Cath-D、miR-21水平联合双能量CT能谱数据对肾癌和乏脂肪肾错构瘤的鉴别诊断

【摘要】 目的：探讨组织蛋白酶D（Cath-D）和微小RNA-21（miR-21）表达水平联合双能量CT能谱数据在肾癌和乏脂肪肾错构瘤鉴别诊断中的应用价值。方法：本研究选取抚州市第一人民医院2020年

1月—2022年12月收治的肾错构瘤患者100例作为研究对象，根据术后病理结果将患者分为肾癌组（n=47）和肾错构瘤组（n=53）。所有患者均进行双能量CT扫描和Cath-D、miR-21表达水平测定。使用独立样本t检验和字2检验分析两组间的能谱曲线斜率、配对物质浓度、Cath-D、miR-21表达水平差异。进行影响肾癌的多因素分析，并采用ROC曲线分析Cath-D、miR-21表达水平、能谱曲线斜率在肾癌诊断中的效能。结果：肾错构瘤组的Cath-D、miR-21表达水平均显著低于肾癌组（Plt;0.05）。肾癌组能谱曲线斜率显著低于肾错构瘤组（Plt;0.05）。ROC曲线分析结果显示，Cath-D、miR-21表达水平联合能谱曲线斜率的AUC为0.953，高于单一指标。结论：Cath-D和miR-21表达水平联合双能量CT能谱数据对于肾癌和乏脂肪肾错构瘤的鉴别诊断具有重要的临床价值，可以为临床提供更准确的诊断依据，有助于指导患者的治疗方案选择和预后评估。

【关键词】 组织蛋白酶D 双能量CT能谱 肾癌 乏脂肪肾错构瘤 鉴别诊断

The Diagnostic Value of Combining Cath-D and miR-21 Levels with Dual-energy CT Spectral Data for Differentiating Renal Cancer from Renal Hamartoma Without Visible Fat/XIE Cheng， WAN Chenhao， HONG Xin. //Medical Innovation of China， 2024， 21（34）： 165-169

[Abstract] Objective： To explore the application value of combining cathepsin D （Cath-D） and microRNA-21 （miR-21） expression levels with dual-energy CT spectral data in differentiating renal cancer from renal hamartoma without visible fat. Method： A total of 100 patients with renal hamartoma treated at the First People's Hospital of Fuzhou from January 2020 to December 2022 were selected as study subjects. Based on post-operative pathological results， patients were divided into renal cancer group （n=47） and renal hamartoma group （n=53）. All patients underwent dual-energy CT scans and assessments of Cath-D and miR-21 expression levels. The differences in spectral curve slope， paired material concentration， and Cath-D and miR-21 expression levels between the two groups were analyzed using independent sample t-tests and 字2 tests. Multifactorial analysis of factors affecting kidney cancer was perform and ROC curve analysis was used to evaluate the diagnostic effectiveness of Cath-D， miR-21 expression levels， and the slope of the energy spectrum curve in kidney cancer diagnosis. Result： The expression levels of Cath-D and miR-21 in the renal hamartoma group were significantly lower than those in the renal cancer group （Plt;0.05）. The slope of the spectral curve for renal cancer group was significantly lower than that of the renal hamartoma group （Plt;0.05）. The AUC of combining Cath-D and miR-21 expression levels with the spectral curve slope was 0.953， which was higher than that of any single indicator. Conclusion： The combination of Cath-D and miR-21 expression levels with dual-energy CT spectral data plays a significant clinical role in differentiating renal cancer from renal hamartoma， providing a more accurate diagnostic basis for clinical practice and aiding in the selection of treatment plans and prognosis assessment for patients.

[Key words] Cathepsin D Dual-energy CT spectral Renal cancer Renal Hamartoma without visible fat Differential diagnosis

First-author's address： Department of Radiology， First People's Hospital of Fuzhou， Fuzhou 344000， China

doi：10.3969/j.issn.1674-4985.2024.34.039

肾脏疾病的早期诊断与鉴别诊断对于提高患者的生存率和生活质量具有至关重要的意义。肾癌作为最常见的肾脏恶性肿瘤，其治疗效果与发现的时机密切相关[1]。而乏脂肪肾错构瘤，作为一种良性疾病，其临床表现和影像学特征常与肾癌相似，给准确诊断带来挑战[2]。因此，发展高效、精确的鉴别诊断技术对于指导临床治疗具有重要意义。随着分子生物学的发展，基因和蛋白质标志物在肿瘤诊断中的应用日益增多[3]。组织蛋白酶D（Cath-D）和微小RNA-21（miR-21）作为肿瘤生物学中的重要分子标志物，在多种肿瘤中表达水平的变化与肿瘤的发生、发展密切相关[4]。双能量CT（DECT）技术通过采用两种不同能量的X射线，提高了组织成分分析的精确性，为肾脏病变的诊断提供了新的影像学参数[5]。尤其在区分肾脏中不同组织和物质成分，如乏脂肪肾错构瘤与肾癌的鉴别诊断中，展现出独特的优势。本研究旨在探讨Cath-D和miR-21的表达水平联合双能量CT能谱数据在肾癌和乏脂肪肾错构瘤鉴别诊断中的应用价值，期待为临床提供更为精确的肾癌与乏脂肪肾错构瘤鉴别诊断依据，进而为患者的治疗方案选择和预后评估提供科学依据。

