MRS联合Ki-67鉴别脑转移瘤与高级别胶质瘤的作用

胡 平 邓 钢 叶立果 徐 阳 江洪祥 高 论 陈谦学

恶性脑肿瘤中，高级别胶质瘤（high-grade glioma，HGG；WHO 分级Ⅲ～Ⅳ级）占主要部分，其次是脑转移瘤（brain metastases，BM），但二者的鉴别诊断仍存在一定的困难[1，2]。HGG与BM来源于不同的细胞，增殖分化程度存在一定差异。Ki-67是反映肿瘤细胞增殖的标志抗原，与肿瘤的恶性程度密切相关[3]。氢质子磁共振波谱（proton magnetic resonance spectroscopy，1H-MRS）是一种无创的影像检查方法，通过化学位移作用对肿瘤组织的代谢物进行定量检测[4]。本文探讨1H-MRS联合Ki-67在BM与HGG鉴别诊断中的价值。

1 资料与方法

1.1 研究对象 回顾性分析2018 年1 月至2020 年8月手术及病理证实的30 例HGG（HGG 组）和13 例BM（BM 组）的临床资料，术前均行常规MRI 及1HMRS 检查，术后均行Ki-67 检测。HGG 组男12 例，女18 例；年龄4～71 岁，平均（52.70±15.72）岁；WHO分级Ⅲ级7例，Ⅳ级23例；肿瘤位于额叶14例、颞叶12 例、顶叶1 例、小脑1 例、丘脑1 例、脑干1 例。BM组男9 例，女4 例；年龄47～59 岁，平均（53.23±4.09）岁；肺癌来源11 例，直肠癌来源1 例，乳腺癌来源1例；肿瘤位于额叶1 例、颞叶4 例、顶叶6 例、小脑2例。两组性别、年龄无统计学差异（P＞0.05）。

1.2 纳入与排除标准 纳入标准：①原发性HGG；②BM；③Ki-67 检测结果完整；④术前影像资料完整；⑤手术及病理结果证实为脑恶性肿瘤；⑥术前未进行放、化疗。复发性胶质母细胞瘤排除。

1.3 MRI 扫描方法 使用GE Discovery MR750W Silent 3.0 T MRI 机器检查，包括8 通道相控阵头颅线圈及波谱分析相关软件包。对比剂为钆喷酸葡胺，经肘静脉注射。T1WI：采用自旋回波序列，重复时间（repetition time，TR）=2 000 ms，回波时间（echo time，TE）=17 ms，激励次数为1，视野230 mm×230 mm，矩阵256×256，宽带260 Hz/Px。T2WI：采用快速自旋回波序列，TR/TE=3840/110 ms，激励次数为1，视野230 mm×230 mm，矩阵256×256。FLAIR：TR/TE=8 500/102 ms，激励次数为1，视野230 mm×230 mm，矩阵256×256，宽带287 Hz/Px。MRS扫描方法：应用二维多体素波谱成像，在常规序列上选择最大肿瘤层面作为定位层面，选择强化明显的瘤体区作为感兴趣区（region of interest，ROI），尽量避开囊变、坏死组织。通过点分辨序列进行扫描，参数为：TR=250 ms，TE=2.8 ms，视野120 mm×120 mm～140 mm×140 mm，激励次数为1次，成像时间为413 ms。

1.4 图像处理 将ROI 放置于强化最均匀且显著的肿瘤瘤体区域，观察肿瘤代谢物的变化情况，通过软件计算出代谢物N-乙酰天冬氨酸（N-acetylaspartate，NAA）、肌酸（creatine，Cr）、胆碱（choline，Cho）等波峰下面积，并计算Cho/NAA、Cho/Cr、NAA/Cr比值。

1.5 免疫组织化学和HE 染色10%福尔马林固定肿瘤组织，石蜡包埋切片，先进行HE 染色。Ki-67 抗原检测使用单克隆小鼠抗人Ki-67 抗体。运用400倍镜选取肿瘤细胞的热点区域，随机读取每1 000个肿瘤细胞出现免疫反应阳性的细胞数[5，6]。此阳性细胞占肿瘤细胞总数百分比即为Ki-67指数。

