胰腺导管腺癌CT灌注成像与HIF-1α表达相关性研究

陆 娜邸 悦强金伟冯晓源梁宗辉，4金 忱郝思介郭启勇

作者单位：1.复旦大学附属金山医院放射科　2.复旦大学附属华山医院放射科　3.上海交通大学附属儿童医院眼科　4.上海市静安区中心医院（复旦大学附属华山医院静安分院）放射科　复旦大学附属华山医院胰腺病研究所　6.中国医科大学盛京医院放射科



胰腺导管腺癌CT灌注成像与HIF-1α表达相关性研究

陆 娜1，2邸 悦3强金伟1冯晓源2梁宗辉2，4金 忱5郝思介5郭启勇6

作者单位：1.复旦大学附属金山医院放射科2.复旦大学附属华山医院放射科3.上海交通大学附属儿童医院眼科4.上海市静安区中心医院（复旦大学附属华山医院静安分院）放射科复旦大学附属华山医院胰腺病研究所6.中国医科大学盛京医院放射科

【摘要】目的：探讨胰腺导管腺癌CT灌注成像和HIF-1α因子表达之间的关系。方法：正常对照组33例，病理证实胰腺导管腺癌病例组35例，行胰腺64层CT灌注扫描并获得CT灌注成像参数，术后标本免疫组化缺氧诱导因子（HIF-1α）检测，探讨CT灌注参数与HIF-1α的关系。结果：胰腺导管腺癌BF，BV较正常对照组减低，通透性较正常对照组升高，差异有统计学意义（P＜0.01）。Ⅲ-Ⅳ级胰腺导管腺癌组BF、BV明显低于Ⅰ-Ⅱ级组，Ⅲ-Ⅳ级胰腺导管腺癌组HIF-1α明显高于Ⅰ-Ⅱ级组 （P＜0.05）。BF与HIF-1α有良好的相关性（r = -0.612，P＜0.01），BV与HIF-1α有中等程度相关性（r = -0.464，P＜0.01）。结论：胰腺导管腺癌CT灌注成像参数BF、BV对胰腺导管腺癌血管生成评价有一定价值。

【关键词】胰腺导管腺癌；体层摄影术，X线计算机；灌注

中国医学计算机成像杂志，2016，22：143-147

Chin Comput Med Imag，2016，22：143-147

1. Department of Radiology， Jinshan Hospital of Fudan University

2. Department of Radiology， Huashan Hospital of Fudan University

3. Department of Ophthalmology， Children’s Hospital of Shanghai，Shanghai Jiaotong University

4. Department of Radiology， Jing’an District Centre Hospital of Shanghai （Huashan Hospital Fudan University Jing’an Branch）

5. Pancreatic Disease Institution， Fudan University

6. Department of Radiology， Shengjing Hospital， China Medical University，Address： 1508 Longhang Rd.， Jinshan District， Shanghai 201508， P.R.C.

Address Correspondence to QIANG Jin-wei（E-mail：dr.jinweiqiang@163. com）

Foundation item： Guide class project of Shanghai science and technology

committee：134119b1600. National Natural Science Foundation No. 81400428.

胰腺导管腺癌目前已成为常见的消化系统恶性肿瘤之一，占胰腺恶性肿瘤的95%。胰腺导管腺癌患者发现时多为晚期，手术切除率低，预后极差。胰腺癌目前总体5年生存率不足5%［1］。CT灌注成像能够反映活体组织器官血流动力学信息，反映胰腺内、外分泌功能及病理变化。据报道已经能为胰腺癌与肿块型胰腺炎的血流动力学评价提供有用信息［2］，因此胰腺导管腺癌血供评价对于胰腺导管腺癌诊断、鉴别诊断及选择合适的治疗手段都有重要意义。本研究通过对胰腺导管腺癌患者和正常对照组进行CT灌注扫描并与免疫组化血管生成指标HIF-1α进行相关研究，探讨胰腺导管腺癌CT灌注成像的价值。

方 法

1. 临床资料

2004年12月-2015年9月对68例病例行胰腺CT灌注扫描，其中正常对照组33例（男20例，女13例，年龄28～68岁，平均48.0岁），为无腹部疾病病史及症状的健康志愿者。病例组35例（男17例，女18 例，年龄46～79岁，平均61.5岁），均为病理证实胰腺导管腺癌患者。研究获伦理委员会同意（金医伦理科研——2014-04-02）。病例入选标准：病例组尽量选取拟行胰腺根治术，有望获得病理结果的患者。正常对照组要选除胰腺疾病外其他因素尽量相近者。病例排除标准：年龄过小或过大，没有可比性，不能手术者，排除没有获得病理切片的病例。

