食管鱗狀細(xì)胞癌O6-甲基鳥嘌呤-DNA 甲基轉(zhuǎn)移酶表達(dá)與CT 影像及病理特征的相關(guān)性

張海龍，鄭歡歡，周科峰

南京大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬鼓樓醫(yī)院醫(yī)學(xué)影像科，江蘇 南京210008

食管癌是一種常見上消化道惡性腫瘤，我國主要以食管鱗狀細(xì)胞癌（ESCC）為臨床好發(fā)病理類型［1-2］。近年來，我國ESCC的發(fā)病率居高不下，其腫瘤的發(fā)生和發(fā)展與多種DNA修復(fù)基因的改變及相應(yīng)產(chǎn)物的表達(dá)密切相關(guān)［2-3］。O6-甲基鳥嘌呤-DNA甲基轉(zhuǎn)移酶（MGMT）是一種重要的DNA直接修復(fù)酶，可通過自身的半胱氨基酸殘基結(jié)合被轉(zhuǎn)移來的6-氧甲基鳥嘌呤分子，特異性修復(fù)DAN損傷。已有研究證實MGMT的異常表達(dá)與食管癌的發(fā)病機制［4］、轉(zhuǎn)移進(jìn)展［5］及治療敏感性［3］密切相關(guān)。既往研究顯示，食管癌組織中MGMT啟動子甲基化顯著高于非惡性組織［5］，替莫唑胺靶向藥物可用于治療MGMT異常表達(dá)的食管癌患者且效果可觀［6］。盡早評估腫瘤MGMT的表達(dá)狀態(tài)對臨床診療顯得尤為重要。而目前對于治療前MGMT的評估，需依賴于內(nèi)鏡下活檢腫瘤組織，這種檢測手段不僅有創(chuàng)，而且存在抽樣誤差，是臨床實踐中的一大難題。指南推薦螺旋CT掃描是評估食管癌的首選常規(guī)無創(chuàng)檢查，已有文獻(xiàn)表明術(shù)前高級別膠質(zhì)瘤CT值可以預(yù)測MGMT異常表達(dá)狀態(tài)［7］，但對于ESCC的CT影像與MGMT表達(dá)關(guān)系的研究鮮有報道。本研究收集相關(guān)病例，嘗試分析比較不同MGMT表達(dá)狀態(tài)下，ESCC的CT影像與臨床病理特征的差異，旨在探討MGMT的表達(dá)水平與ESCC的CT影像及臨床病理特征之間的關(guān)系，為輔助臨床評估ESCC的發(fā)生發(fā)展及選擇敏感性的治療方案提供額外的方法及依據(jù)。

1 資料與方法

1.1 一般資料

回顧性分析本院2015年1月～2019年12月經(jīng)手術(shù)切除病理證實為ESCC的病例，收集術(shù)前胸部CT影像及臨床病理資料。本回顧性研究已獲得南京大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬鼓樓醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理委員會批準(zhǔn)。入組病例納入標(biāo)準(zhǔn)：手術(shù)切除病理證實為ESCC；術(shù)前行胸部CT平掃及增強檢查；MGMT免疫組化、病理總分期、TN分期及分化程度等病理學(xué)資料齊全。排除標(biāo)準(zhǔn)：術(shù)前接受放化療等輔助治療；術(shù)前CT影像學(xué)資料不完整；術(shù)前CT圖像上病灶因呼吸運動偽影等因素而無法清晰顯示。本次研究最終納入142例患者，其中男性112例，女性30例，年齡46～82歲（65±7.4歲)。

1.2 設(shè)備與掃描方法

入組患者術(shù)前采用16 排或64 排CT 掃描設(shè)備（Light Speed Pro 16, VCT, 聯(lián) 影uCT780 64，或Discovery HD 750, GE Healthcare, Milwaukee, WI,USA）行胸部平掃及增強CT掃描。CT掃描參數(shù)如下：管電壓120 kV，管電流250～350 mA，層厚5 mm，層間距5 mm，F(xiàn)OV 35～40 cm，矩陣512×512，旋轉(zhuǎn)時間0.7 s/圈，螺距1.375。增強掃描采用高壓注射器經(jīng)肘前靜脈注射碘海醇80～120 mL，注射速率為3.0 mL/s。

1.3 免疫組化

MGMT表達(dá)采用免疫組化SP法進(jìn)行檢測，若細(xì)胞核/質(zhì)呈棕黃色顆粒，則MGMT表達(dá)為陽性。按照免疫組化染色所顯示的陽性細(xì)胞含量所占比例，進(jìn)行染色結(jié)果判定：陽性細(xì)胞含量＜5%，（-）；5%～25%（+，1+）；26%～75%（++，2+）；＞75%（+++，3+）。其中將-/+（-/1+）定義為低表達(dá)組，++/+++（2+/3+）定義為高表達(dá)組。

圖1 ESCC的典型CT圖像及MGMT表達(dá)Fig.1 Representative CT images and MGMT expression of ESCC.