1 资料与方法

1.1 一般资料

本研究的研究对象为2020年1月—2022年12月在抚州市第一人民医院收治的肾错构瘤患者，共计100例。纳入标准：（1）经术后病理确认为肾癌或乏脂肪肾错构瘤的患者。（2）在本研究之前未接受过任何形式的肾脏疾病相关治疗（包括手术、放疗、化疗等）。排除标准：（1）有严重心脏、肝脏或其他重要器官功能不全。（2）存在其他活动性恶性肿瘤。（3）对CT造影剂过敏或不适合进行双能量CT扫描。患者通过术后病理结果被分为肾癌组（47例）和肾错构瘤组（53例），本研究经抚州市第一人民医院医学伦理委员会批准。

1.2 方法

1.2.1 基线资料 创建基线资料表，用于整理和记录患者的相关信息，包括患者的年龄、性别、肿瘤位置和病程。

1.2.2 Cath-D、miR-21水平 抽取患者晨起空腹静脉血，通过酶联免疫吸附法（ELISA）测定Cath-D水平，所用试剂均由上海信裕生物科技有限公司供应，检测使用荷兰Wellscan MK2酶标仪。miR-21的测定采用定量荧光聚合酶链反应（qPCR）方法，利用Roche Diagnostics提供的试剂盒，并通过Applied Biosystems的实时荧光定量PCR仪器进行扩增。通过选取U6小分子RNA作为内部参照，进一步计算miRNA的相对表达量。

1.2.3 双能量CT能谱 对所有病例使用GE Discovery HD750能谱CT进行平扫，采取GSI模式，扫描采用80 kVp和140 kVp的管电压进行瞬时切换，设定管电流为550 mA。扫描具备1.375︰1的螺距，速度为0.8 s每旋转，探测器设置为40 mm宽。扫描的层厚和层间距一致，均为5 mm，以获取包含基本物质信息的能谱图像（即mono图像）。上传单色图像数据至AW4.5专用影像后处理工作站后，使用GSI viewer能谱分析软件进行处理。在40～140 keV的能量范围内，以10 keV为步进，对CT值进行测定。选取肿瘤最大横截面为核心，纵向选取该层及其上下两层，共三层进行CT值测量，以确定感兴趣区域（ROI）的平均CT值，ROI的面积设定为50 mm2。进一步，基于各个能量水平下的平均CT值，构建能谱曲线，并以此计算能谱曲线斜率（K），采用公式K=y/x计算，其中y代表40 keV与140 keV时CT值的差异，x为常数100。此外，对感兴趣区域内的血（水）、钙（水）、脂（水）、水（血）、水（钙）和水（脂）等对基物质浓度进行测定和计算。

1.3 统计学处理

应用SPSS 23.0软件进行分析，以（x±s）来表述Cath-D、miR-21水平、能谱曲线斜率等符合正态分布的计量资料，采用t检验；计数资料，如性别、肿瘤位置以率（%）表示，采用字2检验；采用logistic多因素回归分析肾癌危险因素；采用R3.4.3软件绘制受试者操作特征（ROC）曲线，并计算曲线下面积（AUC）评估诊断效能。Plt;0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两组基线资料比较

两组年龄、性别、肿瘤位置、病程比较，差异均无统计学意义（Pgt;0.05），见表1。

2.2 两组Cath-D、miR-21水平比较

肾癌组Cath-D、miR-21水平均高于肾错构瘤组，差异均有统计学意义（Plt;0.05），见表2。

2.3 两组CT能谱数据比较

肾癌组患者能谱曲线斜率、水（血）、血（水）浓度均显著低于肾错构瘤组，水（脂）、水（钙）、钙（水）浓度均显著高于肾错构瘤组，差异均有统计学意义（Plt;0.05），见表3。

2.4 logistic多因素回归分析肾癌影响因素

根据是否诊断为肾癌作为应变量（是=1，否=0），将患儿各项检测指标水平均作为自变量纳入logistic多因素回归分析中，Cath-D、miR-21、能谱曲线斜率均是肾癌的影响因素（Plt;0.05），见表4。