2. CT灌注成像检查

患者检查前15～20min口服水（800ml，分两次，每次400ml，间隔半小时），并训练患者平稳胸式呼吸。检查时平卧，于患者呼期末束以腹带，减小运动伪。应用 64层螺旋CT （SOMATOM Sensation 64，Siemens， Germany） 对68例受检者胰腺常规平扫定位，层厚3mm，电压100kV，电流120mA。确定感兴趣区所在层面。CT灌注扫描，高压注射器（使用套管针）经肘前静脉团注非离子对比剂 （欧乃派克，300mgI/ml，5.0ml/s）50ml。扫描采用连续同层动态扫描，每秒扫描一次，扫描70s。管电压100kV，管电流80mA，矩阵512×512，视野26cm。影像学诊断由两位高年资医生分别独立进行。

3. 病理学和免疫组织化学分析

肿瘤标本常规取材，福尔马林固定，苏木素-伊红（HE）染色病理分级。HIF-1α测定：切片脱蜡至水，封闭，孵育，DAB显色，苏木素复染，封片，观察染色结果。HIF-1α光镜下进行分析，在排除非特异性染色的前提下，以黄色、棕黄色、棕褐色为阳性，计分方法：按切片中的阳性细胞比例评分，每例随机观察5个视野，每个视野100个细胞，计数500个细胞中染色阳性的细胞数。0分：显色细胞数＜5%。l分：显色细胞数占5%～25%。2分：显色细胞数占25%～50%。3分：显色细胞数占50%～75%。4分：75%以上的细胞显色。5分：全部细胞显色。

4. 数据处理

数据后处理用胰腺CT灌注软件 （syngo，Siemens， Germany）。腹主动脉作为供血血管，设定阈值为20～200HU，定义血管为60%～80%，对照组在正常胰腺实质，病例组在病变区选取感兴趣区，得到灌注参数。感兴趣区选在病灶中心层面，尽量大，远离边缘及血管，同样方法重复测量3次，取平均值。灌注参数包括血流量（blood flow， BF），血容量（blood volume， BV），通透性。获得灌注彩色融合图包括BF图、BV图、通透性图。

5. 统计学分析

采用SPSS 17.0软件，用独立样本t检验比较正常胰腺组织与胰腺导管腺癌组织的灌注参数，比较Ⅰ-Ⅱ胰腺导管腺癌与Ⅲ-Ⅳ级胰腺导管腺癌的灌注参数。胰腺导管腺癌CT灌注参数与免疫组化指标HIF-1α之间的相关性经一致性检验后，采用Pearson相关分析。

结 果

68例病例中正常对照组33例，CT灌注成像显示对照组胰腺实质呈血流灌注丰富，均匀一致的CT灌注图像。病例组35例均行胰腺根治术，术后病理均证实为胰腺导管腺癌，并获得患者胰腺导管腺癌肿瘤实质部分的病理切片。

表1 胰腺导管腺癌与正常对照组CT灌注参数比较

表2 Ⅰ-Ⅱ胰腺导管腺癌与Ⅲ-Ⅳ级胰腺导管腺癌比较

图1 女性 ，67岁 ，病理证实胰腺体尾部导管腺癌。A. 时间密度曲线，红色为动脉，白色为胰腺癌组织的时间密度曲线。B. 胰腺体尾部癌患者的血流量图，显示胰腺癌较低血流量 。C. 胰腺癌患者血容量图，显示胰腺癌较低血容量 。D. 胰腺癌患者通透性图。

1. 胰腺导管腺癌与对照组CT灌注成像

35例胰腺导管腺癌包括Ⅰ级两例（5.71%），Ⅱ级23例（65.71%），Ⅲ级8例（22.86%），Ⅳ级两例（5.71%）。胰腺导管腺癌BF，BV较正常对照组减低，通透性较正常对照组升高，差异有统计学意义（P＜0. 01），见表1。

