胃肠间质瘤临床及CT特征在预测Ki-67表达中的价值

何昌银,李传明,方维东,刘军,刘芸

胃肠间质瘤(gastrointestinal stromal tumor,GIST)是起源于腹腔或腹膜后Cajal细胞的间叶源性肿瘤,有恶性潜能,既往受病理学技术的限制,被误认为属于神经源性或平滑肌肿瘤。Ki-67是目前应用最广泛的增殖细胞标志物,该指标在多种肿瘤组织中呈高表达,且其半衰期较短,脱离细胞周期后可迅速降解,是检测肿瘤细胞增殖活性最可靠的指标[1]。目前研究表明[2-3],Ki-67表达与c-kit或PDGFRA突变显著相关,PDGFRA突变患者对辅助伊马替尼的反应较差,可能不考虑使用辅助伊马替尼,因此,Ki-67表达也可以作为预测患者是否适合辅助伊马替尼给药的参考工具。同时,研究[5,6]发现,Ki-67指数以5%为最佳截断点,敏感度和特异度均较高。

材料与方法

1．研究对象

回顾性纳入2013年1月-2021年12月重庆大学附属中心医院、重庆医科大学附属第一医院行CT检查并经病理及免疫组化证实的胃肠间质瘤316例,其中男149例,女167例,男女比例为1:1.1。患者年龄20～82岁,平均(57.9±12.8)岁。纳入标准:①病灶经手术活检明确诊断为GIST;②影像学资料完整,至少保留有术前平扫及动脉期、静脉期增强CT图像;③术后接受免疫组化检查;④均为原发GIST,且术前未接受其他方式治疗。排除标准:①术前及CT检查前接受过抗肿瘤治疗;②病理、免疫组化或影像学资料不完整。

2．Ki-67的检测

Ki-67表达定位于肿瘤细胞核内,判定其表达阳性的标准为肿瘤细胞胞浆内出现清晰的棕黄色颗粒,并且其着色程度高于非特异染色背景。由两位病理科医师通过50倍显微镜观察,每片随机选取1000个细胞,计数Ki-67阳性细胞。根据以往的研究,判定Ki-67高表达的临界值为阳性细胞5%,将Ki-67表达水平分为高表达(Ki-67≥5%)和低表达(Ki-67<5%)两组。

3．CT扫描方法

手术前15天内行腹部轴位CT平扫及增强扫描,嘱患者检查前8 h禁食,检查前15 min饮水800～1200 mL充盈胃肠道,采用联影128层及GE 128层螺旋CT机,管电压120 kV,管电流350 mA,层厚5.0 mm,层间距5.0 mm,螺距分别为1.25、0.984。以高压注射器经肘静脉推注碘海醇(300 mg I/mL)80 mL,流率3.0 mL/s,跟注30 mL生理盐水,扫描范围从膈顶至耻骨联合下缘,于注药后25 s(动脉期)行增强扫描。图像后处理采用多平面重组(MPR)和最大密度投影(MIP)等技术进一步观察病变,重建层厚及层间隔均为0.625 mm。

4．临床特征收集及CT图像分析

搜集并详细记录患者年龄、性别、是否有消化道出血及腹痛、腹胀等表现。并且由两名10年以上工作经验的放射科医师采取盲法单独阅片,意见不同时经协商达成一致,分析及测量的CT征象包括:①肿瘤位置(胃、小肠或其他);②肿瘤形态(规则或分叶状);③肿瘤大小(在三维后处理图像上选取肿瘤最大层面测量其长径);④生长方式(腔内、腔外或腔内外型);⑤内部情况,判断有无囊变坏死,有无溃疡形成,有无出血、钙化、含气;⑥是否合并肠梗阻、肠穿孔;⑦有无肠系膜上动脉供血;⑧肿瘤是否破裂、是否有坏死与肠管相通;⑨有无浸润转移;⑩强化程度及强化方式,测量肿瘤在CT平扫、动脉期、静脉期的CT值,要求在肿瘤最大层面选取实性部分(不包括边缘,避开坏死、囊变、钙化及血管)设置ROI测量CT值,测量3次取平均值。依据动脉期与平扫CT值的差值,将强化程度定义为轻度强化(CT差值<20 HU)、中度强化(20～40 HU)、明显强化(CT差值>40 HU);依据静脉期与动脉期的CT差值,将强化方式定义为渐进强化(CT差值≥0)以及强化减退(CT差值<0)。