1.4 CT圖像分析

由本院2名放射科醫(yī)師基于醫(yī)學(xué)影像PACS工作站對入組病例的術(shù)前CT圖像進(jìn)行評估，共同測量病灶平掃期和增強期CT值、軸位腫瘤最大厚度及軸位腫瘤垂直徑（軸位上與腫瘤最大厚度相垂直的徑長）。腫瘤CT值測量感興趣區(qū)（ROI）選取原則：選取軸位上顯示腫瘤的最大層面；測量腫瘤實性成分CT值，放置的圓形ROI應(yīng)盡量避開腫瘤壞死及囊變部分；采用直線測量軸位腫瘤最大厚度及軸位腫瘤垂直徑；計算腫瘤平掃期及增強期CT值的變化（ΔCT=增強CT值-平掃CT值）。

1.5 統(tǒng)計方法

應(yīng)用SPSS22.0統(tǒng)計學(xué)軟件處理數(shù)據(jù)，分類資料（臨床病理學(xué)特征）采用χ2檢驗或Fisher精確檢驗。對CT影像參數(shù)（增強CT值、平掃CT值、ΔCT、軸位腫瘤最大厚度及軸位腫瘤垂直徑）進(jìn)行正態(tài)分布檢驗。計量資料若符合正態(tài)分布以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示，采用獨立樣本t檢驗，比較不同MGMT表達(dá)狀態(tài)間CT影像參數(shù)值的差異；非正態(tài)分布則以中位數(shù)（四分位間距）表示，采用Mann-Whitney U檢驗。應(yīng)用受試者工作曲線（ROC）評估各指標(biāo)在預(yù)測MGMT不同表達(dá)狀態(tài)時的效能。采用Spearman分析CT影像及病理特征與MGMT表達(dá)間的相關(guān)性。ROC曲線分析采用MedCalc軟件。以P＜0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 CT影像特征及術(shù)后病理結(jié)果

ESCC的CT平掃通常表現(xiàn)為食管壁增厚或形成軟組織腫塊，相應(yīng)水平管腔不同程度狹窄，可伴有上方食管管腔的擴張積液。增強掃描后病灶表現(xiàn)為輕中度強化。本次研究納入的142例ESCC術(shù)后病理檢測證實，112例MGMT陽性表達(dá)，陽性表達(dá)率為78.87%。病理總分期中I期（IA、IB）24例，Ⅱ期（ⅡA、ⅡB）67例，Ⅲ期（ⅢA、ⅢB、ⅢC）49例，Ⅳ期（ⅣA）2例。1例MGMT陽性表達(dá)的ESCC病例（圖1）。

2.2 MGMT不同表達(dá)狀態(tài)與臨床病理特征之間的關(guān)系

不同病理總分期的ESCC在MGMT低表達(dá)及高表達(dá)間差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P=0.015，表1）。MGMT表達(dá)狀態(tài)與年齡、性別、腫瘤分化程度、T分期及N分期差異均無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05）。

表1 不同狀態(tài)下的MGMT表達(dá)與臨床病理特征的關(guān)系Tab.1 The relationship between different status of MGMT expression and clinicopathological characteristics[n(%)]

2.3 MGMT不同表達(dá)狀態(tài)與CT影像特征之間的關(guān)系

MGMT陰性表達(dá)組的腫瘤增強CT值以及ΔCT值低于MGMT陽性表達(dá)組（P≤0.001，表2）。且在MGMT低表達(dá)組中，ESCC的增強CT值、ΔCT值以及軸位腫瘤最大厚度均高于MGMT高表達(dá)組（P＜0.05）。MGMT的表達(dá)狀態(tài)與腫瘤軸位垂直徑無關(guān)（P＞0.05）。

2.4 CT影像參數(shù)對MGMT不同表達(dá)狀態(tài)的診斷效能

ROC曲線分析結(jié)果顯示，CT影像參數(shù)可以區(qū)分MGMT不同表達(dá)狀態(tài)，其中術(shù)前病灶的增強CT值和ΔCT值診斷價值最高，當(dāng)增強CT值為70 Hu、ΔCT值為28 Hu 時，鑒別診斷MGMT 低表達(dá)與高表達(dá)的曲線下面積高達(dá)0.810、0.817，敏感度、特異性及準(zhǔn)確性分別為85.00%、68.3%、75.37%和71.7%、78.0%、75.34%（表3、圖2）。

