DWI聯合血清miR-495預測骨肉瘤新輔助化療后療效的價值

邵夢平, 肖亞迪, 李瑩, 彭萬宏

骨肉瘤是原發惡性骨腫瘤的一種,可導致骨骼與關節疼痛、局部腫塊等癥狀,該疾病在青少年群體中高發,男性群體發病率高于女性,是導致青少年癌癥死亡的第二大因素,且轉移率高,極易轉移到肺部,嚴重威脅青少年身體健康[1-3]。隨著新輔助化療的興起和廣泛應用,患者的5年生存率有了顯著提升,患者生存質量得到改善[4]。影像學檢查是臨床上診斷骨肉瘤的重要手段,CT、MRI等都是骨肉瘤的常用檢查方法[5],但根據臨床檢查和主觀反應判斷療效往往不夠準確,磁共振擴散加權成像(diffusion-weighted imaging,DWI)的表現擴散系數(apparent diffusion coefficient,ADC)值可以較好地反映骨肉瘤細胞壞死的情況,ADC值可以對不同組織水擴散的速度以及擴散受限的程度進行定量分析,從而對癌變情況進行評估[6]。相關研究表明大部分miRNA在惡性腫瘤中發揮疾病抑制作用,抑制癌細胞的增殖遷移,其種類繁多,其中miR-495可以調控免疫反應、炎癥性疾病以及機體發育等,在胃癌、膠質母細胞瘤等惡性腫瘤中起抑癌作用[7]。另外也有研究顯示miR-495在骨肉瘤組織和細胞中表達被抑制,過表達miR-495能夠抑制骨肉瘤細胞的增殖侵襲等惡性行為[8]。本研究旨在探討DWI聯合血清miR-495水平對骨肉瘤新輔助化療后療效的預測價值,為臨床制定治療策略提供參考依據。

材料與方法

1.病例資料

回顧性分析2019年4月～2021年10月50例骨肉瘤患者的臨床及影像資料。病例納入標準:①具有明確病理診斷;②之前未接受其他任何治療;③接受全程新輔助化療+手術治療;④術前接受磁共振檢查。病例排除標準:①合并有磁共振檢查禁忌癥;②合并化療禁忌癥;③之前進行過其他治療或服用過相關藥物;④患有其他嚴重系統性疾病;⑤磁共振檢查圖像質量不佳。患者對本研究充分知情,自愿簽署知情同意書。本研究經我院倫理委員會批準同意。

2.影像學檢查

MRI檢查采用飛利浦1.5T MR掃描儀,根據病變部位選擇體表線圈。主要掃描序列包括T1WI、T2WI、冠狀面脂肪抑制T2WI及脂肪抑制T1WI、橫軸面T1WI增強掃描。掃描參數:T1WI:TR 644 ms,TE 18 ms;T2WI:TR 4819 ms,TE 100 ms;脂肪抑制T1WI:TR 513 ms,TE 18 ms,脂肪抑制T2WI:TR 1765 ms,TE 60 ms。層厚3.5 mm,層間距1 mm,視野384 mm×322 mm。DWI序列及掃描參數:TR 3828 ms,TE 83 ms,層厚5 mm,層間距1 mm,視野184 mm×99 mm,擴散敏感系數b值取0、1000 s/mm2,同時在X軸、Y軸、Z軸施加擴散敏感梯度場。增強掃描對比劑為馬根維顯,劑量0.2 mL/kg,肘靜脈手推注入。由兩位經驗豐富的影像學醫師行定量分析,將原始圖像數據傳至工作站,勾畫圖像病灶感興趣區,生成ADC圖,測量ADC值,分別測量3次,取均值作為最終結果。

3.血清miR-495檢測

術前采集3 mL患者外周靜脈血,收集于抗凝管中,離心獲取血清。采用實時熒光定量PCR法檢測miR-495在患者血清中的水平。使用Thermo Fisher 提供的TRIzol試劑盒、逆轉錄試劑盒及SYBRTMGreen PCR 預混液試劑盒進行實驗,實驗具體步驟按照說明書指示完成。以U6做標準化參考,應用2-ΔΔCt公式對miR-495的結果做進一步計算,最終結果為相對表達水平。ΔΔCt=實驗組(CtmiR-495-CtU6)-對照組(CtmiR-495- CtU6)。

4.療效評估標準

行根治術并切除癌組織,由兩位經驗豐富的病理科醫師進行病理診斷,分析腫瘤壞死率,參照病理組織學Huvos分級法[9]判斷化療療效,腫瘤壞死率90%以下為化療反應較差組(Huvos Ⅰ～Ⅱ級),腫瘤壞死率90%以上為化療反應良好組(Huvos Ⅲ～Ⅳ級)。

5.統計學分析

結 果

1.病理結果

50例患者行全程新輔助化療后手術切除腫瘤組織,病理結果顯示35例患者的腫瘤壞死率≥90%,被納入化療反應良好組;15例患者的腫瘤壞死率<90%,被納入化療反應較差組。

2.不同療效患者的一般資料對比

比較化療反應較差組與反應良好組患者的一般資料,結果顯示化療反應較差組腫瘤≤8 cm的患者占20.0%,而化療反應良好組腫瘤≤8 cm的患者占85.7%,反應較差組Ⅲ期患者占66.7%,而反應良好組Ⅲ期患者占28.6%,兩組比較差異有統計學意義(P<0.05);其余資料兩組間差異均無統計學意義(P均>0.05,表1)。

