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弥散加权成像和TRIM44在诊断子宫内膜癌及病理分期中的应用

2022-11-22郑小菊单正宜杨贝贝

影像科学与光化学 2022年6期
关键词:期组良性内膜

郑小菊, 单正宜, 杨贝贝*

1. 信阳职业技术学院医学院病理教研室, 河南 信阳 464000; 2. 青岛大学附属医院病理科, 山东 青岛 266000

子宫内膜癌(EC)是妇女最常见的妇科恶性肿瘤之一。诊断时对肿瘤进行准确的分期对于制定治疗计划和预测疾病预后至关重要[1,2]。国际妇产科联合会世界大会(FIGO)分期是子宫内膜癌分期中最常用的分期系统[3]。FIGO分期主要基于子宫肌层侵犯深度、宫颈侵犯、淋巴系统侵犯和组织学分级作为组织学特征[4]。FIGO分期系统是一种手术分期系统,因此需要在手术前对EC患者进行非侵入性评估,从而制定准确的手术程序。磁共振成像(MRI)是治疗前评估EC的首选放射成像方法。常规MRI提供了有关病变大小和范围的有效信息,但MRI的主要局限性是无法准确预测淋巴结转移和淋巴血管侵犯[5]。弥散加权成像(DWI)是一种功能MRI序列,可测量水分子在生物组织中的自由扩散运动[6,7],已广泛应用于妇科恶性肿瘤的诊断和治疗中[8,9]。据报道,恶性子宫内膜病变的DWI参数表观扩散系数(ADC)相比良性病变降低[10],且ADC与组织学参数和预后有关[11,12]。有报道认为DWI联合血清学指标检测可有效提高EC的早期诊断准确性[13]。然而,目前临床中仍缺乏相关的生物标志物。三结构域蛋白44(TRIM44)已被鉴定为三结构域蛋白家族的成员,TRIM44在前列腺癌、肝细胞癌、胃癌、非小细胞肺癌和睾丸生殖细胞瘤等多种人类癌症的发生发展中起重要作用,并且有可能作为这些癌症的诊治靶点[14-18]。国外曾报道,TRIM44可预测EC的发展和预后风险,可能是EC的早期诊断和治疗靶点[19]。本研究旨在探讨DWI联合TRIM44在EC诊断中的临床意义,并分析二者在EC病理分期中的诊断价值。

1 资料与方法

1.1 一般资料

本研究共纳入2019年3月至2022年3月青岛大学附属医院的140例子宫内膜病变患者。纳入标准:经手术病理证实为子宫内膜良性、恶性病变;患者均出现阴道流血、流液等可疑症状;术前均行完整3.0T MRI(包括DWI)检查,资料完整。排除标准:已接受放化疗及其他治疗的患者;伴有其他恶性肿瘤的患者;伴有其他器官障碍的患者。本项研究得到伦理委员会批准且患者知情同意。根据病理结果,83例患者确诊为EC(EC组),年龄25~78岁,平均年龄(46.24±8.03)岁,其中FIGO分期Ⅰa、Ⅰb、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分期分别为32例、24例、19例、7例、1例。57例患者确诊为子宫内膜良性病变(良性组),年龄29~73岁,平均年龄(45.87±7.69)岁。两组患者一般资料比较,差异无统计学意义(P>0.05)。

1.2 MRI检查

MRI检查使用3.0T MR扫描仪(Discovery MR 750,GE Healthcare)。常规MRI检查包括:轴位、冠状位和矢状位快速自旋回波序列(TR/TE:3514 ms/90 ms,视野:240×240,矩阵:368×302,层厚:3 mm),轴位T1加权mDIXON序列(TR/TE:2.9 ms/0.99 ms,视野:350×318,矩阵:148×133,层厚:4 mm);轴位脂肪抑制动态增强T1加权三维径向梯度回波序列(容积内插屏气检查[VIBE])(TR/TE:3.1 ms/1.09 ms,FOV:357×277,矩阵:180×140,层厚:4 mm)。使用单次激发自旋回波(EPI)技术获得了DWI序列,参数如下:FOV:375×315;矩阵:124×106;NEX:4;采集时间:03:53;b值:0 s/mm2、200 s/mm2和800 s/mm2。根据DWI图像逐个像素自动生成ADC图。将所有采集的图像发送到装有Osirix DICOM 3.8.1版的GE Healthcare ADW 4.5工作站。DWI图像由3位放射科医生协商完成,确定感兴趣区(ROI)并测量肿瘤大小。在描绘最大肿瘤的ADC切片上手工绘制ROI。记录病灶的平均ADC(ADCmean)和最小ADC(ADCmin)进行统计分析。