5．统计学分析

采用SPSS 26.0软件和R语言(4.1.2版本)对数据进行统计学分析。计量资料服从正态分布采用均数±标准差(Mean±SD)表示,两组间比较采用t检验,如不符合正态分布采用中位数(四分位间距)进行描述,采用秩和检验进行分析。计数资料采用例(%)表示,组间比较采用χ2检验,如不满足χ2检验条件则采用Fisher切确概率法进行比较分析。其中,两组间单因素比较中差异具有统计学意义的变量(P<0.05)进行多因素Logistic回归,以筛选独立危险因素,变量进入模型方法为逐步法。并根据建立的模型构建受试者操作特征(receiver operating characteristic,ROC)曲线,计算曲线下面积(area under curve,AUC)以评估所构建模型的预测效果。以P<0.05为差异具有统计学意义。

结 果

1．临床特征与Ki-67表达的关系

Ki-67指数<5%的患者平均年龄为(57.5±13.0)岁,Ki-67指数≥5%的患者平均年龄为(58.7±12.5)岁,两组年龄差异无统计学意义(P>0.05)。Ki-67指数<5%的患者有147例,男性68例(46.3%),女性79例(53.7%);Ki-67指数≥5%有169例,男性81例(47.9%),女性88例(52.1%),差异无统计学意义(P>0.05)。Ki-67指数<5%的患者中无消化道出血症状的患者有96例(65.3%),有消化道出血症状的患者有51例(34.7%);Ki-67指数≥5%的患者中无消化道出血症状的患者有101例(59.8%),有消化道出血症状的患者有68例(40.2%),差异无统计学意义(P>0.05)。Ki-67指数<5%的患者中无腹痛、腹胀症状的患者有77例(52.4%),有腹痛、腹胀症状的患者70例(47.6%);Ki-67指数≥5%的患者中无腹痛、腹胀症状的患者有60例(35.5%),有腹痛、腹胀症状的患者179例(64.5%),有腹痛、腹胀的患者Ki-67指数≥5%的几率大于无腹痛、腹胀的患者,差异有统计学意义(P<0.05),见表1。

表1 两组患者临床特征对比 [例(百分比)]

2．CT特征与Ki-67表达的关系

两组CT特征单因素对比结果显示,两组患者在形态、大小、生长方式、有囊变或坏死、含气、肿瘤囊腔与肠管相通、肠系膜上动脉分支供血、浸润或转移等方面差异有统计学意义(P<0.05);而肿瘤部位、钙化、合并肠梗阻、合并肠穿孔、破裂、出血、动脉期强化程度、静脉期强化程度、静脉期及延迟期强化方式差异无统计学意义(P>0.05),见表2。

表2 两组患者CT征象对比 [例(百分比)]

3．联合临床及CT特征的Logistic回归

对于单因素比较差异具有统计学意义的变量,包括有无腹痛或腹胀、形态、大小、生长方式、有囊变或坏死、含气、肿瘤囊腔与肠管相通、肠系膜上动脉分支供血、浸润或转移,纳入多因素Logistic回归,模型进入方法为逐步法,最终三个因素进入模型,大小、有溃疡、肿瘤囊腔与肠管相通(图1～4)是影响Ki-67表达的独立预测因素(表3)。对上述多因素模型构建ROC曲线,Logistic回归预测模型的ROC曲线AUC为0.785(95%CI:0.735～0.836),提示模型预测价值较高。其中敏感度68.0%,特异度69.4%(图5)。

图1 女,48岁,低危型间质瘤。a)胃小弯侧间质瘤,长径3 cm,形态规则,强化均匀;b)显示Ki-67<5%。 图2 男,53岁,高危型间质瘤。a)回肠间质瘤,长径16 cm,形态不规则,呈明显不均匀强化,可见供血动脉;b)显示Ki-67>5%。 图3 女,38岁,胃体中危型间质瘤,肿瘤表面可见浅表溃疡(箭),术后免疫组化Ki-67>5%。 图4 男,46岁,空肠高危型间质瘤,肿瘤呈厚壁囊腔样改变,其内可见积液积气,厚壁囊腔与邻近肠管相通,术后术后免疫组化Ki-67>10%。