表1 不同療效患者的一般資料對比 [n(%)]

3.不同療效患者的DWI圖像及ADC值對比

對比化療反應較差組與反應良好組的ADC值,結果顯示反應較差組的ADC值[(1.36±0.23)×10-3mm2/s]明顯低于反應良好組[(1.54±0.19)×10-3mm2/s],兩組比較差異有統計學意義(t=2.88,P=0.006,圖1、2)。

4.不同療效患者miR-495水平及其與ADC值的相關性分析

對比化療反應較差組與反應良好組的miR-495水平,結果顯示化療反應較差組的miR-495水平(1.00±0.23)明顯低于反應良好組(1.26±0.25),兩組比較差異有統計學意義(t=3.45,P=0.001)。分析所有患者miR-495水平與ADC值的相關性,Pearson分析結果顯示miR-495水平與ADC值呈顯著正相關(r=0.321,P=0.023,圖3)。

5.ADC值聯合miR-495水平對患者治療療效的預測價值分析

ROC曲線分析結果顯示,ADC值單獨預測患者治療療效的AUC為0.724(95%CI:0.579～0.841),miR-495單獨預測患者治療療效的AUC為0.667(95%CI:0.519～0.794),ADC值聯合miR-495預測患者治療療效的AUC為0.889(95%CI:0.768～0.960)。ADC值聯合miR-495的AUC大于兩者單獨預測的AUC(圖4)。

圖2 患者,男,17歲,左側股骨下段骨肉瘤,化療反應差。a)T1抑脂序列示左側股骨下段骨質破壞伴軟組織腫塊形成,病變以等信號為主(箭);b)T2抑脂序列示病灶呈以高信號為主的高低混雜信號影(箭);c)DWI圖像示病灶呈不均勻高信號(箭);d) ADC圖示對應病變區域信號減低(箭)。

圖3 miR-495水平與ADC值的相關性。 圖4 ADC值、miR-495水平及兩者聯合對患者治療療效預測價值的ROC曲線。

討 論

新輔助化療目的是在根治術前及時消除轉移病灶,抑制原發病灶,可判斷治療方案的正確性,提高術后無瘤生存率[10]。在術前進行精確的化療療效監測評估對后期制定手術方案和術后恢復有重要意義,病理檢查得出的腫瘤壞死率是目前判斷化療療效的金標準[11],但該方法有一定的局限性,因為只能在術后進行檢測,且手術后有時難以判斷腫瘤是否清除徹底,使得在應用中有一定的滯后性。因此,在化療前期對新輔助化療的治療效果進行預測有很重要的臨床意義,可指導完善治療方案。DWI是診斷腫瘤較為常用的影像學方法,可對組織中的水分子進行監測,通過對水分子的運動分析,發現組織的病理變化,為早期發現癌變組織提供依據,便于盡快制定治療方案[12-13]。相關研究表明,腫瘤標志物水平的變化可以反映腫瘤性質,對于腫瘤診斷和療效預測有很大幫助[14]。miR-495是新發現的抑癌基因,在多種惡性腫瘤中起抑癌作用,相關研究認為miR-495異常低表達可能參與了骨肉瘤的發生、發展及轉移,并且與患者預后不良有關,有望成為骨肉瘤診斷和預測的生物學指標[15-16]。

本研究通過骨肉瘤患者進行新輔助化療后的腫瘤壞死率作為標準,將患者分為化療反應良好和較差兩組,發現兩組患者的腫瘤大小、Enneking分期差異存在統計學意義。以往有研究表明化療藥物對于小體積腫瘤的殺傷比例較高,使用較少化療周期即可將腫瘤細胞殺滅,效果顯著;而對于大體積腫瘤,化療藥物殺傷比例降低,經過多次化療后仍會殘留腫瘤細胞[17]。在骨肉瘤的治療及其預后的多因素分析中,郭全義等[18]發現Enneking分期是影響骨肉瘤治療及預后的重要因素,ⅡB期患者預后比ⅡA期患者差。此外,化療反應良好患者治療前的ADC值及血清miR-495水平高于化療反應較差患者。相關研究發現骨肉瘤中miR-495水平顯著降低,在癌細胞中轉染過表達miR-495質粒后,骨肉瘤細胞增殖被抑制,推測miR-495在骨肉瘤中發揮保護作用[8]。因此本研究中血清miR-495水平降低可能是導致化療反應較差的原因之一。DWI的ADC值可以反映水分子擴散的速度與范圍,當癌細胞膜的完整性被破壞,細胞數量減少,細胞內外水分子擴散范圍增大,運動不再受限,故癌細胞被殺傷時ADC值增高[19]。因此對于骨肉瘤化療后腫瘤細胞的存活、壞死和瘤細胞外間質改變可以進行明確鑒別,對預測骨肉瘤化療療效具有較高價值[20]。本研究結果顯示,治療前ADC值單獨預測骨肉瘤新輔助化療療效的AUC為0.742,miR-495單獨預測的AUC為0.667,預測價值尚可,但ADC值聯合miR-495預測患者治療療效的AUC為0.889,單獨預測不及聯合預測的效能。

綜上所述,ADC值聯合血清miR-495水平對預測骨肉瘤新輔助化療后療效的效能較高,聯合血清miR-495水平能進一步提高ADC值對治療療效的預測價值,術前進行DWI與血清miR-495檢測,有助于臨床治療方案的制定。