直肠癌MRI特征预测KRAS基因突变的临床价值研究

杨立强，张可名（通信作者），张 霖，张洪嘉，宋 扬，伊 凯

（吉林市化工医院<北华大学第二附属医院>影像中心 吉林 吉林 132022）

结直肠癌是临床常见的恶性肿瘤，严重危害人类健康。我国结直肠癌的发病率和病死率在分别位居恶性肿瘤的第3位和第5位，其中直肠癌大约占1/3[1-2]。靶向药疗法起效的关键是抗表皮生长因子受体（epidermal growth factor receptor，EGFR）抗体治疗，其能够一定程度提高患者的存活率[3]。2015年美国相关指南表示，仅推荐大鼠肉瘤病毒致癌基因同源物（kirsten rat sarcoma viral oncogene homolog，KRAS）基因野生型患者接受EGFR抑制剂治疗，而KRAS基因突变型者对表皮因子受体拮抗剂靶向治疗效果较差，抗EGFR治疗效果不佳[4]。据报道，大概有40%～50%的结直肠癌患者中存在KRAS基因突变[5]。传统的磁共振成像（magnetic resonance imaging，MRI）能对直肠癌病变部位进行全局观察，有助于临床医生了解局部浸润、淋巴结转移、环周切缘等情况，在术前分期、分型、疗效评估及预后预测中都起到非常重要的作用[6-7]。近几年，MRI新技术在直肠癌诊疗中的应用广泛，各项参数在病灶形态、侵袭分析以及疗效评估等方面中的研究也逐渐增多[8]。常规的MRI序列以及磁共振弥散加权成像（diffusion weighted imaging，DWI）序列是应用最多、最便捷的检查方法，更贴近我们日常工作。研究主要基于MRI常规序列，分析直肠癌特征的相关数据，筛选能够预测KRAS基因突变状态的主要因素，现报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料

本研究为前瞻性研究，选取2021年3月—2022年2月吉林市化工医院收治的直肠癌患者100例，排除临床资料不全及影像资料不符合要求7例，最终纳入该项目研究93例。93例直肠癌患者中，男55例，女38例；年龄最小39岁，最大68岁，平均（54.74±10.83）岁；病程6个月～3年，平均（1.43±0.55）年；体重指数16～23 kg/m²，平均（18.94±1.32）kg/m²；TNM分期中，I期23例，Ⅱ期30例，Ⅲ期40例；分化程度中，未分化25例，低分化37例，中分化31例；基础疾病中，高血压19例，糖尿病17例，冠心病10例。本研究符合《赫尔辛基宣言》要求。

1.2 方法

（1）MRI检查。①检查前空腹8 h，可口服泻药者于检查前5 h口服2袋复方聚乙二醇电解质散（北京舒泰神生物制药股份有限公司，国药准字H20040034）。运用GE公司3T M750型磁共振成像仪、GE公司1.5T SIGNA磁共振成像仪，采用16通道相控阵体部线圈，梯度场强度、切换率分别是45 mT/m、200 mT/（m·ms）。②患者仰卧，从髂骨上缘至耻骨联合下缘扫描。检查时先行矢状位T2WI扫描，再行轴位、冠状位T2WI扫描，均NSA 2次。矢状位扫描序列：快速自旋回波T2WI，TR 4 448 ms，TE 100 ms，层厚、层间隔、视野、矩阵分别是4 mm、1 mm、240 mm×240 mm×119 mm、480×359。③轴位扫描序列：快速自旋回波T2WI，TR 4582 ms，TE 100 ms，层厚、层间隔、视野、矩阵分别是4 mm、1 mm、240 mm×240 mm×159 mm、480×299。④冠 状位扫描序列：快速自旋回波T2WI，TR 3 000 ms，TE 75 ms，层厚、层间隔、视野、矩阵分别是3 mm、1 mm、220 mm×180 mm×127 mm、300×189。⑤检查过程中对图像质量进行严格质控，传送至PACS系统，由2名高年资放射科医师独立进行分析，意见不一致时讨论、协商达成统一。准确测量并记录肿瘤位置、大体形态、肿瘤最大纵向长度（longitudinal tumor length，LTL）、肿瘤最大轴向长度（axial tumor length，ATL）、最大轴向长度/最大纵向长度（ATL/LTL）、淋巴结转移情况、直肠上静脉（superior rectal vein，SRV）直径、ADC值。（2）KRAS基因检测。术后收集患者的组织标本，常规予以固定、脱水、石蜡包埋、切片，使用QIAamp DNA FFPE试剂盒提取切片的DNA，采用聚合酶链式反应扩增-阻滞突变系统法进行KRAS基因检测。

