多模態MRI參數聯合血清miR-301a水平評估前列腺癌危險程度及預測早期復發的價值

羅瑛譯, 韋利娥, 玉開溫

前列腺癌是歐美老年男性生殖系統腫瘤中發病率最高的惡性腫瘤，近年來，隨著我國人口老齡化程度的加劇，前列腺癌在我國的發病率也呈逐年升高趨勢，嚴重危害患者的生命健康和生活質量[1,2]。前列腺癌的危險程度與治療方案密切相關，而術后復發是影響患者生活質量和生存期的重要原因[3,4]。因此，早期評估前列腺癌危險程度和預測患者術后復發情況對選擇合適的治療方案及改善患者預后具有重要意義。目前的研究認為，Gleason評分、血清前列腺特異性抗原(prostate-specific antigen，PSA)水平和TNM分期是前列腺癌危險程度和術后預后的重要決定因素，但Gleason評分和TNM分期均需通過穿刺活檢或根治性前列腺切除術后病理學檢查獲得，具有一定的創傷性和滯后性[5]，而PSA的檢測結果易受藥物、炎癥等的影響，在預測患者復發中也具有一定局限性。相關研究證實，聯合常規MRI、擴散加權成像(diffusion weighted imaging,DWI)、動態增強磁共振成像(dynamic contrast enhanced magnetic resonance imaging,DCE-MRI)的多模態MRI，在前列腺癌的早期診斷中具有一定應用價值[6,7]，而其在前列腺癌患者危險度評估和預后預測中的作用還較少被報道。miRNA是一種短鏈RNA分子，作為進化保守的基因調控因子，可能抑制或激活特定基因的表達。miRNA參與許多細胞過程，如增殖分化、遷移、侵襲和凋亡。一些研究已將miRNAs定位為癌癥檢測、預后和治療的潛在生物標志物[8,9]。最近研究顯示，miR-301a在前列腺癌患者血清中的表達水平升高，并且與不良預后有關[10,11]。本研究旨在探討聯合應用影像學(多模態MRI)參數和血清學指標(miR-301a水平)在評估前列腺癌危險度和預測預后中的作用，為早期選擇治療方案和改善患者預后提供新思路。

材料與方法

1.病例資料

選擇2016年5月至2020年1月于廣西醫科大學第二附屬醫院及廣西中醫藥大學第一附屬醫院進行前列腺癌根治術的50例前列腺癌患者作為研究對象，平均年齡(67.32±6.14)歲。病例納入標準：①術后經組織病理學確診為前列腺癌；②術前1個月內進行了多模態MRI(常規MRI、DWI、DCE-MRI)檢查，且圖像清晰；③術前均未接受內分泌治療、放療、化療、生物免疫治療及其他相關抗腫瘤治療；④臨床病理和影像學資料完整；⑤患者依從性強，全程參與隨訪。病例排除標準：①患有嚴重的心腦血管、肝、腎疾??；②合并其他部位腫瘤；③合并自身免疫性疾病或全身感染性疾??；④患有精神類疾病。此外，選擇同期50例經病理學檢查證實為良性前列腺增生的患者作為對照組，平均年齡(66.92±6.33)歲，且在MRI檢查前均未接受治療。

