非小细胞肺癌中血管内皮生长因子(VEGF)表达与灌注增强CT首过期峰值(PH)相关性研究论文_孙江涛*,宋开放,张艳娜,肖中岳

孙江涛* 宋开放 张艳娜 肖中岳

河南科技大学第一附属医院肿瘤科 河南科技大学肿瘤研究所 河南洛阳 471003。

【摘 要】目的本研究通过CT灌注成像技术,探讨良恶性肺部病变血流灌注首过期峰值(PH)的差别,应用免疫组织化学方法检测肺标本中VEGF的表达水平,探讨其与首过期峰值(PH)相关性。材料与方法对32例非小细胞肺癌,25例良性病变进行灌注CT扫描,记录首过期峰值(PH);应用免疫组织化学方法(LSAB)检测组织标本中VEGF的表达水平,分析与灌注CT首过期峰值的相关性。结果 (1)肺恶性病变首过时间峰值显著高于肺良性病变首过时间峰值。当初峰值诊断肺良恶性病变的界值点取值为15HU,鉴别肺恶性病变的敏感度为75%,特异度为88%,准确率80.1%,阳性预测值为88%,阴性预测值为73.3%;(3)肺癌组织VEGF表达水平与灌注增强CT初峰值存在显著正相关性;结论(1)肺部灌注CT首过时间峰值有助于肺部良恶性肿瘤的鉴别诊断;(2)灌注增强首过时间PH值可以推测肿瘤VEGF表达水平和新生血管分布特征

【关键词】非小细胞肺癌血管内皮生长因子;微血管密度灌注CT

肿瘤生长和发展依赖于血管的形成。血管内皮生长因子(VEGF)在肿瘤间质形成和新血管形式中起关键作用,与肿瘤侵润,转移和预后有关,和肿瘤微循环形成密切相关[1]。肿瘤的CT增强程度反映了瘤内血管密度及血流变化 [2]

本研究采用可重复实施的影像学检查,结合LSAB法检测肿瘤组织VEGF表达水平,探讨增强CT峰值与VEGF相关性,判断肿瘤微循环状况,以满足良、恶性肿瘤鉴别诊断、疗效评估、判断预后等临床需要。

1资料与方法

1.1临床资料 收集2011年3月至2014年3月在住院需行手术治疗,并行CT检查的周围型非小细胞肺癌患者32例及肺良性病变患者25例。其中腺癌20例,鳞癌12例,共32例,男22例,女10例,年龄24-70岁,平均年龄56.03±9.46岁,良性病变25例,其中结核11例,炎性假瘤5例,错构瘤5例,纤维瘤1例,慢性机化性肺炎3例,男19例,女6例,年龄36-58岁,平均年龄48.2±10.7岁。肿块大小1.5-7.0cm,平均直径3.87±1.45cm。

1.2方法

1.2.1 CT检查方法 采用德国Siemens 320型多层螺旋CT扫描机,患者行同层动态增强扫描,用高压注射器以7ml/s经肘静脉注入非离子型对比剂(优维显,300mg/ml)40ml,对病灶区进行连续扫描,层厚3mm、kv120、84mAs、螺距1.5,首过屏气灌注扫描时间为10s,将数据输入工作站,使用Siemens dynamil evaluation软件处理,在病灶同层主动脉设置感兴趣区(ROZ),计算病灶初峰值(PH)。

1.2.2 病理标本处理 新鲜手术标本离体后,按CT扫描方法标记病灶最大层面及方向;病灶取材尽量与CT扫描最大层而一致。10%中性甲醛固定,常规石蜡包埋备用。以5μm层厚连续切片,经HE染色筛选后,制备涂胶白片。

