動(dòng)態(tài)對(duì)比增強(qiáng)磁共振成像在膠質(zhì)瘤病理分級(jí)及與CTGF、HIF-1α表達(dá)的相關(guān)性研究
發(fā)布時(shí)間:2018-05-12 11:20
本文選題:磁共振 + 動(dòng)態(tài)對(duì)比增強(qiáng); 參考:《南方醫(yī)科大學(xué)》2014年碩士論文
【摘要】:[背景與目的] 膠質(zhì)瘤是最常見的顱內(nèi)原發(fā)性腫瘤,其中高級(jí)別膠質(zhì)瘤約占原發(fā)性惡性腦腫瘤的70%,嚴(yán)重危害人類的生命健康。自1971年Folkman[2]提出腫瘤生長(zhǎng)血管依賴性學(xué)說以來,大量研究表明腫瘤的血管生成是腫瘤發(fā)生、發(fā)展、局部浸潤(rùn)和轉(zhuǎn)移的重要條件,且不同級(jí)別膠質(zhì)瘤的微血管生成程度和微血管結(jié)構(gòu)改變不同。因此,對(duì)腫瘤微血管的評(píng)估有可能成為預(yù)測(cè)膠質(zhì)瘤分級(jí)的良好指標(biāo)。腫瘤血管生成受多種因子的調(diào)控。其中,血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子(vascular endothelial cell growth factor, VEGF)的促血管生成作用已被大量研究證實(shí)[4-7]。從腫瘤微環(huán)境的角度來講,膠質(zhì)瘤的局部常常處于缺氧的狀態(tài)。在缺氧早期,缺氧誘導(dǎo)因子1a(hypoxia-inducible factor la, HIF-1α)表達(dá)升高,在腫瘤缺氧的適應(yīng)過程中起了關(guān)鍵作用。HIF-1α的高表達(dá)可以促進(jìn)靶基因VEGF轉(zhuǎn)錄,增強(qiáng)VEGF mRNA穩(wěn)定性,實(shí)現(xiàn)其對(duì)腫瘤血管生成的調(diào)控。CTGF可以直接調(diào)控HIF-1α,進(jìn)而調(diào)控VEGF[9,,從而促進(jìn)血管形成。且HIF-1α、CTGF的表達(dá)與膠質(zhì)瘤的惡性程度相關(guān)。因此,HIF-1α、CTGF有可能作為判斷膠質(zhì)瘤級(jí)別的重要指標(biāo),其表達(dá)情況有可能與反映腫瘤血管生成情況的磁共振灌注參數(shù)建立關(guān)系。 磁共振灌注成像技術(shù)是一種無創(chuàng)、定量的檢查方法,其評(píng)估腫瘤血管生成的價(jià)值已得到廣泛認(rèn)可。新生的腫瘤血管通常發(fā)育不成熟,其血管內(nèi)皮細(xì)胞間連接不緊密,血管基底膜不連續(xù),從而導(dǎo)致血管通透性增加;赥1WI的動(dòng)態(tài)對(duì)比增強(qiáng)(Dynamic contrast-enhanced, DCE)磁共振成像所獲得的灌注參數(shù)(Ktrans值、Ve值、Kep值)可以從不同的角度量化微血管的通透性,因此其對(duì)腦腫瘤的分級(jí)和鑒別診斷價(jià)值在近年來受到廣泛重視。 本研究通過對(duì)39例不同級(jí)別的膠質(zhì)瘤患者進(jìn)行頭顱DCE-MRI掃描,分析DCE-MRI灌注參數(shù)(Ktrans值、Ve值、Kep值)在不同級(jí)別膠質(zhì)瘤的差異性,探討其在膠質(zhì)瘤術(shù)前分級(jí)的診斷價(jià)值。另一方面,本研究選取CTGF、HIF-1α作為靶點(diǎn),定量分析這兩個(gè)基因在32例膠質(zhì)瘤樣本中的表達(dá)情況。進(jìn)一步分析DCE-MRI灌注參數(shù)(Ktrans值、Ve值、Kep值)與膠質(zhì)瘤組織CTGF、HIF-1α表達(dá)的相關(guān)性,探討利用DCE-MRI這一無創(chuàng)手段評(píng)估膠質(zhì)瘤中這兩個(gè)基因表達(dá)情況的價(jià)值。 [材料與方法] (1)收集膠質(zhì)瘤患者39例(男20例,女19例,年齡19-68歲,平均年齡42.41歲)。其中,低級(jí)別膠質(zhì)瘤18例(Ⅰ級(jí)3例、Ⅱ級(jí)15例),高級(jí)別膠質(zhì)瘤21例(Ⅲ級(jí)7例、Ⅳ級(jí)14例)。應(yīng)用美國GE公司Signa EXCITE HD3.0T超導(dǎo)磁共振掃描儀對(duì)39例腦膠質(zhì)瘤患者在術(shù)前進(jìn)行常規(guī)MRI和DCE-MRI檢查。DCE-MRI原始圖像數(shù)據(jù)經(jīng)Tofts-Kermode兩腔室模型處理計(jì)算后獲得Ktrans、Kep和Ve參數(shù)圖。