1.6 统计学处理 采用SPSS 20.0软件分析；计数资料应用Fisher 精确概率法或χ2检验；计量资料以±s表示，应用t 检验或非参数检验；采用受试者工作特征曲线（receiver operating characteristic，ROC）曲线分析鉴别诊断价值；P＜0.05认为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两组Ki-67 指数与1H-MRS 参数比较HGG 组Ki-67 指数及Cho/NAA 明显低于BM 组（P＜0.001），但是两组Cho/Cr、NAA/Cr 无统计学差异（P＞0.05）。见表1。

2.2 ROC曲线分析鉴别BM与HGG的结果Cho/NAA

曲线下面积（area under curve，AUC）为0.809（P＜0.05），最佳截断值为3.245，灵敏度为0.615，特异度为0.967。Ki-67指数AUC为0.774（P＜0.05），最佳截断值为0.45，敏感度为0.769，特异度为0.633。Cho/NAA 联合Ki-67指数的AUC 为0.871（P＜0.05），敏感度为0.769，特异度为0.933。说明Cho/NAA联合Ki-67指数鉴别诊断效能更好。

3 讨论

1H-MRS是一种无创的研究活体组织代谢、生化变化以及化合物定量分析的方法，对术前脑内占位性病变的认识更加深入[7]。1H-MRS 最常用的参数有：①NAA峰，位于2.02 ppm处，其含量直观反映神经元的密度和活性，含量减少表示神经元丢失或机能受损；②Cho 峰位于3.2 ppm处，在脑胶质瘤中，肿瘤细胞增殖迅速，并参与细胞膜转运增加；③Cr 峰位于3.0 ppm处，在脑肿瘤中，肿瘤细胞生化代谢加快，Cr峰升高[8]。本文结果显示，1H-MRS 测量瘤区Cho/NAA、NAA/Cr、Cho/Cr，其中仅Cho/NAA 在HGG 与BM之间有统计学意义。Caivano 等[9]分析32例HGG和14 例BM 的MRI 及MRS 检查结果表明，MRS 可以鉴别HGG 和BM。Durmo 等[10]研究认为，对于鉴别HGG 及BM，NAA/Cho 的敏感性为75%，特异性为84.6%。本文Cho/NAA的敏感性为61.5%，特异性为96.7%。

表1 两组Ki-67指数值与1H-MRS代谢物比值比较

图1 ROC 曲线分析MRS 联合Ki-67 鉴别脑转移瘤与高级别胶质瘤的效果

Ki-67为人类肿瘤细胞重要且常见增殖标志物，在间期和有丝分裂细胞中都有作用。本文结果HGG组Ki-67表现出不同程度的增殖程度，但BM的Ki-67 指标显著增高，说明BM 细胞增殖比原发性HGG更加活跃。因此，Ki-67可以作为BM的诊断及治疗预后的有用指标。本文结果显示Ki-67 诊断BM 的敏感性为76.9%，特异性为63.3%。Chen 等[11]认为Ki-67 强阳性脑恶性肿瘤的生存率显着低于Ki-67 弱阳性病人。Ki-67 对肿瘤进展和预后的影响的机制，仍不明确。但是，必须考虑Ki-67阳性可能反映肿瘤切除后细胞继续增殖的能力。

本文BM 组Ki-67 指数与Cho/NAA 明显高于HGG 组（P＜0.05）。ROC 曲线分析结果显示，Cho/NAA鉴别BM和HGG的AUC为0.809（P＜0.05），最佳截断值为3.245，灵敏度为0.615，特异度为0.967；Ki-67 指数的AUC 为0.774（P＜0.05），最佳截断值为0.45，敏感度为0.769，特异度为0.633；Cho/NAA联合Ki-67 的AUC 为0.871（P＜0.05），敏感度为0.769，特异度为0.933。说明Cho/NAA 联合Ki-67 指数鉴别诊断效能更好。

本研究尚存在有不足之处，如BM 的病例数有限，因此BM病人1H-MRS代谢物比值的代表性有待进一步提高；本研究未分析肿瘤周围区域的代谢物比值；未统计其他代谢物如肌醇峰、乳酸峰，有待进一步更加细致、深入的研究。同时，对于病人的随访信息有待进一步挖掘，使研究对象的信息更加完整，结论更加准确可靠。

综上所述，MRS 代谢物Cho/NAA 比值、Ki-67指数可以鉴别BM 和HGG，但Cho/NAA 联合Ki-67 指数可提高鉴别能力，使诊断更加准确。如果病人Cho/NAA≥3.245、Ki-67≥0.45，诊断BM更准确。