1.3 观察指标

①分析KRAS基因检测结果，将检测到KRAS基因突变者纳入突变型组，将未检测到KRAS基因突变者纳入野生型组，比较两组的一般资料，包括性别、年龄。②比较突变型组与野生型组的MRI特征，包括LTL、ATL、ATL/LTL、淋巴结转移情况、SRV直径、ADC值。

1.4 统计学方法

使用SPSS 22.0统计软件进行数据处理。符合正态分布的计量资料采用（± s）表示，行t检验；若不符合正态分布，采用中位数和四分位数［M（Q1，Q3）］表示，组间比较采用H检验；计数资料用频数（n）和百分率（%）表示，组间比较采用χ2检验。P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 KRAS基因检测结果分析

93例患者中，检测到KRAS基因突变（突变型组）36例（38.71%），未检测到KRAS基因突变（野生型组）57例（61.29%）；两组的性别、年龄比较，差异无统计学意义（P＞0.05），见表1。

表1 突变型组与野生型组的一般资料比较

2.2 突变型组与野生型组的MRI特征比较

突变型组与野生型组的LTL、平均ADC值比较，差异无统计学意义（P＞0.05）；突变型组的ATL、ATL/LTL、SRV直径均大于野生型组，差异有统计学意义（P＜0.05）；突变型组的淋巴结转移率高于野生型组，差异有统计学意义（P＜0.05），见表2。

表2 突变型组与野生型组的MRI特征比较

3 讨论

近几年，学者们在直肠癌肿瘤生物标志物的分析方面取得了初步的进展。在诸多肿瘤生物标志物中，KRAS基因对直肠癌的作用更加明确[9-10]。KRAS基因突变可造成EGFR信号通路的明显激活，加快癌细胞繁衍，继而造成抗EGFR药物治疗无效[11]。但是，抗EGFR单抗治疗对KRAS基因野生型的直肠癌有效，对直肠癌患者进行KRAS基因分型对指导患者的临床治疗具有显著意义[12]。因此，开发一种能够预测KRAS基因突变状态的快捷方法具有较高的临床价值及社会效益。

MRI是一种灵敏度较高的成像技术，其能够通过改变不同脉冲序列及成像数据做到多参数多方位成像，对软组织分辨清晰，分辨率和信噪比较高[13]。MRI能够直接反映磁共振对比剂进入、排出肿瘤的血流动力学过程，有助于了解直肠癌的形态学特征，也能通过图像后处理技术获得相关参数，是一种无创且具有较高敏感度与特异度的检查方法，在直肠癌分型、治疗效果评定、预后评测等方面均发挥着一定的作用，且准确率较高[14-15]。

本研究结果显示，93例患者检测到KRAS基因突变（突变型组）36例（38.71%），未检测到KRAS基因突变（野生型组）57例（61.29%），差异无统计学意义（P＞0.05），提示年龄、性别对直肠癌KRAS基因突变不会产生明显影响，与唐雪等[16]研究报道基本一致。MRI同时是一种基于水在组织中扩散测量的技术，且水的扩散可以ADC值表示；该技术已经被临床证实能够对肿瘤的性质进辨别，且能较准确地反映病变组织的形态学特性[17]。本研究结果显示，两组的LTL、平均ADC值比较，差异无统计学意义（P＞0.05）；两组ATL、ATL/LTL、SRV直径、淋巴结转移率比较，差异有统计学意义（P＜0.05）。提示ATL、ATL/LTL、SRV直径、淋巴结转移率可能会影响KRAS基因突变，肿瘤纵横比值越大、SRV直径越大、淋巴结转移率越高，则出现KRAS基因突变的风险越大。进一步证明了MRI特征对直肠癌KRAS基因突变的预测具有一定的指导意义。另外，MRI检查是无创伤的，也不增加经济负担，方便可行，患者接受度高；早期行MRI检查评估结直肠癌患者KRAS基因的突变状态，有助于临床开展个体化的精准治疗，患者受益较大，对改善临床预后也有一定的促进作用。

综上所述，直肠癌MRI特征可预测KRAS基因突变，ATL、ATL/LTL、SRV直径、淋巴结转移在KRAS突变状态中表现出了明显差异。