色體Xp11.3上的基因，其啟動子區域包括位于pre-miR-221下游的3個poly-A序列，屬于促癌分子。miR-221參與雄激素受體軸的控制和表型發展，以及前列腺癌細胞遷移、侵襲等生物學行為，并可抑制多種細胞周期蛋白依賴性激酶復合物合成，并被建議作為診斷前列腺癌的潛在生物學標志物。PENG等[17]研究指出，miR-221在前列腺腺癌組織中明顯過表達。MARRA等[18]的體內研究顯示，通過誘導miR-221下調可抑制肝細胞癌細胞生長、增殖。本研究ROC曲線分析結果表明，ADC、Ktrans、miR-221聯合診斷前列腺癌效能良好。腫瘤在生物學上具有異質性，血液指標聯合MRI影像學參數可提供更全面的腫瘤細胞結構、灌注等生物學信息，提升臨床診斷前列腺癌的準確度。

綜上所述，ADC、Ktrans、miR-221聯合預診斷前列腺癌效能良好。但本研究仍存在一定局限性，僅納入103例疑似前列腺癌患者，樣本量小，統計效能有限，仍需增加樣本量，進一步證實研究結果。