兩組研究對象的年齡比較差異無統計學意義(P>0.05)。此項研究得到了醫院倫理委員會的批準，所有患者均自愿參與研究，并簽署了知情同意書。

2.研究方法

MRI檢查及圖像分析:采用Siemens Viro 3.0T MR成像儀、GE 750 3.0T MRI 成像設備行MRI檢查，腹部相控線圈，叮囑患者盡可能保持平靜呼吸，掃描序列包括T1WI、T2WI、抑脂T2WI、DWI、DCE-MRI。DWI(采用單次激發EPI序列)掃描參數：b值取800 s/mm2，層間距0 mm，層厚3 mm，TR 2000 ms，TE 56.3 ms，矩陣128×128，視野36.0 cm×32.4 cm，掃描時間為64 s。DCE-MRI檢查使用高壓注射器經肘靜脈團注對比劑Gd-DTPA 20 mL，流率3 mL/s，注射與掃描同步進行，掃描參數：TR 2.7 ms，TE 1.2 ms，共掃描660層，層厚3 mm，矩陣272×160，視野40 cm×36 cm，連續掃描55期，所需時間為183 s。由2位經驗豐富的放射科醫師對所有研究對象的多模態MRI影像學結果進行判讀，所得結論意見出現分歧時通過討論達成一致。采用GE ADW 4.3工作站Functool軟件在T2WI、DWI、DCE-MRI圖像上選取顯示病灶最明顯區域作為感興趣區(ROI)，注意避開所有干擾因素(壞死、鈣化、囊變、出血)的影響，隨機測量3次取平均值并記錄。通過在ADC圖上顯示低信號的位置繪制ROI區后自動生成ADC值；DCE-MRI通過繪制時間-信號強度曲線，然后計算出達峰時間(Tmax)、最大強化程度(SImax)及最快強化率(Rmax)等參數。

血清miR-301a水平的測定：抽取研究對象的外周靜脈血2 mL，然后于4℃、3000轉/min條件下離心10 min，取上清，置于-80℃冰箱內。應用定量實時聚合酶聯反應法測定血清中miR-301a的相對表達水平。引物由上海云序生物科技有限公司設計并提供，引物序列如下：上游：5′-ACCTGAGACCGACCATGAT-3′，下游：5'- CGGCACCAGACAGATA-3′；內參基因U6的引物序列如下：上游：5′-CTCTACACCGGGCCGGTA-3′，下游引物為5′- AACGCTTCACGAATCG-3′。反應體系包括0.75μL E×12TaqMan⑧基因表達檢測液，7.5 μL TaqMan PCR反應混合液，3 μL cDNA模板，再加ddH2O至15 μL。反應條件為：95℃預變性10 min；94℃ 20 s，58℃ 20 s，72℃ 20 s，共循環40次，然后采用熒光定量PCR儀進行定量測定。采用標準曲線法對miR-301a的表達水平進行相對定量分析，應用2-ΔΔCT法計算結果。

前列腺癌患者臨床病理資料的收集及危險度評定：查閱患者病例資料，記錄年齡、PSA水平，由高年資病理科醫師采用國際泌尿病理學會(International Society of Urological Pathology，ISUP)前列腺癌分級標準進行組織病理學評價，記錄TNM分期及Gleason評分。前列腺癌危險程度評定采用國際公認的前列腺癌危險評分系統：低危組，同時滿足分期為T1～T2a、Gleason評分2～6分和PSA<10 ng/mL；中危組，滿足分期為T2b～T2c、Gleason評分7分、10 ng/mL≤PSA≤20 ng/mL中任一條件；高危組，滿足T3a及以上、Gleason評分8～10分、PSA>20 ng/mL中任一條件。

隨訪及復發判定：術后定期對患者進行隨訪，隨訪期間門診復查PSA水平。首次隨訪為治療結束后的第1個月，之后每隔3個月隨訪1次，共隨訪2年。復發的判定標準為連續檢測2次PSA水平升高，每次升高≥0.2 ug/L的患者即認為復發，否則認為未復發。

3.統計學分析

采用SPSS 22.0軟件進行統計學分析。對于不同觀察者的測量值，運用組內相關系數(intraclass correlation coefficient，ICC)對結果的可重復性進行評估，ICC<0.4表明重復性差，ICC在0.40～0.75之間表明重復性較好，ICC>0.75說明重復性很好。符合正態分布的定量資料以均值±標準差表示，組間比較采用t檢驗；分類資料以頻數表示，組間比較采用χ2檢驗。多模態MRI參數鑒別前列腺癌危險度分級和預測前列腺癌早期復發的效能采用受試者工作特征(receiver operating characteristic，ROC)曲線進行分析。以P<0.05為差異有統計學意義。

