磁敏感序列多定量參數預測子宮內膜癌微衛星不穩定狀態

田士峰，劉愛連，陳麗華，劉靜紅，黃侃

微衛星不穩定(microsatellite instability，MSI)在子宮內膜癌(endometrial carcinoma，EC)患者中有約20%～30%的發生率，被認為是EC的發病機制之一[1]。確定EC MSI狀態具有重要臨床意義，包括預后評估、應用免疫抑制劑療法效果評判、林奇綜合征疾病篩查等[2-3]。增強T2*加權血管成像(enhanced T2 star weighted angiography，ESWAN)序列是一種磁敏感序列，反映不同組織之間因血液中鐵元素存在方式不同而產生的磁敏感差異[4]，可提供多個量化參數，已逐步應用于子宮疾病。本研究擬探討ESWAN序列多定量參數預測EC MSI狀態的價值，以期為術前無創預測MSI提供新思路，并拓展ESWAN序列在子宮疾病的應用范疇。

1 材料與方法

1.1 研究對象

回顧性分析2017年1月至2019年12月符合以下標準的患者資料。納入標準如下：(1)經手術病理證實為EC，臨床、病理相關資料完整；(2)無MRI檢查禁忌證，掃描序列含ESWAN序列，檢查后兩周內完成手術；(3)檢查前未接受放化療及其他處置；(4)圖像質量良好，不存在影響病變觀察及數據測量的偽影區；(5)病灶顯示清晰，最大徑＞1.5 cm。MSI定義如下：免疫組化指標MLH-1、MSH-2、MSH-6以及PMS-2中，有一種或多種表達缺失為MSI，均表達為微衛星穩定(micro satellite stability，MSS)。最終35例患者納入研究，其中MSI組13例，MSS組22例。13例MSI病例中，患者年齡47～82歲，平均(64.6±9.5)歲；病理類型包括子宮內膜樣腺癌11例(低分化3例，中分化7例，高分化1例)，漿液性癌1例，去分化癌1例；FIGO分期包括Ⅰ期9例(Ⅰa期7例，Ⅰb期2例)，Ⅱ期1例，Ⅲ期3例。22例MMS病例中，患者年齡35～78歲，平均(55.9±12.8)歲；病理類型包括子宮內膜樣腺癌21例(低分化6例，中分化14例，高分化1例)，漿液性癌1例；FIGO分期包括Ⅰ期17例(Ⅰa期12例，Ⅰb期5例)，Ⅱ期3例，Ⅲ期2例。

1.2 檢查方法

采用美國GE Signa HDxt 1.5 T MR超導型掃描儀，體部8通道相控陣線圈，患者仰臥位，掃描前禁食并飲水適度充盈膀胱，佩戴節育環的患者于檢查前1 d取環。主要掃描序列及參數如下：(1)橫軸位T1WI序列：TR 400 ms，TE 8.0 ms，矩陣320×192，激勵次數(NEX)為2.0，掃描時間1 min 40 s。(2)橫軸位T2WI序列：TR 4000 ms，TE 125 ms，矩陣320×192， NEX為4.0，掃描時間2 min 23 s。上述序列均為層厚5.0 mm，間隔1.0 mm，FOV 32 cm×32 cm。(3) ESWAN序列：軸位3D成像，5個回波(TR 16.5 ms，TE 2.1、5.1、8.0、10.9、13.8 ms)，反轉角12°，掃描層厚5.0 mm，重組層厚2.0 mm，層間距0.8 cm，NEX為0.71，FOV 40 cm×40 cm，掃描矩陣256×192，重組矩陣512×512，并行采集加速因子2，掃描時間21 s。

1.3 圖像分析與數據測量

將ESWAN圖像數據傳送至AW 4.6工作站，利用Function軟件包對ESWAN圖像進行后處理，獲得幅度圖、相位圖、R2*圖及T2*圖(圖1)。由兩名腹部MR診斷經驗為6年和8年的放射科醫師(觀察者1、2)在不知曉患者臨床及病理診斷結果的前提下分別完成數據測量。參考常規MR圖像，選擇腫瘤實質區最大截面勾畫ROI，面積大于病灶實質部分的1/3，避開壞死、出血、囊變區，于相鄰1～2個層面各勾畫1個ROI取平均值。四種ESWAN后處理圖像可在工作站相互轉換，保證了ROI放置于四種圖像上病灶的相同位置。

1.4 統計學分析

應用SPSS 17.0 軟件進行統計學分析。采用Kolmogorov-Smirnov檢驗各數據是否符合正態分布，符合正態分布者用±s表示，符合偏態分布者用中位數(P25，P75)表示。采用組內相關系數(intraclass correlation coefficient，ICC)檢驗兩名觀察者對兩組病例各參數值測量結果的一致性，以0.4、0.75作為評價一致性差、中等、好的界點，取兩名觀察者測量結果平均值進行分析。采用獨立樣本t檢驗(正態分布)或Mann-Whitney U檢驗(偏態分布)比較兩組病例ESWAN各參數值間的差異。對有差異的參數繪制ROC曲線，獲得曲線下面積(area under curve，AUC)，根據最大約登指數獲得相應參數診斷的截斷值、敏感度和特異度。P＜0.05為差異具有統計學意義。