2.5 CT影像及臨床病理特征與MGMT表達(dá)的相關(guān)性

Spearman 分析結(jié)果顯示，術(shù)前ESCC 的增強CT值、ΔCT值以及軸位腫瘤最大厚度與MGMT表達(dá)均具有相關(guān)性（r=-0.444、-0.473、-0.224，P＜0.05）。術(shù)后腫瘤T分期及病理總分期與MGMT表達(dá)同樣具有相關(guān)性（r=-0.193，P=0.021；r=-0.253，P=0.002）。

表2 不同狀態(tài)下的MGMT表達(dá)與CT圖像特征的關(guān)系Tab.2 The relationship between different status of MGMT expression and CT image features

表3 CT成像對MGMT不同表達(dá)狀態(tài)的診斷價值Tab.3 Diagnostic efficacy of CT imaging in differentiating different status of MGMT expression

圖2 在高、低MGMT表達(dá)的診斷鑒別中的增強CT和△CT值ROC曲線Fig.2 ROC curves of enhanced CT and ΔCT value in the differential diagnosis of high and low MGMT expression.

3 討論

3.1 MGMT與食管癌的關(guān)系

MGMT是一種高效DNA修復(fù)蛋白，參與抵御烷化劑所導(dǎo)致的細(xì)胞損傷。MGMT異常表達(dá)可影響多種腫瘤的進(jìn)展及預(yù)后，例如胸腺瘤［8］、膠質(zhì)瘤［9］及乳腺癌［10］。不同MGMT的表達(dá)狀態(tài)在腫瘤特征及預(yù)后上存在差異［11］，盡早獲知MGMT的表達(dá)狀態(tài)，不僅可以幫助臨床選擇合適的治療方案，還有利于評估患者預(yù)后。ESCC是我國主要的食管癌病理類型，患者術(shù)前CT影像檢查對臨床診療具有重要意義［12］。既往研究表明食管癌組織中CD34和VEGF與CT強化程度有關(guān)［13］，術(shù)前高級別膠質(zhì)瘤CT值可以預(yù)測MGMT異常表達(dá)狀態(tài)［7］，但食管癌MGMT表達(dá)與CT特征之間的關(guān)系少見報道。本研究主要探討不同MGMT表達(dá)下ESCC的CT影像以及病理特征的差異，結(jié)果提示ESCC的MGMT表達(dá)與CT影像及病理特征具有相關(guān)性，可在一定程度上幫助臨床評估ESCC的發(fā)生發(fā)展及選擇合適的治療方案提供補充依據(jù)。

3.2 MGMT與腫瘤CT影像特征的相關(guān)性

本研究發(fā)現(xiàn)，術(shù)前MGMT 陰性及低表達(dá)組中ESCC的增強CT值以及ΔCT顯著高于MGMT陽性及高表達(dá)組，并且與MGMT表達(dá)呈顯著負(fù)相關(guān)性。既往研究表明食管癌組織中CD34和VEGF與CT強化幅度呈正相關(guān)［13］，與本研究結(jié)果相反，這可能是由于CD34和VEGF可刺激血管生成，促進(jìn)微血管通透，使CT增強程度增加；而MGMT是一種高效DNA修復(fù)蛋白，可以抵御細(xì)胞毒性損傷，當(dāng)MGMT表達(dá)降低，其修復(fù)DNA損傷的效率也隨之降低，導(dǎo)致細(xì)胞損傷加劇。隨著癌細(xì)胞的增多，腫瘤實性成分也隨之增多、密度隨之增加，致使腫瘤的平掃CT值增大，強化程度增加，增強CT值增高。既往研究發(fā)現(xiàn)，術(shù)前高級別膠質(zhì)瘤CT平掃衰減值可以預(yù)測MGMT異常表達(dá)狀態(tài)［7］，與本研究結(jié)果不同，可能是由于腫瘤本質(zhì)不同且病例數(shù)少。有研究報道MGMT異常表達(dá)在食管癌早期階段即可出現(xiàn)［11］，本研究中ROC曲線分析表明，病灶增強CT值及ΔCT值在預(yù)測MGMT表達(dá)的診斷效能最佳，曲線下面積高達(dá)0.810及0.817，這也許能為術(shù)前預(yù)測MGMT在ESCC中存在異常表達(dá)提供依據(jù)。

