肖冬玲，唐光才，陈光祥，陆笑非，周铁军

1.重庆市中医院放射科，重庆 400021；2.西南医科大学附属医院放射科，四川泸州 646000；3.西南医科大学附属医院病理科，四川泸州 646000；

胶质瘤是最常见的中枢神经系统肿瘤，具有高增殖性、易复发、高致残及致死率等特点，临床治疗难度大，预后不良。增殖活性增加和凋亡受限是肿瘤细胞的2 个重要生物学行为[1]。Ki-67 核抗原能比较客观地反映肿瘤细胞的增殖活性[2]。Survivin 凋亡抑制蛋白在抑制细胞凋亡方面有重要作用，并且还能促进细胞的有丝分裂及肿瘤血管生成[3-4]。获得非侵袭性的、能准确地预测胶质瘤生物学行为的诊断方法，对胶质瘤的诊断、治疗及预后生存率判断具有重要意义。扩散张量成像（DTI）是目前唯一能无创性地观察活体组织内水分子微观运动状况的检查方法，可以通过测量组织内水分子的扩散运动状况以及扩散方向，间接地反映组织内的微观改变。本研究拟分析胶质瘤DTI 主要参数分别与Ki-67、Survivin 表达的相关性，以期能术前通过MRI 检查在一定程度上评估胶质瘤的生物学行为。

1 资料与方法

1.1 研究对象 收集2015年10月—2018年12月临床初诊为脑实质内占位患者为研究对象，术前1 周内行常规头颅MRI 平扫+增强扫描及DTI，所有患者术前均未进行穿刺活检、未行放化疗等相关治疗，所有患者均签署知情同意书。术后病理结果示胶质瘤50 例，其中男24 例，女26 例；年龄7～75 岁，平均（49±14）岁。按照2016年WHO 中枢神经系统肿瘤的分级及分类标准[5]，低级别胶质瘤22 例，其中Ⅰ级6 例，Ⅱ级16 例；高级别胶质瘤28 例，其中Ⅲ级13 例，Ⅳ级15 例。临床表现无特异性，23 例头晕、头痛，其中5 例伴恶心、呕吐，2 例合并双眼视力下降、视物模糊等，4 例合并肢体麻木、乏力，3 例记忆力下降；9 例间歇性癫痫发作；7 例肢体乏力、麻木；4 例言语障碍；2 例记忆力减退、智力下降；3 例视力下降；2 例体检发现。

1.2 MRI 检查 使用Philips 3.0T Achieva 双梯度超导型MR 扫描仪，所有患者均行横轴位平扫T1WI（TR 2000 ms，TE 20 ms）、T2WI（TR 3000 ms，TE 80 ms）、FLAIR（TR 11 000 ms，TE 125 ms，TI 2800 ms）及冠状位、矢状位及横轴位T1 增强（TR 2000 ms，TE 20 ms），对比剂采用钆喷替酸葡甲胺，按0.1 mmol/kg经前臂静脉推注。DTI 扫描：采用单次激发SE-EPI 序列进行采集，TR 6650 ms，TE 77 ms，b=0、1000 s/mm2，扩散磁敏感梯度方向为15 个，层间距0，层厚2 mm，NSA 为2，扫描野224 mm×224 mm，矩阵128×128。

1.3 图像后处理 将扫描所得DTI 原始图像传至Philips Extended MR Workspace工作站，采用Diffusion软件对原始数据进行后处理，获得表观扩散系数（ADC）图及部分各向异性分数（FA）图。参照常规MRI 平扫和增强图像，在肿瘤实质区和对侧相应正常脑白质区分别放置3 个面积约为20 mm2的感兴趣区，测量相应区域的ADC 值及FA 值，各参数均重复测量3 次，取平均值。然后根据公式（1）、（2）计算相对表观扩散系数（rADC）和相对部分各向异性分数（rFA）。

1.4 免疫组织化学检测 Ki-67 判定标准采用Fudaba 等[6]的方法：判定细胞核内出现棕色颗粒为阳性细胞。在肿瘤细胞最密集处随机选择10 个高倍视野（400 倍），计数1000 个细胞中的阳性细胞数，以阳性细胞数/1000作为Ki-67抗原表达指数（expression index，EI）。

Survivin 评分采用甑海宁等[7]的免疫反应评分（immunoreactivity score，IRS）进行判定，IRS 为阳性细胞百分数评分与染色强度评分的乘积。阳性细胞百分数评分标准[7]：随机选取阳性细胞表达明显的10 个高倍视野（400 倍），计算阳性细胞表达率：定义阳性细胞数<1%为0 分，2%～25%为1 分，26%～50%为2 分，51%～75%为3 分，>75%为4 分。染色强度评分标准[7]：以绝大多数阳性表达细胞的染色情况为准，无染色为0 分，淡黄色1 分，棕黄色2 分，棕褐色3 分。

1.5 统计学方法 采用SPSS 17.0 软件，所有计量资料进行方差齐性检验及正态检验，正态分布的计量资料以表示，采用独立样本t检验。采用Pearson相关分析高、低级别胶质瘤组间肿瘤实性部分ADC、rADC、FA、rFA 值分别与EI 值、IRS 值的相关性。以P<0.05 为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 高、低级别胶质瘤间实性区域ADC 值、rADC 值比较 两组ADC 值和rADC 值比较，差异均有统计学意义（P<0.01）；两组FA 值、rFA 值比较，差异无统计学意义（P>0.05）。高级别胶质瘤组EI 值、IRS值高于低级别胶质瘤组（P<0.01；表1，图1、2）。