图5 Logistic回归模型预测Ki-67表达的ROC曲线。

表3 联合CT和临床特征的多因素Logistic回归

讨 论

GIST被认为是潜在恶性肿瘤,形成主要是由于编码酪氨酸激酶受体KIT和血小板衍生生长因子受体α(PDGFRA)的基因突变,导致相应的酪氨酸激酶受体成为原癌基因驱动因子[7],容易发生肝脏及腹膜的转移。我国首部GIST诊疗指南《胃肠间质瘤诊疗指南2020》[8]根据肿瘤部位、大小、核分裂象及肿瘤是否破裂,将其分为极低危险度、低危险度、中危险度及高危险度,GIST的危险程度分级对肿瘤的治疗及预后有极大的意义,高危险度GIST在术后需要3年以上伊马替尼的辅助治疗[9],因此目前国内外有很多文献通过各种方法术前预测GIST的危险程度分级。其中核分裂象是评价危险分级的重要指标[10],但核分裂象计数仅反映了细胞增殖的M期,不能全面判断细胞的增殖。而Ki-67独立于GIST危险分级标准以外,表达于除了细胞增殖G0期以外的大多数期,是一个判断细胞增殖更加全面的指标,也是评价肿瘤异质性和细胞生长的重要免疫组化标记物[11],目前已被证实与乳腺癌、肺癌、肝癌等多种恶性肿瘤的预后有关,有学者[4]认为Ki-67可以成为GIST分级的补充条件。同时,核分裂象的鉴定依赖于病理专家的经验和技术,可能会导致结果不稳定或不准确[12],而Ki-67免疫组化消除了他们在形态学观察上的差异,使结果更加可靠。但是术后局部组织获取的Ki-67并不能准确地代表整个肿瘤。基于前期研究[13],小肠间质瘤Ki-67的表达与肿瘤部位、形态、大小、浸润转移有关,而此次研究进一步扩大样本量,将316个单发GIST患者作为研究对象,通过研究临床表现及CT征象,术前对肿瘤的Ki-67表达做出无创的判断。

Zhao等[5]报道了Ki-67指数<5%的GIST患者使用伊马替尼治疗的疗效较好。Li等[6]研究得出Ki-67指数≥5%组的胃肠间质瘤高风险分类及复发转移发生率明显高于Ki-67指数<5%组。本研究结果显示,53.5%的患者Ki-67指数≥5%,平均年龄(57.9±12.8)岁,男女发病率无明显差异。本研究分析了临床特征与Ki-67表达的关系,表明年龄、性别对Ki-67表达无明显影响,与既往研究一致[13]。值得注意的是,临床特征将消化道出血纳入研究,是因为有相关研究表明,胃肠间质瘤伴有消化道出血与预后不良有关[14],学者认为,消化道出血是肿瘤破裂的另一种形式,即由黏膜浸润引起的局部黏膜缺血性坏死或肿瘤挤压引起的胃肠道出血。肿瘤破裂可以直接影响肿瘤预后,但本研究发现,消化道出血对Ki-67表达无明显影响,消化道出血是否预示肿瘤破裂的一种形式,从而增加复发或转移风险尚未可知。在临床特征的单因素分析中,只有腹痛腹胀是影响Ki-67表达的因素,这在既往研究未提及。腹痛腹胀为腹部疾病的非特异性症状,在随后多因素分析中,却并不是Ki-67表达的独立预测因素。

本研究接着分析了316例患者CT特征与Ki-67表达的关系,研究发现影响Ki-67表达的因素有肿瘤形态、大小、生长方式、有囊变或坏死、含气、肿瘤囊腔与肠管相通、肠系膜上动脉分支供血、浸润或转移,其中大小、有溃疡、肿瘤囊腔与肠管相通是影响Ki-67表达的独立预测因素,具体分析如下:①肿瘤大小,直接提示肿瘤细胞的生长,在胃肠间质瘤的危险程度分级中,肿瘤越大、危险程度越高[15],说明肿瘤的侵袭行为更重、预后不佳,本研究提示肿瘤越大(7.86 ±4.75 cm),Ki-67≥5%的几率更高,与既往研究一致[13];②溃疡形成,肿瘤破坏黏膜面,表明肿瘤已经外露,引起破裂及播散的风险增高。2010版美国国立综合癌症网络(NCCN)指南提出如果肿瘤伴发溃疡,即使是小于2 cm的肿瘤也应该积极外科处理;③肿瘤囊腔与肠管相通,在实际临床工作中,笔者发现很多表现为囊腔样、并且部分与肠管相通的间质瘤,在术后几个月至几年的时间内发生了不同程度的肝转移及腹膜转移,故将此因素纳入研究,证实是影像Ki-67高表达的独立预测因素,分析肿瘤的囊腔与肠管相通可能是巨大溃疡的另一种表现形式,肿瘤细胞更容易播散至邻近脏器,这有需进一步研究。

本研究尚存在一定的局限性。首先,笔者选取了两个中心的资料进行研究,由于设备及扫描参数设置不同,诊断医生在CT图像上可能存在测量的误差;其次,本研究是回顾性研究,样本选择是有偏差的,需要通过前瞻性研究进行验证。最后,由于缺乏随访和预后相关数据,没有进行预后分析。

综上所述,胃肠间质瘤临床及CT特征有助于预测其KI-67的表达状态。其中,肿瘤大小、溃疡、肿瘤囊腔与肠管相通是影响Ki-67表达的独立预测因素,可以为临床医生提供更多信息,有望让部分CT征象作为术前无创的Ki-67检测的替代物。