動態增強MRI相關參數對鼻咽癌放化療患者預后的評估作用

動態增強MRI相關參數對鼻咽癌放化療患者預后的評估作用

張菁菁周敬淳1蔡智楊媛媛鄭世信

(北京大學深圳醫院耳鼻喉科，廣東深圳518000)

摘要〔〕目的探討乏氧誘導因子(HIF)-α與預后狀況和動態增強MRI(DCE-MRI)參數對鼻咽癌放化療患者預后的評估作用。方法選取該院鼻咽纖維鏡病理活檢證實并行放化療鼻咽癌患者75例，全部病理活檢和放化療前行DCE-MRI以采集相關參數(正性增強積分PEI、最大上升斜率MSI、最大下降斜率MSD、達峰時間TTP)，免疫組化方法檢測HIF-1α表達，Kaplan-Meier曲線分析預后狀況。結果HIF-1α陽性率為78.67 %，與HIF-1α陰性組比較，HIF-1α陽性組總緩解率、局部控制率、總生存率亦明顯降低，而遠處轉移率明顯增高(P<0.05)，Kaplan-Meier曲線分析顯示，HIF-1α陽性組1、2、3年無瘤生存率明顯低于HIF-1α陰性組(P<0.05)；且HIF-1α陽性組PEI、MSI、MSD、TTP明顯高于HIF-1α陰性組(P<0.05)。結論HIF-1α陽性表達預示鼻咽癌放化療患者預后不良，且與DCE-MRI相關參數緊密相關，DCE-MRI參數對鼻咽癌預后具有評估作用。

關鍵詞〔〕動態增強MRI；鼻咽癌；放化療

中圖分類號〔〕R445〔文獻標識碼〕A〔

基金項目：深圳市科技計劃項目技術開發技術創新計劃多方合作項目(CXZZ20140509151403304)

通訊作者：周敬淳(1981-)，男，碩士，主治醫師，主要從事耳鼻咽喉-頭頸腫瘤研究。

1深圳市人民醫院耳鼻喉科

第一作者：張菁菁(1981-)，女，碩士，主要從事咽喉頭頸方向的研究。

鼻咽癌是頭頸部常見的惡性腫瘤類型之一，同步放化療和放射治療是鼻咽癌的主要治療手段，但腫瘤局部復發或殘存是死亡的重要原因〔1〕。同步放化療受個體差異、腫瘤病理特征和治療方法等多因素影響，同時治療效果與疾病預后緊密相關〔2〕。動態增強MRI(DCE-MRI)是微創MRI成像技術，經時間-信號強度曲線(TIC)反映腫瘤血流灌注特征〔3〕。本研究探討DCE-MRI相關參數與鼻咽癌放化療患者預后狀況的關系。

1資料與方法

1.1臨床資料回顧性分析2010年1月至2014年8月我院以及深圳市人民醫院鼻咽癌患者75例，納入標準：全部患者行DCE-MRI檢查，檢查后電子鼻咽鏡活檢病理診斷證實鼻咽癌〔4〕，實施放化療輔助治療措施，男54例，女21例，年齡30～76〔平均(46.97±10.67)〕歲；低分化鱗癌70例，中分化鱗癌2例，未分化鱗癌1例，肉瘤樣癌1例，泡狀核細胞癌1例；有淋巴結轉移55例，無淋巴結轉移20例；Ⅱ期25例，Ⅲ期26例，Ⅳ期24例。