表1 高、低级别胶质瘤间DTI 各参数、EI 及IRS 值比较（±s）

表1 高、低级别胶质瘤间DTI 各参数、EI 及IRS 值比较（±s）

注：ADC 为表观扩散系数，rADC 为相对表观扩散系数，FA 为部分各向异性分数，rFA 为相对部分各向异性分数，EI 为抗原表达指数，IRS 为免疫反应评分

组别例数ADC 值（×10-3 mm2/s）rADC 值FA 值rFA 值EI IRS低级别胶质瘤组 22 1.47±0.32 1.83±0.43 0.19±0.08 0.40±0.14 0.08±0.06 2.55±2.48 6.54±3.46 t 值 -4.01 -4.10 -1.70 -1.15 7.40 4.74高级别胶质瘤组28 1.16±0.24 1.41±0.29 0.16±0.53 0.36±0.12 0.24±0.10 P 值＜0.01＜0.01 0.095 0.26＜0.01＜0.01

图1 女，25 岁，左侧额叶低级别胶质瘤（Ⅰ级）。ADC 图示肿瘤信号增强（A）；FA 图示肿瘤信号降低（B）；Ki-67 免疫组化结果显示表达指数<1%（×400，C）；Survivin 免疫组化结果显示主要为胞质染色（×400，D）

图2 男，62 岁，胼胝体高级别胶质瘤（Ⅳ级）。ADC 图示肿瘤信号增强（A）；FA 图示肿瘤信号降低（B）；Ki-67 免疫组化结果显示表达指数约35%（×400，C）；Survivin 免疫组化结果显示胞质及胞核广泛明显染色（×400，D）

2.2 Pearson 相关分析结果 ADC 值、rADC 值与EI 值和IRS 值有良好的相关性（P<0.01），而FA 值、rFA值与EI 值和IRS 值之间无显著相关性（P>0.05，表2）。

表2 ADC 值、rADC 值、FA 值、rFA 值与EI 值及IRS 值的相关性

3 讨论

DTI 目前广泛应用于胶质瘤的研究及治疗方案的制订[8-9]，有助于更加深入地了解肿瘤的微观变化。DTI 最常用的参数为ADC 值及FA 值，ADC 值反映组织内水分子扩散运动的能力。FA 指在整个扩散张量中，水分子各向异性扩散成分所占百分比。ADC 的大小主要与细胞密度、细胞膜的通透性、细胞内外间隙有关[10]，FA 值的大小主要与神经纤维的完整性、髓鞘化程度、密度、直径以及神经细胞的多少有关[11]。目前大多数研究结果认为ADC 值、rADC 值对高、低级别胶质瘤的鉴别具有重要意义[2,12-13]，本研究也得到一致结果。姜亮等[14]研究认为这是因为随着肿瘤级别的增加，肿瘤细胞数量和密度均增加，核异型性大，多核和巨核细胞构成比和核浆体积比增加，由此导致肿瘤实体微环境中的水分子扩散受限更明显。目前对高、低级别胶质瘤间FA 值、rFA 值差异有无差异存在争议[15-18]。本研究显示两组FA 值、rFA 值差异无统计学意义（P>0.05），与既往部分研究结果一致[17-18]，其原因可能是由于高级别胶质瘤对神经纤维束破坏更明显，但由于肿瘤细胞密度更高，水分子可能有沿细胞间隙扩散的行踪，从而导致FA 值的不确定性。

Ki-67 核抗原是一种与细胞增殖活性高度相关的抗原，其主要作用是促进细胞的有丝分裂[2]。本研究结果显示，ADC 值、rADC 值与EI 值呈负相关。胶质瘤的恶性程度越高，细胞的增殖能力越强，肿瘤细胞数目越多也越密集，导致水分子的扩散受限越明显。因此，高级别胶质瘤ADC 值、rADC 值的变化可以间接反映肿瘤细胞的增殖活性。本研究中FA、rFA 与EI 值无相关性，但Liu 等[15]研究显示FA 值、rFA 值也可以间接反映肿瘤细胞的增殖活性，推测细胞增殖活性增加，对神经纤维束的浸润破坏程度增加，从而导致FA 值和rFA 值的改变。

Survivin 主要表达于肿瘤细胞和胚胎组织中，是目前发现的结构最简单、凋亡抑制作用最强的凋亡抑制蛋白，在正常成人组织中表达非常少[3-4]。既往研究显示，随着胶质瘤级别的增加，Survivin 的阳性表达率升高[19-20]。Survivin 在恶性肿瘤组织中过度表达，可作为诊断、治疗和判断患者预后的关键指标[21-22]。Survivin 除参与细胞的凋亡抑制过程外，还参与肿瘤细胞的有丝分裂、肿瘤血管生成等重要的病理生理过程[3-4]。本研究显示，ADC 值、rADC 值与IRS 呈负相关，可能是因为Survivin 不仅能抑制细胞凋亡，还能促进肿瘤细胞的分裂，导致肿瘤细胞的生长失控，细胞密度增加，从而引起ADC 值、rADC 值降低。本研究显示，FA 值、rFA 值与IRS 值无显著相关性。既往研究发现鼻咽癌、肝细胞肝癌中ADC 值与Survivin 表达存在负相关性[23-24]，但对胶质瘤的研究还较少，因此还需要大样本研究进一步证实。

总之，DTI 对胶质瘤生物学行为的评估具有一定的临床价值，有助于治疗方案的制订。然而，由于本研究样本量较小，未对胶质瘤进行进一步分级，且DTI 参数值测定点与病理检查取材无法保证完全一致，因此结果可能存在一定的偏差，今后将进一步深入研究。