1.3 血清TRIM44检查

术前抽取患者空腹静脉血5 mL,离心取血清。使用TRIzol(15596018,美国Invitgen)从血清中提取总RNA。样品用Direct-zol RNA Miniprep Kit(R2052,美国Zymo Research)进一步纯化。使用美国GE Healthcare SimpliNano分光光度计对RNA进行定量。使用High Capacity RNA-to-cDNA反转录试剂(批号:4489328C,美国Thermo Fisher Scientific)通过RNA反转录合成互补DNA(cDNA)。使用PowerUp SYBR Green Master Mix(A25742,美国Applied Biosystems)在美国Bio-Rad CFX96实时荧光定量PCR仪进行qRT-PCR。循环条件:95 ℃ 15 min,94 ℃ 15 s,55℃ 30 s,70 ℃ 30 s,40个循环。引物序列如下:TRIM44:正向5′-GCGAGGCCGAAGAAGACAAC-3′,反向5′-TCCGGACACTTCCTCTTGGC-3′;GAPDH:正向5′-CCATCTTCCAGGAGCGAGATC3′,反向5′GCCTTCTCCATGGTGGTGAA-3′。GAPDH作为内参基因。TRIM44mRNA的相对表达量=TRIM44的灰度值/GAPDH的灰度值。

1.4 统计分析

使用SPSS 21.0统计程序包进行统计分析。连续变量的正态分布采用Shapiro-Wilk检验。连续变量比较采用Mann-WhitneyU检验。分类变量比较采用卡方检验。通过受试者操作特征(ROC)曲线分析评价ADCmean、ADCmin和TRIM44诊断EC及病理分期的效能。通过Youden指数计算出最佳截断值。采用Spearman相关分析评价ADCmean、ADCmin和TRIM44的相关性。P<0.05表示差异具有统计学意义。

2 结果

2.1 良性组与EC组的DWI参数和血清TRIM44比较

表1显示,与良性组比较,EC组的ADCmean和ADCmin均显著降低,而血清TRIM44mRNA相对表达量显著升高(P<0.001)。相关性分析显示,ADCmean、ADCmin与血清TRIM44负相关(r=-0.305、-0.325,P<0.001)。

表1 良性组与EC组的DWI参数和血清TRIM44检测结果

2.2 DWI参数和血清TRIM44诊断EC的价值分析

由ROC曲线(图1)可知,单独诊断时,ADCmean、ADCmin和血清TRIM44mRNA相对表达量诊断EC的AUC依次为0.808、0.830和0.818,截断值依次为≤1.208×10-3mm2/s、≤1.034×10-3mm2/s和>0.442时,诊断敏感性依次为72.29%、79.52%和74.70%,特异性依次为78.95%、77.19%和92.98%。联合诊断EC的AUC(0.936)高于单独诊断,敏感性为80.72%,特异性为91.23%。

图1 ADCmean、ADCmin、血清TRIM44及联合诊断EC的ROC曲线

2.3 FIGO Ⅰ期组与Ⅱ~Ⅳ期组的DWI参数和血清TRIM44比较

表2显示,与FIGO Ⅰ期组比较,Ⅱ~Ⅳ期组的ADCmean显著降低,而血清TRIM44mRNA相对表达量显著升高(P<0.05)。两组的ADCmin比较,差异无统计学意义(P>0.05)。

表2 FIGOⅠ期组与Ⅱ~Ⅳ期组的DWI参数和血清TRIM44检测结果

2.4 DWI参数和血清TRIM44诊断分期的价值分析

ROC曲线(图2)显示,单独诊断时,ADCmean、ADCmin和血清TRIM44mRNA相对表达量的诊断FIGO Ⅱ~Ⅳ期的AUC依次为0.657、0.632和0.733,截断值分别为≤0.936×10-3mm2/s、≤0.750×10-3mm2/s和>0.746时,诊断敏感性依次为59.26%、59.26%和62.96%,特异性依次为69.64%、64.29%和80.36%。联合诊断FIGO Ⅱ~Ⅳ期的AUC(0.769)和特异性(87.50%)高于单独诊断,敏感性为59.26%。

图2 ADCmean、ADCmin、血清TRIM44及联合诊断Ⅱ~Ⅳ期的ROC曲线

3 讨论

DWI是一种特殊的MRI技术,可显示水分子在生物组织中扩散的微观结构特征[20]。ADC值是重要的DWI参数,据报道,EC的ADC值低于正常子宫内膜组织[21]。本研究选择了ADCmean和ADCmin这两项DWI参数,其原因是ADCmean代表ROI划定区域内水分子运动的平均受限程度,与ADC相比,不容易受ROI形状的影响[22]。ADCmin代表水分子运动最受限的区域,即最大细胞密度区域,可反映细胞增殖强度[23]。本研究显示,与良性组比较,EC组的ADCmean和ADCmin均显著降低。本研究结果与其他文献报道的结果相一致。其原因可能是EC的微环境表现为细胞肥大、细胞核增大、细胞外间隙减少、细胞密度增加,这可能限制了组织中水分子的运动,降低了ADC值[24]。

