直腸癌術前磁共振成像特征與微衛星不穩定狀態的相關性

劉中元，張黎，李敏

1 濟寧市第一人民醫院胃腸外科，山東濟寧272100；2 山東第一醫科大學附屬省立醫院胃腸外科 3 鄒城市人民醫院消化內科

近年來，由于多種腫瘤篩查手段的應用，早期結直腸癌的生存率明顯提高，但晚期結直腸癌患者的5年生存率仍然較低［1-2］。年輕患者一般不愿意接受結直腸癌篩查，即使出現結直腸癌特征性癥狀如大便出血、腹痛，其罹患癌癥的可能性也可能被忽視，容易導致癌腫一經發現已至晚期［3］。結直腸癌被認為起源于兩種不同的分子遺傳途徑：染色體不穩定性和微衛星不穩定性（MSI）；在MSI突變途徑中，結直腸癌患者微衛星短串聯重復DNA序列基因的內突變率增加。目前，評估結腸鏡活檢狀態的MSI存在兩種挑戰。首先，從結腸鏡活檢樣本中提取的DNA可能不符合測定的最低質量標準；其次，由于結直腸癌的高度異質性，無法通過病理穿刺獲得準確的結直腸癌微衛星狀態。因此，找到一種預測結直腸癌術前MSI狀態并反映結直腸癌異質性的方法十分必要。近10年來，臨床對直腸癌局部分期的研究有了較大進展，依賴直腸磁共振對腫瘤病變形態、侵襲情況和療效評價等各種參數的研究逐漸增多［4］。通過高分辨率磁共振對直腸癌進行分期，可以幫助臨床醫生了解局部浸潤、淋巴結轉移和周圍切緣狀況，對治療方案的選擇及預后評估有重要作用［5］。因此，中國臨床腫瘤學會直腸癌診療指南和美國國立綜合癌癥網絡指南都將直腸磁共振作為直腸癌患者的必要術前檢查。有研究顯示，直腸癌臨床病理特征與MSI狀態有關，但此研究結果的客觀性仍存在爭議。為此，本研究觀察直腸癌患者術前磁共振特征，并探討磁共振預測患者MSI狀態的可行性。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 選取2020年1月—2023年1月濟寧市第一人民醫院經手術和病理確診的直腸癌患者242例，男130例，女112例，年齡28～83歲。納入標準：①接受直腸癌根治術的患者；②術前未進行新輔助放化療；③術后病理確診為直腸腺癌；④無免疫性基礎疾病。排除標準： ①病灶過小（直徑<5 mm）；②手術前曾接受新輔助放化療；③除腺癌以外的其他病理類型直腸癌； ④臨床和病理資料不全。

1.2 術前磁共振檢查 磁共振檢查前禁食8 h。對于可以口服瀉藥的患者，磁共振檢查前5 h口服瀉藥排空腸道內容物；不能口服瀉藥的患者，應在磁共振檢查前2 h進行肥皂水灌腸，以確保腸道清潔。使用3.0T超導磁共振掃描儀 （荷蘭Philips Ingenia 3.0T）和16通道相控陣體線圈進行掃描，由兩名影像學專科醫師測量并記錄表觀擴散系數（ADC）、最大腫瘤軸向長度（ATL）、最大腫瘤縱向長度（LTL）、ATL/LTL比值，觀察淋巴結轉移及腫瘤環周切緣（CRM）情況，最終結果取兩人測量的平均值。淋巴結短徑>8 mm或<8 mm但淋巴結形態不規則、邊緣毛糙、信號不均勻、DWI高信號（與腫瘤信號特點相似）定義為淋巴結轉移陽性（+）；否則為淋巴結轉移陰性（－）。原發腫瘤及惡性結構如直腸系膜內轉移性淋巴結、癌結節、直腸壁外血管侵犯與直腸系膜筋膜及相鄰結構的距離小于1 mm時，即為CRM陽性（+）；否則為CRM陰性（－）。

1.3 術后組織病理學及基因檢測 術后將切除標本送病理科和基因檢測機構分別進行常規病理及相關基因檢測。由病理專家評估腫瘤大小、分化程度、浸潤深度、淋巴結轉移、TMN分期、血管和神經浸潤情況；由基因檢測公司使用第二代測序方法檢測MSI基因。MSI狀態共檢測52個微衛星位點，設定微衛星高度不穩定（MSI-H）陽性閾值為15%，即≥8個MSI位點檢出時判定為MSI-H型，<8個MSI位點檢出時判定為微衛星低度不穩定（MSI-L）型，由此將患者分為MSI-L組和MSI-H組。同時檢測KRAS和BRAF基因，如患者存在KRAS和BRAF基因突變則提示對表皮生長因子受體（EGFR）抑制劑不敏感。

1.4 統計學方法 采用SPSS 27.0軟件包處理數據。計量資料符合正態分布采用表示，組間比較采用獨立樣本t檢驗；計數資料以例數或百分比表示，組間比較采用χ2檢驗。P<0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 MSI-L組和MSI-H組的臨床特點 根據基因檢測結果，242例直腸癌患者分為MSI-L組 230例、MSI-H組12例。兩組腫瘤大小、分化程度比較差異有統計學意義（P均<0.05）。兩組年齡、性別、腫瘤浸潤深度、淋巴結轉移、TNM分期、脈管癌栓、神經侵犯、術前CEA、CA199以及術后KRAS、BRAF基因突變差異無統計學意義（P均>0.05）。見表1。