2. Ⅰ-Ⅱ级胰腺导管腺癌与Ⅲ-Ⅳ级胰腺导管腺癌

25例Ⅰ-Ⅱ胰腺导管腺癌病例组与10例Ⅲ-Ⅳ级胰腺导管腺癌组独立样本t检验见表2。低分化的Ⅲ-Ⅳ级胰腺导管腺癌组BF、BV明显低于高分化的Ⅰ-Ⅱ级组，Ⅲ-Ⅳ级胰腺导管腺癌组HIF-1α明显高于Ⅰ-Ⅱ级组 （P＜0. 05）。胰腺导管腺癌的CT灌注彩图见图1。

3. 胰腺导管腺癌CT灌注参数与HIF-1α相关性分析

BF与HIF-1α有良好的相关性（r = -0.612**），BV与HIF-1α有中等程度相关性（r = -0.464**），**表示P＜0.01，见图2。通透性与HIF-1α相关性较差（r =0.133）。

讨 论

CT灌注成像在脑血管疾病、实质脏器肿瘤的血供评价中有广泛的研究［3-5］。CT灌注通过静脉快速团注对比剂同时同层连续动态扫描，得到组织器官的血流动力学参数，方法简单易行，成像迅速，密度变化与对比剂浓度呈线性关系，可提供定量评价［6］。

胰腺导管腺癌占胰腺癌的80%～90%，主要由分化不同程度的导管样结构的腺体构成。本研究得出胰腺导管腺癌BF、BV较正常对照组减低，与大部分研究结论一致［7］。BF直接反映肿瘤组织的血流灌注程度。胰腺导管腺癌BF、BV降低可能因为局部正常胰腺组织受到破坏，肿瘤细胞所在处胰腺组织纤维化，肿瘤周围的小动脉血管内膜增生，导致小动脉硬化等因素有关［8］。本研究中通透性较正常对照组升高，这可能是由于新生肿瘤血管内膜不完整及基底膜孔洞较大所导致，与部分研究结果一致［9］。2013年张鹏等［10］对31例胰腺癌的研究认为胰腺癌通透性较正常组织增高。

本研究中Ⅲ-Ⅳ级胰腺导管腺癌组BF、BV明显低于Ⅰ-Ⅱ级组，Ⅲ-Ⅳ级胰腺导管腺癌组HIF-1α明显高于Ⅰ-Ⅱ级组。可见胰腺癌恶性程度越高，血管生成越明显。本研究中BF与HIF-1α有良好的负相关（r = -0.612**），BV与HIF-1α有中等程度负相关（r = -0.464**）。据报道HIF-1α在胰腺癌组织中呈高表达，可促进胰腺癌组织中的微血管形成，可能在胰腺癌的发生和发展中起重要作用，HIF-1α可作为评价胰腺癌预后的指标。HIF-1α是评估肿瘤血管生成的常用标准。因此，较高BF、BV的胰腺癌组织内肿瘤血管生成较少，即较高BF、BV的胰腺癌组织同正常的胰腺组织较接近，与胰腺癌的病理及血流动力学特点相符合，与李震等［11］的研究相一致。本研究与该研究不同之处在于，首先本研究发现通透性与HIF-1α相关性较差（r =0.133），其次本研究发现Ⅰ-Ⅱ胰腺导管腺癌与Ⅲ-Ⅳ级胰腺导管腺癌的通透性参数差异无统计学意义，而该研究认为低分化腺癌值表面通透性高于高分化腺癌，这点可能与样本量较小有关（我们的研究中最少一组10例，后者研究中最少一组病例6例），因此有待今后扩大病例数深入研究证实。

本研究优点在于为活体无创评价胰腺导管腺癌血管生成情况提供有用信息。免疫组化指标虽能反映胰腺癌血管生成，但方法复杂，消耗时间长，不能活体评价，范围受限制，不能动态随访等诸多因素限制其临床应用［12］。胰腺导管腺癌BF、BV减低得到绝大多数研究的证实，有望在将来替代有创的免疫组化检查应用于胰腺癌患者的血管生成评价。

本研究的不足有以下两点。第一，通透性参数的变化未能得到公认的结论，可能因为不同研究采用的数学模型差异，导致不同CT灌注软件的通透性计算方法不完全一致有关。第二，未能研究胰腺癌组织与患者远离肿瘤正常组织的比率，未能对rBF、rBV、相对通透性等参数进行统计分析，有待今后研究中不断完善。

综上所述，本研究通过对胰腺导管腺癌64-CT灌注成像参数的分析，为临床提供一种无创的检查方法，辅助诊断胰腺导管腺癌。CT灌注成像可以很好地反映胰腺导管腺癌的血供和微循环情况，胰腺导管腺癌的BF和BV参数与HIF-1α具有一定程度的相关性。

参 考 文 献

［1］孔大陆， 李强. 胰腺癌细胞信号传导机制的研究进展. 中国肿瘤临床， 2015，42:724-727.