筛选可靠的组织病理学标志物以提高诊断的准确性和预测预后在EC的治疗中非常重要。许多三结构域蛋白家族的成员(TRIMs)作为E3泛素连接酶发挥功能,并参与了包括肿瘤发生在内的各种事件[25]。TRIM44是TRIMs蛋白家族的成员,属于一种泛素水解酶[26]。越来越多的数据表明,TRIM44在多种癌症中发挥致癌作用。Kawabata等[25]报道,TRIM44的阳性表达与乳腺癌的分级、远处无瘤生存期和总生存期显著相关。Yu等[27]报道,TRIM44在卵巢癌细胞系和组织中高表达。本研究显示,与良性组比较,EC组的血清TRIM44mRNA相对表达量显著升高,Li等[19]同样发现,TRIM44在正常组织中低表达,在EC组织中高表达,此外,TRIM44表达是EC患者总生存期和无病生存期的独立预后因素。

本研究中,相关性分析显示,ADCmean、ADCmin与血清TRIM44呈负相关。为了进一步揭示这三项指标对EC早期诊断的作用,通过ROC曲线考察了ADCmean、ADCmin和血清TRIM44诊断EC的价值,结果显示,ADCmean和ADCmin与血清TRIM44的联合诊断可有效提高EC的早期诊断准确性。

EC患者的治疗反应和预后与EC的病理分级、细胞分化和肌层侵袭深度密切相关[28,29]。DWI在预测子宫深层肌层侵犯方面显示出更好的诊断准确性[30],其他文献报道了ADC和子宫肌层侵袭深度之间的显著关联性[31-33]。本研究显示,与FIGO Ⅰ期组比较,Ⅱ~Ⅳ期组的ADCmean显著降低,两组的ADCmin比较差异无统计学意义(P>0.05)。Jiang等[34]研究结果显示,Ⅰa期患者的平均ADCmean显著高于Ⅰb期患者,本研究结果基本一致。其原因可能是高FIGO分期的EC细胞密度高于低FIGO分期,水分子的布朗运动受限更明显[24]。因此,Ⅱ~Ⅳ期EC患者中较低的ADC值可能是由于这些肿瘤细胞的有丝分裂和细胞密度增加所致。

本研究还发现,与FIGO Ⅰ期组比较,Ⅱ~Ⅳ期组的血清TRIM44mRNA相对表达量显著升高,其原因可能与TRIM44基因对癌细胞的调控有关,TRIM44基因敲除显著减弱了乳腺癌细胞增殖和迁移[25]。Tan等[15]报道,TRIM44基因敲除在体外能显著抑制前列腺癌细胞的增殖、迁移和侵袭,并能抑制体内肿瘤的生长。Yu等[27]报道,TRIM44通过抑制Frk促进卵巢癌细胞的增殖、迁移和侵袭。

本研究中,ADCmean和ADCmin诊断FIGO Ⅱ~Ⅳ期的AUC为0.657和0.632。沈逸青[35]报道,ESMO-ESGO-ESTRO分型为低危型FIGO Ⅰ期EC患者的ADCmean和ADCmin均显著高于高危型,ADCmean和ADCmin诊断低危型的AUC分别为0.840和0.681。陈井亚等[36]报道,ADCmean和ADCmin诊断Ⅰ型和Ⅱ型EC的AUC分别为0.835和0.841。不同文献之间的差异可能与样本量、病例特征等因素有关。本研究中ADCmean、ADCmin和血清TRIM44mRNA相对表达量联合诊断FIGO Ⅱ~Ⅳ期时的AUC高于单独诊断,表明这三项指标的联合检测可提高EC FIGO分期的诊断准确性。

本研究存在局限性。首先,排除了在MRI检查前接受过活检、化疗和手术的患者,因此,可能存在选择偏差;其次,在ADC图上的ROI为手动绘制,可能无法完全反映整体肿瘤特征;此外,本研究中血清TRIM44mRNA相对表达量诊断EC和FIGO Ⅱ~Ⅳ期的最佳截断值为>0.442和>0.746,该定量结果具有一定主观性,容易受病例特征及检测机构的影响,因此,还需进一步扩大样本量来验证本文结果。

总之,ADCmean、ADCmin和血清TRIM44mRNA相对表达量联合诊断EC的AUC高于单独诊断,联合诊断FIGO Ⅱ~Ⅳ期的AUC和特异性高于单独诊断,这三项指标的联合有效提高了对EC和FIGO分期诊断的准确性。

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