表1 MSI-L組和MSI-H組臨床特點比較［例（%）］

2.2 MSI-L組和MSI-H組的磁共振影像特征 MSI-H組ATL和ATL/LTL高于MSI-L組，差異有統計學意義（P均<0.05）；兩組ADC、LTL、淋巴結轉移和CRM情況比較差異無統計學意義（P均>0.05）。見表2。

表2 MSI-L組和MSI-H組磁共振影像特征比較

2.3 直腸癌患者MSI-H相關影響因素 設定ATL≥13.50 mm為高水平，<13.50 mm為低水平；LTL≥41.30 mm為高水平，<41.30 mm為低水平；ATL/LTL≥0.287為高水平，<0.287為低水平。以ATL（高水平=1，低水平=0）、ATL/LTL（高水平=1，低水平=0）為自變量，MSI狀態（MSI-H=1，MSI-L=0）為因變量進行Logistic回歸分析，結果表明ATL和ATL/LTL是直腸癌患者MSI-H的獨立危險因素（P均<0.05）。見表3。

表3 直腸癌患者MSI-H影響因素的Logistic回歸分析

2.4 ATL、ATL/LTL對直腸癌患者MSI-H的診斷價值 繪制ATL、ATL/LTL診斷直腸癌患者MSI-H的ROC曲線，曲線下面積分別為0.829和0.788。ATL截斷值取13.50 mm，其診斷直腸癌患者MSI-H的敏感度為0.750，特異度為0.909； ATL/LTL截斷值取0.287，其診斷直腸癌患者MSI-H的敏感度為0.667，特異度為0.909。

3 討論

研究顯示，20%～25%的結直腸癌患者在確定診斷時已經發生轉移，處于臨床晚期，5年生存率僅為5%～15%［7-8］。因此，提高結直腸癌患者早期檢出率對降低病死率非常重要［6］。MSI狀態與結直腸癌的5年無病生存率密切相關［9］。最近研究表明，結直腸癌MSI可以分為兩種不同的腫瘤表型： MSH-H和MSI-L。與MSI-L相比，MSI-H具有獨特的臨床病理特點，二者預后也存在顯著差別，這意味著MSI狀態可用于結直腸癌患者的預后評估。國外研究表明，部分錯配修復缺陷腫瘤患者對免疫檢查點抑制劑治療有反應［10］。西方人群中，MSI-H型結直腸癌占所有結直腸癌的15%～20%，并且臨床Ⅱ期患者較Ⅲ期更常見［11］。國內研究表明，中國MSI-H型結直腸癌的發病率為11.9%～13%［12-13］，略低于國外報道。此外，MSI-H腫瘤的致癌途徑（MMR修復缺陷）被認為與非MSI-H癌癥的宮頸上皮內瘤變途徑不同。基于這些表型和遺傳差異，MSI-H和非MSI-H腫瘤之間的區別已被普遍接受。相反，MSI-L表型與不同的臨床病理特征或錯配修復蛋白1或錯配修復蛋白2表達的改變無關，MSI-L的生物學基礎仍不確定。鑒于此，圍繞MSI-L腫瘤與微衛星穩定腫瘤分離的有效性和臨床效用仍存在相當大的爭議。我們的結果表明，MSI-H直腸癌患者分化差且腫瘤體積大，與MSI-L組比較差異具有統計學意義；與MSI-H組比較，MSI-L組KRAS基因突變好像更易發生，但二者突變率差異無統計學意義。

近年來，癌癥的磁共振成像發展迅速，已成為腫瘤基線分期和治療計劃的關鍵組成部分［14］。直腸磁共振除了評估原發性腫瘤和局部淋巴結外，還可以通過識別高風險特征（如壁外血管侵犯）來幫助進行風險分層，并可以評估接受新輔助化放療患者對治療的反應性。直腸磁共振診斷腫瘤的價值取決于獲得高質量的圖像，這對于表征主要直腸解剖結構及其與腫瘤的關系非常重要。直腸磁共振可以幫助放射科醫生描述腫瘤位置和形態、提供腫瘤大小和淋巴結轉移類別、明確壁外血管浸潤的存在以及確定腫瘤與周圍結構的關系，包括括約肌復合體和直腸系膜筋膜的受累情況。磁共振檢查的每個特征參數都能可能與微衛星狀態有一定的關系，同時磁共振也能更準確地反映腫瘤病理組織的形態特征［15］。本研究結果表明，MSI-H患者ATL、ATL/LTL高于MSI-L；這表明磁共振檢查中ATL、ATL/LTL越高，直腸癌患者發生MSI-H的可能性越大。高水平的ATL、ATL/LTL在某種程度上反映了更廣泛的腫瘤病變，如腫瘤進展更快、分化程度更低等等。腫瘤體積大、浸潤深度深、分化程度低可影響MSI程度，ATL、ATL/LTL是直腸癌患者MSI-H發生的獨立危險因素。本研究顯示磁共振檢測指標ATL、ATL/LTL對直腸癌患者MSI-H具有較高的診斷效率。磁共振檢查為非侵入性、經濟方便，且患者耐受性良好，因此，應早期應用磁共振評估直腸癌患者的MSI狀態，以便制定個性化、精準化的治療方案。

總之，直腸癌患者術前磁共振檢查參數如ATL、ATL/LTL對MSI狀態相關，術前進行磁共振檢查評估直腸癌患者MSI程度對病情判定及其選擇治療方案均有重要價值。但需要指出的是：本研究納入樣本過小，可能導致結果出現偏差，未來增加病例進一步驗證此研究結果的客觀性十分必要。