結(jié)合T1WI動(dòng)態(tài)增強(qiáng)圖像、Ktrans、Ve及Kep參數(shù)圖,將感興趣區(qū)(ROI)放置在腫瘤實(shí)質(zhì)灌注最明顯處,若腫瘤實(shí)質(zhì)灌注不明顯,則結(jié)合T2WI及T1WI圖,放置在腫瘤實(shí)質(zhì)中心區(qū)域,測(cè)得相應(yīng)的Ktrans值、Kep值和Ve值。 (2)在術(shù)后,本研究收集了上述39例膠質(zhì)瘤患者中的32例患者(男16例,女16例,年齡19-68歲,平均年齡41.81歲)的腫瘤標(biāo)本[低級(jí)別膠質(zhì)瘤17例(Ⅰ級(jí)3例、Ⅱ級(jí)14例),高級(jí)別膠質(zhì)瘤15例(Ⅲ級(jí)6例、Ⅳ級(jí)9例)]。同時(shí),收集10例正常腦組織作為對(duì)照(正常腦組織來源于腦外傷或癲癇的成人患者因病情需要而切除的腦組織)。首先應(yīng)用熒光定量RT-PCR、Western blot技術(shù),分別檢測(cè)了CTGF和HIF-1α在膠質(zhì)瘤組織和正常腦組織中的mRNA水平和蛋白水平。進(jìn)一步應(yīng)用免疫組化檢測(cè)膠質(zhì)瘤組織和正常腦組織中CTGF和HIF-1α表達(dá)水平。免疫組化結(jié)果判斷采用雙盲法進(jìn)行獨(dú)立評(píng)估。顯微鏡下,隨機(jī)選擇10個(gè)高倍視野(x400)進(jìn)行計(jì)數(shù),每張切片根據(jù)陽性細(xì)胞染色強(qiáng)度及陽性細(xì)胞百分?jǐn)?shù)的多少進(jìn)行分級(jí)。染色強(qiáng)度分為未著色、弱、中、強(qiáng),分別積分為0、1、2、3;陽性細(xì)胞百分?jǐn)?shù)分為0%、1%~25%、26%-50%、51%~100%,分別積分為0、1、2、3。并根據(jù)這兩項(xiàng)指標(biāo)分?jǐn)?shù)之和分為四等級(jí),0分者計(jì)為表達(dá)陰性(-),1-2分者計(jì)為弱陽性(+),3-4分者計(jì)為陽性(++),5-6分者計(jì)為強(qiáng)陽性(+++)。此外,兩項(xiàng)積分之和0-2分者為低表達(dá),3-6分者為高表達(dá)。 (3)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)采用SPSS19.0及GraphPad Prism5.0統(tǒng)計(jì)軟件包進(jìn)行,檢驗(yàn)水準(zhǔn)a=0.05,以P0.05判定差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。計(jì)量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(x±s)表示。高、低級(jí)別膠質(zhì)瘤間Ktrans值、V。值、Kep值的比較采用兩獨(dú)立樣本t檢驗(yàn);Ⅰ~Ⅳ級(jí)膠質(zhì)瘤間Ktrans值、Ve值、Kep值的比較采用單因素方差分析(One-Way ANOVA),若有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,則需進(jìn)一步做多重比較,當(dāng)數(shù)據(jù)滿足正態(tài)分布且方差齊性時(shí),多重比較采用LSD法,否則,采用Dunnett'sT3法;Ktrans值、V。值、Kep值、膠質(zhì)瘤級(jí)別之間的相關(guān)性分析采用Spearman相關(guān)分析;應(yīng)用ROC曲線分析鑒別不同級(jí)別膠質(zhì)瘤,獲得Ktrans值、Ve值、Kep值在鑒別不同級(jí)別膠質(zhì)瘤時(shí)的最佳診斷界點(diǎn)、敏感性和特異性。實(shí)時(shí)熒光定量RT-PCR各細(xì)胞樣本的2-ΔΔct值的比較采用One-Way ANOVA,如有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,則用Dunnett'T3法進(jìn)行多重比較;兩組間率的比較采用四格表χ2檢驗(yàn)。Ktrans值、Kep值及Ve值與CTGF、HIF-1α表達(dá)的相關(guān)性分析采用Spearman秩相關(guān)分析。 [結(jié)果] 1.DCE-MRI灌注參數(shù)在膠質(zhì)瘤術(shù)前分級(jí)評(píng)估的應(yīng)用研究結(jié)果 1.1Ktrans值、Kep值、Ve值在高級(jí)別膠質(zhì)瘤與低級(jí)別膠質(zhì)瘤組間的差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P值均0.05)。 1.2值、Ve值在Ⅰ級(jí)與Ⅲ級(jí)、Ⅰ級(jí)與Ⅳ級(jí)、Ⅱ級(jí)與Ⅳ級(jí)、Ⅲ級(jí)與Ⅳ級(jí)膠質(zhì)瘤組間的差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P值均0.05),而在Ⅰ級(jí)與Ⅱ級(jí)、Ⅱ級(jí)與Ⅲ級(jí)組間的差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P值均0.05)。