結 果

1.兩組患者多模態MRI參數及血清miR-301a水平的比較

不同觀察者對前列腺癌者ADC值測量一致性結果的ICC值為0.89，對良性前列腺增生者ADC值測量一致性結果的ICC值為0.92，均>0.75，提示一致性很好。對于多模態MRI參數，前列腺癌組(圖1)的ADC值、Tmax顯著低于良性前列腺增生組(圖2)，SImax、Rmax顯著高于良性前列腺增生組，差異均有統計學意義(P值均<0.05，表1)。前列腺癌組的血清miR-301a水平顯著高于良性前列腺增生組，差異有統計學意義(P<0.05，表1)。

圖1 前列腺癌患者，男，73歲。a)ADC圖示前列腺占位區呈低信號，平均ADC值為0.87×10-3mm2/s； b) DCE-MRI示病灶呈早期強化； c) 時間-信號強度曲線。 圖2 前列腺增生患者，男，66歲。a) ADC圖示病灶呈等信號，平均ADC值為1.33×10-3mm2/s； b) DCE-MRI示病灶早期未見明顯強化； c) 時間-信號強度曲線。

表1 兩組患者多模態MRI參數及血清miR-301a水平的比較

2.前列腺癌高危組與中低危組患者多模態MRI參數和血清miR-301a水平的比較

在前列腺癌患者中，共有27例歸為高危組，23例歸為中低危組；高危組與中低危組的Tmax和Rmax比較差異無統計學意義(P>0.05)，高危組的ADC值顯著低于中低危組，而SImax和血清miR-301a水平顯著高于中低危組，差異有統計學意義(P<0.05，表2)。

表2 高危組與中低危組間多模態MRI參數和血清miR-301a水平的比較

3.多模態MRI參數及血清miR-301a水平鑒別前列腺癌高危組與中低危組的效能

以前列腺癌危險程度作為狀態變量(高危=1，中低危=0)，將ADC值、SImax、血清miR-301a水平及三者聯合分別作為檢驗變量，進行ROC曲線分析。結果顯示，ADC值鑒別高危與中低危前列腺癌的AUC為0.659(95%CI：0.505～0.812，P=0.055)，截斷值為1.10，敏感度和特異度分別為66.7%和69.6%；SImax鑒別高危與中低危前列腺癌的AUC為0.771(95%CI：0.638～0.904，P=0.001)，截斷值為1.66，敏感度和特異度分別為70.4%和73.9%；血清miR-301a水平鑒別高危與中低危前列腺癌的AUC為0.747(95%CI：0.603～0.891，P=0.003)，截斷值為2.19，敏感度和特異度分別為70.4%和78.3%；三者聯合鑒別高危與中低危前列腺癌的AUC為0.839(95%CI：0.730～0.948，P<0.001)，敏感度和特異度分別為77.8%和78.3%(圖3)。

圖3 多模態MRI參數及血清miR-301a水平鑒別前列腺癌高危組與中低危組的ROC曲線。 圖4 ADC值、血清miR-301a水平及兩者聯合預測前列腺癌早期復發的ROC曲線。

4.前列腺癌復發與未復發患者基線特征的比較

共有20例前列腺癌患者發生早期復發，30例患者未發生早期復發，兩組的年齡、TNM分期、Gleason評分、術前PSA水平及淋巴轉移比較差異均無統計學意義(P值均>0.05，表3)。

表3 前列腺癌復發與未復發患者基線特征的比較 (例)

5.前列腺癌復發與未復發患者多模態MRI參數和血清miR-301a水平的比較

共有20例前列腺癌患者發生早期復發，30例患者未發生早期復發。復發組的ADC值顯著低于未復發組，而血清miR-301a水平顯著高于未復發組，差異均有統計學意義(P值均<0.05，表4)。

表4 復發組與未復發患者多模態MRI參數和血清miR-301a水平的比較

6.ADC值、血清miR-301a水平預測前列腺癌早期復發的ROC曲線分析

以前列腺癌治療后是否早期復發作為狀態變量(復發=1，未復發=0)，將ADC值、血清miR-301a水平及兩者聯合分別作為檢驗變量，進行ROC曲線分析。結果顯示，ADC值預測早期復發的AUC為0.700(95%CI：0.551～0.849，P=0.017)，截斷值為1.08，敏感度和特異度分別為70.0%和60.0%；血清miR-301a水平預測早期復發的AUC為0.792(95%CI：0.663～0.920，P=0.001)，截斷值為2.13，敏感度和特異度分別為75.0%和73.3%；兩者聯合預測早期復發的AUC為0.813(95%CI：0.689～0.938，P<0.001)，敏感度和特異度分別為80.0%和80.0%(圖4)。