2 結果

2.1 兩名觀察者各參數測量結果的一致性檢驗

兩名觀察者對兩組病例各參數測量一致性檢驗結果見表1，各組數據測量的一致性好(ICC＞0.75)。

2.2 兩組病例各參數值比較及診斷效能評估

MSI組的R2*值大于MSS組，T2*值小于MSS組，差異具有統計學意義(P＜0.05)；兩組間的幅度值、相位值差異無統計學意義(P＞0.05)，具體結果見表2。

R2*值和T2*值診斷EC MSI狀態的AUC、截斷值、敏感度、特異度分別為0.797、13.349 Hz、84.6%、63.6%和0.787、79.141 ms、84.6%、68.2%。ROC曲線見圖2。

表1 兩名觀察者測得各參數一致性檢驗結果(MSI 13例，MSS 22例)Tab. 1 Consistency test results of parameters measured by two observers (MSI n=13, MSS n=22)

表2 兩組病例各參數值比較結果Tab. 2 Comparison of the parameters between the two groups

3 討論

MSI是指某些在保持基因組穩定以及調控基因表達等方面發揮作用的小序列，于DNA復制過程中發生插入、錯配或缺失等錯誤，又因錯配修復系統存在功能缺陷而未能被及時糾正，導致新等位基因的累積[5-6]。目前，確定EC MSI狀態的常用手段是利用免疫組化方法檢測EC患者腫瘤組織的四種錯配修復蛋白的表達情況，即MLH-1、MSH-2、MSH-6和PMS-2[7]。利用MRI技術術前預測EC MSI狀態已見報道。Bhosale等[8]研究認為MSI狀態的EC其小視野IVIM序列的標準ADC值、D值小于MSS者。Ahmed等[9]研究結果發現，MSI狀態的EC較MSS的EC有著更高的腫瘤信號強度比率。

ESWAN序列將特殊的重建算法與基于3D T2*的多回波采集技術相結合，對比常規SWI序列，具有高信噪比與高敏感性、低掃描時間及低失真度等優勢[10-11]，可以經過后處理獲得幅度圖、相位圖、R2*圖、T2*圖等多個定量圖像。幅度圖主要反映組織間信號強度的對比，可清晰顯示不同組織結構，并包含了較為豐富的對比信息[12]。本研究結果顯示，MSI組與MSS組之間的幅度值無統計學差異，分析原因是由于兩組病例的病理類型構成、FIGO分期等情況類似，因此兩組病例信號特征無顯著差別，進而提示幅度值在定量分析方面價值有限，可能更適合利用幅度圖進行病變形態學方面的觀察，這與Xin等[13]先前利用幅度值鑒別前列腺良、惡性病變時所得結果相似。本研究結果中兩組病例間的相位值亦無統計學差異，可能是由于相位值反映的是組織之間磁化率的差異，影響其準確性的因素較多，包括局部組織內外磁場、腫瘤形狀等，兩組病例間因這些因素的共同作用使得相位值差異性降低，與Han等[14]利用相位值判斷卵巢上皮癌侵襲性時所得結果一致。

R2*值和T2*值是組織氧合水平的定量體現。R2*值即橫向弛豫率，與組織內脫氧血紅蛋白濃度正相關，技術上通過在不同時間進行梯度重聚而獲得[15]。T2*值即有效橫向弛豫時間，是在不考慮周圍磁性物質與磁場均勻性影響的條件下獲得的[14]，與R2*值互為倒數關系。本研究結果顯示，MSI組的R2*值大于MSS組，而T2*值小于MSS組。有研究提示MSI相關腫瘤通常有更多的淋巴血管浸潤性生長以及淋巴細胞浸潤腫瘤組織[16-17]，推測會引起單位體積內細胞數量的增多以及代謝水平的提升，進而加重腫瘤組織的乏氧程度，導致血氧飽和度的降低以及脫氧血紅蛋白濃度的增高，表現為R2*值增高。此外，MSI組含有一定比例的高危病理類型EC (即低分化子宮內膜樣腺癌與Ⅱ型EC，占比5/13)，此類EC惡性程度往往較高，有著更為活躍的細胞增殖狀態，加重耗氧導致R2*值增高。代謝產物的堆積通過一系列影響引起T2*時間的縮短，表現為T2*值的降低。同時，細胞密度的增高又會導致自由水相對減少，使水分子的擴散程度受到一定限制，也會引起T2*值相應的降低。

本研究存在一定局限性：首先，ROI的放置未包含腫瘤全域，腫瘤異質性信息可能涵蓋不全；其次，研究病例數相對較少，未考慮依據分期、分型等進一步細化分組。

總之，ESWAN序列的R2*值和T2*值可定量預測EC MSI狀態，是一種無創、非增強的方法，具有一定臨床應用價值。

利益沖突：無。