Kep值在Ⅰ級(jí)與Ⅱ級(jí)、Ⅱ級(jí)與Ⅲ級(jí)、Ⅱ級(jí)與Ⅳ級(jí)膠質(zhì)瘤組間的差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P值均0.05),而在Ⅰ級(jí)與Ⅲ級(jí)、Ⅰ級(jí)與Ⅳ級(jí)、Ⅲ級(jí)與Ⅳ級(jí)膠質(zhì)瘤組間的差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P值均0.05)。 1.3值、Ve值與膠質(zhì)瘤病理分級(jí)呈正相關(guān)且相關(guān)關(guān)系密切(r=0.818,P0.001;r=0.757,P0.001);K鄂值與膠質(zhì)瘤病理分級(jí)呈負(fù)相關(guān)性,但相關(guān)關(guān)系不密切(r=-0.376,P=0.018)。 1.4Ktrans值與V。值呈正相關(guān)(r=0.961,P0.001):Ktrans值與Kep值呈負(fù)相關(guān)(r=-0.552,P0.001);Ve值與Keo值呈負(fù)相關(guān)(r=-0.713,P0.001)。 1.5Ktrans值、Ve值、Kep值在鑒別高級(jí)別與低級(jí)別膠質(zhì)瘤時(shí),ROC曲線下面積分別為0.907.0.898.0.780,Ktrans值、Ve值、Kep值用于判斷高、低級(jí)別膠質(zhì)瘤有顯著意義(P0.001;P0.001;P=0.003).Ktrans值的最佳診斷界點(diǎn)為0.054min-1,敏感性為95.2%,特異性為83.3%;Ve值的最佳診斷界點(diǎn)為0.051,敏感性為90.5%,特異性為88.9%;Kep值的最佳診斷界點(diǎn)為1.445min-1,敏感性為66.7%,特異性為90.5%。 1.6Ktrans值、Ve值、Kep值在鑒別Ⅱ級(jí)和Ⅳ級(jí)膠質(zhì)瘤時(shí),ROC曲線下面積分別為0.929.0.910.0.838,Krans值、V。值、Kep值用于判斷Ⅱ級(jí)和Ⅳ級(jí)膠質(zhì)瘤有顯著意義(P0.001;P0.001; P=0.002)。Ktrans值的最佳診斷界點(diǎn)為0.092min-1,敏感性為100%,特異性為86.7%;Ve值的最佳診斷界點(diǎn)為0.054,敏感性為100%,特異性為86.7%;Kep值的最佳診斷界點(diǎn)為1.570min-1,敏感性為73.3%,特異性為92.9%。 1.7Ktrans值、Ve值在鑒別Ⅲ級(jí)和Ⅳ級(jí)膠質(zhì)瘤時(shí),ROC曲線下面積分別為0.969.0.852,Ktrans值、Ve值用于判斷Ⅲ級(jí)和Ⅳ級(jí)膠質(zhì)瘤有顯著意義(P=0.001;P=0.01)。Ktrans值的最佳診斷界點(diǎn)為0.119min-1,敏感性為85.7%,特異性為100%;V。值的最佳診斷界點(diǎn)為0.116,敏感性為71.4%,特異性為85.7%。 2.膠質(zhì)瘤病理分級(jí)與CTGF、HIF-1α表達(dá)的相關(guān)性研究結(jié)果 2.1熒光定量RT-PCR檢測(cè)結(jié)果顯示,與正常腦組織相比,膠質(zhì)瘤組織樣本中CTGF、HIF-1α的mRNA水平上調(diào),兩者具有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P0.001;P=0.002);而低級(jí)別膠質(zhì)瘤與高級(jí)別膠質(zhì)瘤相比,高級(jí)別膠質(zhì)瘤中CTGF、HIF-1α的mRNA水平顯著上調(diào),兩者具有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P0.001;P0.001)。 2.2Western blot檢測(cè)結(jié)果顯示,與正常腦組織相比,CTGF和HIF-1a蛋白在膠質(zhì)瘤組織樣本中的表達(dá)均上調(diào)。 2.3免疫組化檢測(cè)結(jié)果顯示,CTGF和HIF-1α蛋白在膠質(zhì)瘤中的表達(dá)較正常腦組織明顯上調(diào)。32例膠質(zhì)瘤標(biāo)本中,16例CTGF呈低表達(dá),而16例呈高表達(dá)。而10例正常腦組織中,只有1例為CTGF高表達(dá),其余9例均為低表達(dá)。CTGF在膠質(zhì)瘤組織和正常腦組織中的表達(dá)差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(χ2=5.060,P=0.031)。