2.5 ROC曲线评价诊断肾癌的价值

诊断肾癌的各指标中，miR-21的下曲线面积均达到0.854。各指标联合检测的下曲线面积可达0.953，具有更高的诊断价值，见表5和图1。

3 讨论

肾癌是一种起源于肾脏的恶性肿瘤，其发病率在所有肾脏疾病中占据较高比例。然而，肾癌在早期阶段往往无明显症状，导致诊断时多数患者已处于中晚期，增加了治疗的难度和复杂性[6-8]。乏脂肪肾错构瘤，又称为肾血管平滑肌脂肪瘤，是一种良性的肾脏肿瘤，其特点是肿瘤组织中脂肪成分较少或缺失[9]。与肾癌相比，乏脂肪肾错构瘤的治疗和预后大相径庭。虽然这种类型的肿瘤通常不具侵袭性，但其影像学特征与含脂肪较少的肾癌相似，易造成诊断上的混淆，从而可能导致过度治疗或不必要的手术干预[10]。肾癌与乏脂肪肾错构瘤在影像学上的相似性给临床诊断带来了显著挑战。传统的影像学方法，如超声、CT扫描和MRI，在某些情况下难以准确区分这两种肾脏病变[11-13]。因此，探索和验证新的诊断方法，尤其是结合分子生物学标志物和先进影像技术的方法，对于提高鉴别诊断的准确性具有重要价值。在这一背景下，本研究通过分析Cath-D和miR-21的表达水平联合双能量CT能谱数据，旨在探讨其在肾癌和乏脂肪肾错构瘤鉴别诊断中的应用价值，期望为临床提供更为精准的诊断依据，从而指导更加合理的治疗决策。在本研究中，通过比较肾癌组与肾错构瘤组患者的Cath-D和miR-21水平，发现两种生物标志物的水平在肾癌患者中均显著高于肾错构瘤患者，这一结果具有重要的临床意义。

Cath-D，作为一种嗜酸性蛋白酶，其在多种肿瘤的发展中扮演着促进细胞侵袭和转移的角色。以往研究表明，Cath-D的表达水平与肿瘤的侵袭性和预后密切相关[14]。因此，Cath-D在肾癌患者中的升高可能反映了肿瘤的侵袭性质和恶化倾向。根据以往研究，miR-21作为一种调控细胞增殖、凋亡和侵袭的重要微小RNA，其在许多类型的癌症中表达上调，与肿瘤的发展和转移密切相关[15-16]。miR-21的上调可能通过抑制靶基因的表达，促进肾癌细胞的增殖和抵抗凋亡。本研究中对肾癌组与肾错构瘤组患者CT能谱数据的比较揭示了两种疾病在双能量CT成像特征上的显著差异，这些差异反映了两种病变在组织成分和血供特征上的本质区别。肾癌组患者的能谱曲线斜率显著低于肾错构瘤组，这可能与肾癌组织的密度和成分有关。肾癌组织往往具有更多的异质性，包括肿瘤内部的坏死、出血或囊性变，这些特点可能影响能谱曲线的斜率，这与张伟[17]的研究结果一致。此外，水（脂）、水（钙）、钙（水）浓度在肾癌组中均显著高于肾错构瘤组，这一结果可能反映了肾癌组织中的高血管密度和不同的微环境条件。肾癌的血管生成活动较强，导致更多的血液成分存在于肿瘤组织中，从而影响了这些物质配对浓度的测定值。肾错构瘤组患者的水（血）、血（水）浓度均显著低于肾癌组，可能因为肾错构瘤的血供相对较少，组织成分与肾癌存在显著差异[18-19]。乏脂肪肾错构瘤的血管组成和肿瘤微环境与肾癌不同，导致其在双能量CT能谱分析中显示出不同的特点。本研究中Cath-D、miR-21水平联合能谱曲线斜率的AUC值为0.953，意味着其在诊断肾癌方面具有极高的价值。Cath-D和miR-21作为肿瘤相关生物标志物，在多种肿瘤的发生发展中发挥重要作用。在肾癌中，这两个指标的水平均显著高于乏脂肪肾错构瘤，说明它们可能参与了肾癌的病理过程。能谱曲线斜率反映了肿瘤组织的CT能谱特性，不同的斜率可能指示了不同的组织成分和血供情况，对于肾脏病变的性质有着重要的指示作用。因此，这三个指标的联合使用能够综合反映肿瘤的生物学特性和影像学特点，从而提高诊断价值。

综上所述，Cath-D和miR-21水平联合双能量CT能谱曲线斜率在鉴别肾癌与乏脂肪肾错构瘤中具有显著的诊断价值。未来的研究还应探索更多的潜在生物标志物和影像学参数，以进一步优化肾癌的早期诊断和鉴别诊断策略。

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（收稿日期：2024-04-12） （本文编辑：何玉勤）