本研究結(jié)果顯示腫瘤軸位最大厚度在MGMT低表達(dá)及高表達(dá)組中的差異存在統(tǒng)計學(xué)意義。近年來有研究發(fā)現(xiàn)ESCC軸位最大厚度與患者的治療效果和預(yù)后相關(guān)［14-15］。國內(nèi)學(xué)者發(fā)現(xiàn)，在接受放化療的晚期ESCC中，腫瘤軸位最大厚度＜2 cm與≥2 cm患者之間的生存率差異存在統(tǒng)計學(xué)意義［15］。也有研究報道，放化療前病灶最大厚度小于1 cm組的患者總生存率顯著優(yōu)于病灶最大厚度大于或等于1 cm 組的患者［14］。本研究中，MGMT低表達(dá)組中的軸位腫瘤最大厚度高于MGMT高表達(dá)組。MGMT低表達(dá)促進(jìn)腫瘤細(xì)胞增殖，而腫瘤軸位最大厚度處，腫瘤細(xì)胞聚集相對較多，腫瘤數(shù)目增多，密度增高，與既往研究中最大厚度與患者療效及預(yù)后相關(guān)的結(jié)果相符合。

3.3 MGMT與腫瘤臨床病理特征的相關(guān)性

本研究中，MGMT表達(dá)與患者性別、年齡及腫瘤淋巴結(jié)狀態(tài)無關(guān)，與既往報道一致［16］。既往研究發(fā)現(xiàn)，MGMT表達(dá)狀態(tài)在ESCC、腺樣結(jié)構(gòu)食管癌及小細(xì)胞癌存在顯著差異，表明MGMT表達(dá)可能與腫瘤的惡性程度相關(guān)［17］。研究報道，相較于早期食管癌（I期和II期），MGMT表達(dá)缺失更容易出現(xiàn)在晚期食管癌患者中（III期和IV期）［16］。本研究也發(fā)現(xiàn)ESCC的病理總分期及T分期與MGMT表達(dá)狀態(tài)呈負(fù)相關(guān)，與既往研究結(jié)果大致相仿。隨著腫瘤T分期及病理總分期升高，預(yù)示著腫瘤浸潤食管組織結(jié)構(gòu)程度的加深，腫瘤的侵襲性增大，腫瘤的惡性程度加劇，結(jié)果顯示MGMT的表達(dá)顯著降低，提示MGMT陰性及低表達(dá)在ESCC進(jìn)展過程中起重要作用，可能表明MGMT 異常表達(dá)可能成為評估ESCC預(yù)后的一種生物學(xué)指標(biāo)。目前已有研究表明，MGMT異常表達(dá)與食管癌的發(fā)展及臨床預(yù)后密切相關(guān)［11］，在其他消化系統(tǒng)腫瘤中也同樣被證實其預(yù)后價值，如胃癌［18-19］、直腸癌［20-21］以及胰腺神經(jīng)內(nèi)分泌腫瘤［22］等。此外，有研究表明ESCC患者M(jìn)GMT異常表達(dá)與腫瘤分化程度之間沒有相關(guān)性［23］，這與我們的研究結(jié)果相一致；但早期也有學(xué)者認(rèn)為MGMT表達(dá)與食管腺癌的分化程度有關(guān)［24］。對比既往研究，主要區(qū)別在于我們納入的均是ESCC，結(jié)果顯示不同食管癌病理類型的MGMT表達(dá)與腫瘤分化程度的關(guān)系存在差異，為明確兩者之間的關(guān)聯(lián)，需在擴大樣本量的同時，還要嚴(yán)格區(qū)分不同食管癌病理類型，從而進(jìn)一步研究驗證。

綜上所述，MGMT異常表達(dá)可能參與ESCC的發(fā)生與發(fā)展過程，術(shù)前CT圖像不僅能從形態(tài)學(xué)上觀察病灶大體情況，而且CT值可以定量分析MGMT在腫瘤中的表達(dá)狀態(tài)，尤其術(shù)前腫瘤增強CT值及增強前后差值可較好的預(yù)測MGMT的不同表達(dá)狀態(tài)，對評估ESCC的發(fā)展及選擇合適的治療方案具有一定臨床輔助價值。本研究仍存在一些不足：樣本量較小，且僅納入ESCC患者，在今后的研究中將進(jìn)一步擴大樣本量且盡可能的加入其他病理類型的食管腫瘤，驗證研究結(jié)果的準(zhǔn)確性；由于本文為回顧性研究，未將ESCC與正常食管粘膜MGMT表達(dá)情況進(jìn)行分析比較，將在后續(xù)研究中完善。