討 論

前列腺癌作為一種發病率較高的疾病，嚴重危害我國男性人群的生命健康[12]。多模態MRI作為一種非侵入性檢查方式，在前列腺癌的診斷中具有重要價值，可實現多參數和多方位成像，具有空間分辨力高、不同組織間的對比度好等優勢[13]。DWI可彌補常規T1WI、T2WI的不足，并且對活體組織中水分子的運動十分敏感[2]。DCE-MRI在前列腺疾病的良惡性鑒別診斷中具有重要意義，可通過Tmax、Rmax和SImax這些定量指標反映腫瘤的微循環血流灌注、癌組織信號強度及血管滲透性[14,15]。相關研究表明，血清miR-301a可作為前列腺癌診斷和預后評估的有效生物標志物[10,11]。本研究旨在探討多模態MRI參數和血清miR-301a在評估前列腺癌危險度和預后中的價值。

本研究結果顯示前列腺癌患者的ADC值、Tmax顯著低于良性前列腺增生患者，而SImax、Rmax顯著高于良性前列腺增生患者，這與之前的研究報道結果一致[5]。ADC值表示水分子運動的自由度，當腫瘤細胞增殖時，細胞外間隙會隨之減小，因此ADC值降低。DCE-MRI可反映組織灌注情況，Tmax、 Rmax反映血供進出的速度，Tmax越大表示速度越快，Rmax越小表示速度越快;SImax反映組織最終強化程度，SImax越大表明最終血供量越大。隨著腫瘤細胞的增殖，組織微循環灌注能力也會逐漸增強，從而導致Tmax明顯縮短，而SImax和Rmax則顯著增加。此外，前列腺癌患者的血清miR-301a水平顯著高于良性前列腺增生患者，這與Kolluru等[11]報道的結果一致。相關研究表明，血清miR-301a水平在前列腺癌患者中的表達顯著升高，可作為前列腺癌患者有效的預后生物標志物[10,11]。

本研究結果顯示前列腺癌高?；颊叩腁DC值顯著低于中低危患者，SImax和血清miR-301a水平顯著高于中低?；颊?復發患者的ADC值顯著低于未復發患者，而血清miR-301a水平顯著高于未復發患者。之前研究顯示在惡性程度高、侵襲性強的腫瘤中，血管生成因子產生和釋放增多，導致血管生成增多，表現為血供量增加，新生血管壁基底膜不連續，滲透性明顯增加，且惡性程度高的腫瘤組織細胞外組織間隙也較惡性程度低的腫瘤組織間隙小，因此水分子自由度降低[16]。相關研究顯示前列腺癌患者血清miR-301a水平與Gleason評分、PSA水平密切相關[10]，因此在一定程度上也與前列腺癌患者的危險度和預后有關。筆者采用ROC曲線對多模態MRI參數和血清miR-301a水平評估前列腺癌危險度和預后的效能進行了分析，結果顯示，單獨應用各MRI參數和血清miR-301a水平評估的效能較為一般，而聯合應用MRI參數和血清miR-301a水平評估前列腺癌危險度的敏感度和特異度分別為77.8%和78.3%，預測術后復發的敏感度和特異度分別為80.0%和80.0%，效果較好。

本研究存在以下局限性:首先，本研究樣本量較小，可能出現選擇偏倚;其次，本研究未根據前列腺癌患者的不同臨床病理特征進行分層分析，未來筆者會進一步進行細化研究；最后，不同序列的最明顯區域可能存在不一致，難以統一勾畫標準，因此可能影響數據的準確性。

綜上所述，多模態MRI參數聯合血清miR-301a水平在前列腺癌危險程度評估及早期復發預測中具有一定價值。