CTGF在膠質(zhì)瘤組織中基本均為胞漿表達(dá),未見胞核表達(dá)。32例膠質(zhì)瘤標(biāo)本中,17例HIF-1a呈低表達(dá),而15例呈高表達(dá)。而10例正常腦組織中,只有1例為HIF-1a高表達(dá),其余9例均為低表達(dá)。HIF-1α在膠質(zhì)瘤組織和正常腦組織中的表達(dá)差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(χ2=4.393, P=0.036)。HIF-1α在膠質(zhì)瘤組織中基本均為胞漿表達(dá),亦可見部分胞核表達(dá)。 2.4CTGF在高、低級(jí)別膠質(zhì)瘤中的表達(dá)差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P0.001),而在患者性別(P=-0.724)、年齡(P=0.433)中的差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。HIF-1α在高、低級(jí)別膠質(zhì)瘤中的表達(dá)差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P0.001),而在患者性別(P=1.000)、年齡(P=0.132)中的差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。 2.5CTGF表達(dá)與HIF-1α表達(dá)呈正相關(guān)且相關(guān)關(guān)系密切(r=0.760,P0.001);CTGF表達(dá)與病理分級(jí)呈正相關(guān)且相關(guān)關(guān)系密切(r=0.898, P0.001); HIF-1α表達(dá)與病理分級(jí)呈正相關(guān)且相關(guān)關(guān)系密切(r=0.810,P0.001)。 3.膠質(zhì)瘤DCE-MRI灌注參數(shù)與CTGF、HIF-1a表達(dá)的相關(guān)性研究結(jié)果 3.1CTGF表達(dá)與Ktrans值、Ve值均呈正相關(guān)且相關(guān)關(guān)系密切(r=0.791,P0.001;r=0.743,P0.001);而與K印值不存在直線相關(guān)關(guān)系(P=0.079)。 3.2HIF-1α表達(dá)與Ktrans值、Ve值均呈正相關(guān)且相關(guān)關(guān)系密切(r=0.652,P0.001;r=0.626,P0.001);而與Kep值呈負(fù)相關(guān),但相關(guān)關(guān)系不密切(r=-0.357,P=0.045)。 [結(jié)論] (1)隨著膠質(zhì)瘤病理級(jí)別的升高,Ktrans值、Ve值呈上升趨勢(shì),Kep值呈下降趨勢(shì)。高級(jí)別膠質(zhì)瘤的Ktrans值、Ve值顯著高于低級(jí)別膠質(zhì)瘤,而Kep值顯著低于低級(jí)別膠質(zhì)瘤。利用Ktrans值與Ve值判斷膠質(zhì)瘤病理級(jí)別,其敏感性和特異性均較高。盡管在鑒別診斷上Kp值的敏感性不女Ktrans值和Ve值,但其對(duì)膠質(zhì)瘤病理級(jí)別判斷的特異性卻高達(dá)90%以上。這均表明DCE-MRI有助于膠質(zhì)瘤術(shù)前分級(jí)。 (2)與正常腦組織對(duì)比,膠質(zhì)瘤組織中的CTGF和HIF-1α表達(dá)上調(diào)。CTGF和HIF-la表達(dá)水平隨著膠質(zhì)瘤病理級(jí)別的升高而呈上升趨勢(shì),高級(jí)別膠質(zhì)瘤的CTGF、HIF-1α的表達(dá)水平較低級(jí)別膠質(zhì)瘤高。表明這兩個(gè)基因有可能作為判斷膠質(zhì)瘤病理級(jí)別的重要指標(biāo)。 (3) Ktrans值、V。值隨著CTGF. HIF-1α的表達(dá)水平的升高而呈上升趨勢(shì);Kep值隨著HIF-1α表達(dá)水平的升高而呈下降趨勢(shì),但相關(guān)關(guān)系不密切;表明DCE-MRI這一無創(chuàng)技術(shù)所獲得的灌注參數(shù)可以間接評(píng)估CTGF、HIF-1α的表達(dá)情況。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】:南方醫(yī)科大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2014
【分類號(hào)】:R739.41;R445.2
【參考文獻(xiàn)】
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,本文編號(hào):1878418
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