1.2方法①放化療方法：全部患者采用調強放療(IMRT)，直線加速器6 MV X線，2 Gy/d，5次/w，總輻射劑量70～76 Gy，放療開始1 d時行單用化療藥物(順鉑100 mg/m2)化療，靜脈注入順鉑，21 d為1個化療周期，放射治療和化療同期結束。②DCE-MRI檢查方法：采用Signa Excite HD 1.5 T超導型MRI系統八通神經血管陣列線圈，采用快速恢復自旋回波序列行橫斷面、矢狀面和冠狀面脂肪抑制序列掃描，橫斷面采用擴散加權成像，再行動態增強MRI掃面，靜脈注射0.2 ml/kg Gd-DTPA 2.5 ml/s，聯合0.9%生理鹽水20 ml沖入，橫斷面、矢狀面和冠狀面快速擾相梯度回波序列的動態增強MRI掃描，調節參數如下：TR：3.8～4.8 ms，TE 1.5 ms，采集帶寬125，3.6 mm×40層，層間距0，矩陣320×224，掃描時間16～18 s，范圍14.4 cm，于Gd-DTPA注射前20 s和注射后20～240 s，每隔20 s，獲取DCE-MRI圖像。圖像輸入ADW工作站，經Functool軟件，選取3個感興趣區(ROI)，根據TIC曲線，自動計算正性增強積分(PEI)、最大上升斜率(MSI)、最大下降斜率(MSD)與達峰時間(TTP)。③預后因子檢測方法：電子鼻咽鏡病理活檢采集鼻咽癌組織，10%甲醛固定，石蠟包埋，4 μm切片，脫蠟，3%H2O2處理10 min，蒸餾水洗滌6 min，放于乙二胺四乙酸(EDTA)緩沖液，微波爐高溫抗原修復15 min，采用鼠抗人二氧誘導因子(HIF)-1α多克隆抗體(Abcam公司)，二氧基聯苯胺(DAB)顯色，蘇木素-伊紅(HE)復染，嚴格按照免疫組化試劑盒說明說操作。

1.3觀察指標(1)參照世界衛生組織實體腫瘤療效評估標準〔5〕，完全緩解(CR)：腫瘤病灶組織完全消失并維持4 w以上；部分緩解(PR)：腫瘤病灶最大徑、最大垂直直徑(兩徑)乘積下降幅度超于25%；疾病穩定(SD)腫瘤病灶兩徑下降或升高幅度低于25%，未見新病灶；疾病進展(PD)腫瘤病灶兩徑升高幅度超于25%或新腫瘤病灶形成。總緩解率=(CR+PR)/研究例數×100%。(2)HIF-1α檢測：細胞核見棕黃色顆粒狀物質為陽性產物，其中以染色強度積分與和染色面積積分之和評定，不染色為0分，輕度染色為1分，中度染色評定為2分，強度染色評定為3分；染色面積<10%評定為0分，染色面積11%～25%為1分，染色面積26%～50%為2分，染色面積>50%為3分；兩者之和>2分為陽性表達，反之為陰性表達。

1.4統計學方法應用SPSS18.0軟件行t、χ2檢驗。

2結果

2.1HIF-1α表達與放化療療效的關系HIF-1α陽性率為78.67 %(59/75)，總緩解率為74.67% (56/75)，HIF-1α陽性組放化療總緩解率(69.49%，CR13例，PR28例，SD10例，PD8例)明顯低于HIF-1α陰性組(93.75%，CR10例，PR5例，SD1例，PD0例)(P<0.05)。見圖1。

2.2HIF-1α表達與預后的關系HIF-1α陽性組1、2、3年無瘤生存率(84.74%、79.66%、69.49%)明顯低于HIF-1α陰性組(100.00%、93.75%、81.25%)；HIF-1α陽性組3年局部控制率、無瘤生存率、總生存率明顯低于HIF-1α陰性組，HIF-1α陽性組遠處轉移明顯高于HIF-1α陰性組(P<0.05)。見表1。

2.3HIF-1α表達與DCE-MRI參數關系HIF-1α陽性組PEI、MSI、MSD、TTP明顯高于HIF-1α陰性組(P<0.05)。見表2。

圖1　鼻咽癌組織HIF-1α免疫組化檢測圖(×400)

組別n3年局部控制無瘤生存遠處轉移總生存HIF-1α陽性組5947(79.66)1)41(69.49)1)17(28.81)1)42(71.19)1)HIF-1α陰性組1615(93.75)13(81.25)2(12.50)14(87.50)