1.2.3 LSAB法免疫组化染色

(1)主要试剂 鼠抗人VEGF单克隆抗体、(购自Santa Cruz Biotechnology公司),生物素化羊抗鼠抗体、SP复合物(均购自DAKO公司)。

(2)严格按LSAB实验流程对5μm厚石蜡切片依次处理,最后DAB显色,苏木素复染,脱水、固定后,中性树脂封片,用PBS代替 一抗作为空白对照。

1.3 结果判定

以Volm[3]的标准执行,肿瘤细胞浆或细胞膜显示棕黄色清晰颗粒者为阳性,每张切片100倍下选定10个视野,每个视野100个细胞,共计1000个细胞,计算出每张切片上VEGF阳性表达百分数。

1.4统计学处理

数据用指标阳性表达率、均数±方差,方差分析,秩和检验、直线回归分析,用SPSS13.0软件进行统计分析,以P<0.05为显著差异。

2结果

2.2灌注CT扫描首过时间峰值对肺良恶性病变诊断的评估

肺恶性结节首过时间峰值显著高于肺良性病变(P<0.05)(表1)。当首过时间峰值(PH)诊断肺良恶性病变的界点取值为15HU,鉴别肺恶性病变的敏感度为75%,特异度为88%,准确率80.1%,阳性预测值为88%,阴性预测值为73.3%(表2)。

表1 肺良性和恶性病变灌注CT首过时间峰值的比较

2.3 NSCLC组织中VEGF与灌注增强CT首过初峰值相关性分析

VEGF蛋白表达水平与灌注增强CT首过期峰值呈正相关(r=0.654 P =0.000)。

3讨论

CT灌注成像是通过非离子型造影剂,对病灶区域进行连续动态的密度变化检测,间接反映组织的微血管分布及血流灌注变化,借以评估病变的生物学特点。VEGF在肿瘤间质形成和微血管密度行成密切相关,与肿瘤侵润,转移和预后有关。不同类型的肿瘤或同一肿瘤不同发展阶段,其微血管密度(MVD)存在差异;肺内恶性肿瘤的MVD大于良性肿瘤,使CT灌注成像为其诊断和鉴别诊断提供信息成为可能。动态增强CT首过期峰值(PH)是指造影剂注射后,测量造影剂首过期(肺动脉-毛细血管-静脉)内病灶增强峰值,理论上可以保证组织间质无造影剂渗透,可使静脉洗脱降到最低,这种增强方式较符合经典灌注理论[4]。

Tateishi等[5]对原发型肺癌的VEGF表达、微血管密度(MVD)及CT增强后的最大峰值(MAV)的关系进行研究,发现肺腺癌的平均强化峰值(APA)和MVD相关VEGF阳性肺腺癌APA值与MVD显著相关;VEGF表达阳性患者中,MAV值与MVD呈显著正相关,明显高于VEGF表达阴性者,且发现MAV,MVD及VEGF表达水平在淋巴结转移组要高于无淋巴转移组。Liu J[6]等对36例肺恶性结节进行螺旋CT扫描并进行灌注后对参数进行采集分析,并比较MVD的差异得出结论为:多层螺旋CT肺灌注成像有助于评估肺癌的分化程度和血管生成状态的分布。Ling S[7]等在家兔身上建立了肺肿瘤模型评价CT灌注参数与肿瘤血管生成之间的相关性,发现:肿瘤组织中血供较正常肺组织中高,CT灌注参数(如血流量、最大衰减值等)与肿瘤组织中的VEGF和MVD的表达显著正相关。