［2］Lu N， Feng XY， Hao SJ， et al. 64-slice CT perfusion imaging of pancreatic adenocarcinoma and mass-forming chronic pancreatitis. ACAD RADIOL， 2011，18:81-88.

［3］田 冰，陆建平，刘 崎，等. 3D ASL与WBCTP在成人烟雾病评估中的对比研究. 中国医学计算机成像杂志， 2015，05:439-444.

［4］杨 帆，时惠平，史文倩，等.全脑CT灌注联合血管成像在评价短暂性脑缺血发作中的应用. 中华放射学杂志， 2013，47:988-992.

［5］肖慧娟，刘谊和，谭红娜，等l. 孤立性肺结节双低CT灌注与增强成像的比较研究. 中国医学计算机成像杂志， 2015，21:30-33. Lu N， Di Y， Feng XY， et al. Comparison between acetazolamide

［6］challenge and 10% carbon dioxide challenge perfusion CT in rat C6 glioma. ACAD RADIOL， 2012，19:159-165. 陈 雷， 周正荣， 彭卫军， 钱 敏. CT灌注成像在胰腺肿瘤诊断

［7］中的应用价值. 放射学实践， 2011，12:1283-1286.盛敏， 黄振华， 薛华丹， 等. 多层螺旋CT灌注技术对胰腺癌

［8］化疗疗效的评估价值. 中国医学科学院学报， 2012，01:77-80. 兰 华. 多层螺旋CT灌注成像在胰腺癌中的临床应用价值. 国

［9］外医药（抗生素分册）， 2014，05:251-252. 张 鹏， 陈克敏. 胰腺癌多层螺旋CT灌注成像的临床应用研究.

［10］重庆医学， 2013，27:3289-3291. 李 震，朱 峰，胡道予，等. 胰腺癌CT灌注与血管内皮生长因

［11］子、微血管密度和缺氧诱导因子-1α表达关系. 中华实验外科杂志， 2008，25:1173-1174. Lu N， Di Y， Feng XY， et al. CT perfusion with acetazolamide

［12］challenge in C6 gliomas and angiogenesis. PLOS ONE，2015，10:e121631.

Evaluation of HIF-1α and CT Perfusion Imaging in Patients with Pancreatic Ductal Cancer

LU Na1，2， DI Yue3， QIANG Jin-wei1， FENG Xiao-yuan2， LIANG Zong-hui2，4，JIN Chen5， HAO Si-jie5， GUO Qi-yong6

【Abstract】Purpose: To investigate the correlation between 64-CT perfusion imaging features of patients with pancreatic ductal cancer and HIF-1α. Methods: CT perfusion imaging was performed in 35 patients with pancreatic ductal adenocarcinoma confirmed by surgical results， and 33 healthy volunteers were served as controls. CT perfusion imaging parameters and expression of HIF-1α in patients with pancreatic carcinoma were examined .Results: Blood flow （BF） and Blood volume （BV） was lower in patients with pancreatic ductal adenocarcinoma than that in controls. Permeability was higher than that in controls （P＜0. 01）. BF and BV was lower in patientsbook=49,ebook=49with pancreatic ductal adenocarcinoma grade III-IV than that in grade I-II group. HIF-1α was higher in grade IIIIV group than that in grade I-II group. Correlations were existed between HIF-1α and BF （r = -0.612， P＜0.01）， BV （r = -0.464， P＜0.01）. Conclusions: CT perfusion imaging could provide useful parameters， such as BF and BV，which were correlated with pancreatic ductal adenocarcinoma angiogenesis.

【Key words】Pancreatic ductal adenocarcinoma； Tomography， X-ray computed； Perfusion

收稿时间：（2015.12.19；修回时间：2015.12.29）

基金项目：上海市科学技术委员会引导类项目：134119b1600；国家自然科学基金支持项目：81400428。

通信作者：强金伟（电子邮箱：dr.jinweiqiang@163.com）

通信地址：上海市金山区龙航路1508号 ，上海市201508

中图分类号：R445.2

文献标志码：A

文章编号：1006-5741（2016）-02-0143-05