與HIF-1α陰性組比較：1)P<0.05

表2　HIF-1α表達與DCE-MRI參數的關系

3討論

細胞對電離輻射效應有賴于氧存在，富氧條件下放射線照射占位性病變組織形成氫氧自由基，增強放射線對腫瘤細胞的損傷程度。腫瘤細胞缺氧主要由微循環短期波動、血流灌注不足和氧彌散功能異常導致，其中腫瘤富氧細胞放射治療臨床療效顯著優于腫瘤缺氧細胞。同時多數研究證實，惡性腫瘤廣泛存在缺氧現象，腫瘤缺氧細胞是腫瘤細胞惡性病變、惡性腫瘤侵襲轉移能力增強和腫瘤細胞放化療抗體形成的重要原因〔6〕。HIF-1α是HIF重要的氧調節因子之一，其在正常氧氣狀態下，HIF-1α羥基化產物與VHL蛋白相結合發生泛素化，蛋白降解，而在缺氧條件下，羥脯氨酸表達缺失抑制羥基化，抑制HIF-1α轉錄，HIF-1α在細胞核內積聚，與HIF-1β形成HIF-1復合體，后者通過激活HIF-1α靶基因表達，從而促進腫瘤新生血管形成，降低放化療敏感性，嚴重影響放化療預后狀況〔7〕。因此，HIF-1α表達程度可作為惡性腫瘤放化療患者預后的重要因子。DCE-MRI顯示微循環組織高灌注狀態的腫瘤區域。理論上，DCE-MRI下高灌注腫瘤區域病理上主要由腫瘤富氧細胞組成，其血液供應豐富，微循環組織灌注量高，氧含量高，其對放化療敏感性較高；反之，DCE-MRI下低灌注腫瘤區域病理上主要由腫瘤缺氧細胞組成，其血液供應缺乏，微循環組織灌注量低，氧含量低，其對放化療敏感性較低〔8〕。因此，DCEIAMRI檢查具有反映微循環組織灌注量和氧含量以評估腫瘤細胞放化療臨床療效，預示惡性腫瘤預后狀況。

本研究結果揭示了HIF-1α陽性表達行鼻咽癌放化療患者預后不良〔9〕；另一方面，不同HIF-1α表達者DCE-MRI相關參數(PEI、MSI、MSD、TTP)差異顯著，體現在：①DCE-MRI對腫瘤組織的強化方式主要取決于血管化程度(早期強化)、血管通透性和細胞外間隙(后期強化)；早期強化反映血管化程度和血流灌注量，早期強化者血流高灌注量，處于富氧狀態，HIF-1α陰性表達，強化信號達峰時間TTP越短，放化療預后狀況佳〔10〕。后期強化由對比劑流入與流出細胞外間隙平衡狀態決定，其中細胞外間隙小則流出大于流入，時間-信號強度曲線呈下降趨勢，細胞外間隙大則對比劑蓄積導致TIC曲線上升；中等大則TIC處于平臺期。MSI、MSD是指TIC曲線上升段和下降段的最大斜率，是反映對比劑血流灌注量和細胞外間隙，當血流低灌注量或細胞外間隙較大者，MSI、MSD值增高，腫瘤細胞缺氧程度加重，HIF-1α陽性表達，放化療預后欠佳。PEI是指TIC曲線下面積總和，受不同TIC類型影響，其中速升速降型與速升平臺型TIC曲線PEI越高，HIF-1α陽性表達率增加，預后狀況較差，但與相關研究顯示PEI對預測放化療敏感程度及其預后狀況價值有限〔11〕。因此，DCE-MRI相關參數可能通過影響腫瘤細胞缺氧程度及其HIF-1α表達導致鼻咽癌預后的差異，其對疾病放化療預后程度具有重要的評估意義。

4參考文獻

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〔2014-11-15修回〕

(編輯袁左鳴)