本研究在对肿瘤组织进行灌注CT后,表现均匀强化的病灶,病理HE染色显示癌巢分布均匀,内有丰富的微血管结构,相互连续成用状结构,瘤实质无明显的坏死病灶;表现不均匀强化者,病理切片显示强化区VEGF丰富、为富含微血管的瘤组织,中央无明显强化区为液化坏死灶或濒临坏死的肿瘤细胞,结果提示灌注增强CT扫描可反映肿瘤的血管分布及瘤体的生长状况,能较全而反映肿瘤血供是否丰富,判断异常血管较密集区域的大体分布特征。本研究观察到:肺恶性病变的首过时间峰值(PH)与肺良性病变首过时间峰值(PH)有显著性差异(P<0.05),当首过期峰值(PH)界值点取15HU时,动态增强CT对良恶性结节诊断准确率为80.1%;免疫组化结果显示肺癌组织中VEGF表达较肺良性病变亦显著增加,周围型肺癌灌注首过时间PH值与其VEGF表达呈正相关(r=0.505、P<0.001)。提示被检测病变组织中MVD、VEGF是影响CT强化程序的关键性因素之一;动态灌注CT扫描能够反映肿瘤血管生成的正调控VEGF表达水平及MVD的变化。

我们研究还发现:恶性肿块与富血管炎性肿块之间的灌注参数存在部分叉现象,这可能与活动性炎性病变血供丰富、血流灌注容量高,及乏血管肿瘤局部血液循环差有关。Swensen等[8]研究发现活动性肉芽肿的灌注增强CT峰值通常超过15HU。但是活动性炎性结节组织结构较为疏松,在CT平扫中密度值低于恶性肿块,活动性炎性结节通常有边缘性强化,而几乎所有恶性肿块均显示不均匀强化或趋向均匀化。炎性肿块与恶性肿块其临床演变经过及影像形态学表现常存在差异,灌注成像结合病史及形态学表现可做出正确的诊断及鉴别诊断。

总之,灌注CT成像作为一种非创伤性检查技术在反映肿瘤血管生成方面具有较大的潜在作用,它能有效地反映肿瘤的血管生成情况,可以评估抗肿瘤后微循环改变,如针对VEGFR的抗体、EGFR的TKI的靶向药物疗效评价等。它还能较客观地反映NSCLC血供的病理学基础特征,评价肿瘤生长状况及VEGF、MVD生成状态,有助于判断肿瘤的生物学行为及预后。结合病史及形态学表现可更好的对肺内良恶性肿块作出诊断和鉴別诊断。

参考文献:

[1]Miles KA.Measurement of tissue perfusion by dynamic computed tomography. Br J Radiol,1991,64(761):409-412.

[2]Miles KA,Hayball M,Dixion AK. Colour perfusion imaging:a new application of computed tomography. Lancet,1991,337(8742):643-645.

[3]MatternJ,Koommagi R,Volm M. Biological characterization of subgroups of squamous cell lung carcinomas. Clin Cancer Res,1999,5(6):1459.

[4]Miles KA,Griffiths MR,Fuentes MA. Standardized perfusion value:universal CT contrast enhancement scale that correlates with FDG PET in lung nodules. Radiology. 2001,220(2):548-553.

[5]Tateishi U,Kusumoto M,Nishihara H,et al. Contrast –enhanced dynamic computed tomogaraphy for the evaluation of tumor angiogenesis in patients with lung carcinoma. Cancer,2002,95(4):835-824.

[6]Liu J,Xiong Z,Hu C,Correlation betweenmulti-slice spiral CT pulmonary perfusion imaging and cavity of microvessel inlung cancer. Zhong Nan Da Xue Xue Bao Yi Xue Ban. 2010 Dec;35(12):1242-7.

[7]Ling S,Deng D,Mo Y,. Correlations between CTperfusion parameters and VEGF expression inlungtumors. Cell 2014Sep;70(1):629-33.

[8]Swenesen SJ,Viggiano,Midthun DE,et al. Lung nodule enhancement at CT:muticenter study. Radiology,2002,36:592-597.

论文作者:孙江涛*,宋开放,张艳娜,肖中岳

论文发表刊物:《中国医学人文》(学术版)2016年2月第3期

论文发表时间:2016/6/7

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非小细胞肺癌中血管内皮生长因子(VEGF)表达与灌注增强CT首过期峰值(PH)相关性研究论文_孙江涛*,宋开放,张艳娜,肖中岳
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