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直肠癌神经浸润的影像评估进展

2024-07-15 148 上传者：管理员

摘要：直肠癌是严重影响人类生存、生活质量的常见消化道恶性肿瘤之一，T1～2N0直肠癌治疗是以全直肠系膜切除术为主要手段，T3～4或N+患者推荐新辅助治疗。神经浸润（PNI）指肿瘤接近神经并包绕至少33%神经周径或者肿瘤细胞穿透神经鞘三层中的任意一层。PNI是直肠癌重要的生物学特征和预后影响因素，目前只能通过术后病理诊断。不能手术的晚期直肠癌患者在新辅助化疗前，若能通过无创影像手段获取直肠癌PNI状态，将进一步完善患者的个性化诊疗并影响预后。本文对直肠癌PNI的影像学评估的研究进展进行综述。

关键词：
TNM分期系统
影像评估
消化道
直肠癌
神经浸润
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直肠癌是威胁人类健康的消化道恶性肿瘤之一。基于中国人群的结直肠癌疾病负担分析指出，直肠癌所致的经济负担呈上升趋势[1]。TNM分期系统广泛用于直肠癌的风险分层和治疗决策，然而，即使是相同TNM分期，患者的疗效与结局也不尽相同[2,3]；因此，治疗决策需要额外的预后因素。神经浸润（perineural invasion,PNI）目前已在临床被证实与多种恶性肿瘤的预后和复发等密切相关。2022年直肠癌NCCN指南[4]指出：PNI的存在与直肠癌患者的不良预后相关，PNI阳性的5年无病生存率及5年总生存期均低于阴性患者，PNI是直肠癌复发的高危因素。PNI阳性患者术前接受新辅助治疗，对降低复发、提高生存率均有益处[5,6]。近年来，直肠癌PNI受到了更多的关注，但PNI评估仍依赖术后病理，PNI作为直肠癌重要的生物学特征和预后影响因素，若能利用影像手段术前无创地评估出患者有或者无PNI，将为患者的最佳治疗方案提供重要参考。

一、PNI的定义及意义

1985年，Batsakis[7]首次解释PNI：肿瘤细胞进入、包饶或穿透神经组织。该定义解释空间广，后来的研究也有不同的看法，比如2000年，Veness[8]认为肿瘤细胞在神经束膜内才算作PNI阳性。2009年，Liebig等[9]在保持与Batsakis一致的基础上综合多方意见，定义了被广泛认可的PNI阳性状态：在三层神经膜内（从外到内为神经外膜、神经束膜和神经内膜）中的任意一层发现肿瘤细胞或者肿瘤细胞包绕至少33%的神经外膜周径。

PNI在多种恶性肿瘤中被报道，包括直肠癌，且被证实与疾病预后、复发和治疗方案的选择等密切相关。有研究发现淋巴血管侵犯（lymphovascular invasion,LVI）和PNI阳性均与直肠癌患者较低的生存率相关，是预后不良的重要因素，并建议在根治术后进行更积极的治疗[10]。有人进一步提出，与LVI相比，PNI才是Ⅱ～Ⅲ期直肠癌接受术前放化疗更重要的影响因素，PNI还能作为识别患者是否能从辅助全身化疗中受益的一项指标[11]。Kim等[12]也认为PNI阳性是直肠癌患者接受新辅助放化疗很有意义的预后因素。样本量分别为305例和627例的研究探讨了PNI与患者无病生存之间的关联，前者[13]认为PNI阴性是无病生存的独立预后因素；后者[14]提出PNI状态与生存结果无关且PNI阳性患者可能并不能从术后辅助化疗中获益，这与Stojkovic Lalosevic等[10]和Kim等[12]的结论相反。几项研究产生不同的结果可能与样本量及样本选择偏倚有关。还有文献提出PNI阳性可能与结直肠癌淋巴结转移相关[15,16,17]，结合PNI状态构建的淋巴结转移预测模型具有潜在应用价值[14]。各学者对直肠癌PNI的看法不尽相同，但多数研究表明：PNI是直肠癌重要的预后因素，PNI阳性患者比阴性患者的生存率更低，复发风险更高[18,19]；若同时合并其他不良因素，情况则更加糟糕。

二、PNI的检测

当前对直肠癌PNI的研究尚不充分，术后病理活检仍是金标准。关于检测标准，综合分析国外一些调查[20,21]和国内PNI相关文献发现，尽管PNI有被广泛认可的定义，但在实际病理判读中并未形成一套共识，诊断受人为因素影响较多。因此，仍需更多工作来制定简明、客观和被认可的PNI组织病理学评判标准。检测技术上，PNI的病理学评价常在苏木精-伊红（hematoxylin eosin stain,HE）染色切片上进行，切片的诊断效能显著受限于受侵的神经本身及其周围微环境发生的病理变化。近年来免疫染色与抗S100蛋白抗体的应用使PNI诊断率大幅提升。有研究将HE切片的14%PNI检测率提高到S100染色下的70%[22]，使用S100染色还能有效降低HE染色假阴性的发生率[23]。目前，抗S100抗体的免疫组织化学染色作为一种特异、高效且准确的方法，已广泛应用于直肠癌PNI的病理诊断。

三、PNI的影像评估

（一）常规成像：

常规影像检查是直肠癌诊断的重要组成部分，主要包括超声、CT和MRI等。腔内超声能全方位查看直肠癌病灶周围系膜内的血管走行，彩色多普勒还可显示肿瘤周围异常走行血管内血流情况[24]。CT成像快，受影响小，利于评估直肠癌远处转移。MRI诊断直肠癌TN分期同病理诊断的一致性较好且优于CT，可为临床提供更多参考[25]。借助高分辨相控阵线圈，MRI能清晰显示直肠壁结构，对淋巴结、直肠系膜、直肠系膜筋膜、壁外血管等也能做出更准确、全面的诊断，比如利用高分辨磁共振（HR-MRI）能很好地评估直肠癌T分期、直肠系膜筋膜受累情况和盆腔侧方淋巴结转移[26,27]。但尚无报道或研究证实常规影像检查在诊断直肠癌PNI有可靠价值。周围神经一般存在于粘膜肌层外，有些甚至位于肠壁外，同时还受直肠系膜内丰富组织的干扰，常规的MRI不能显示微小的周围神经。

（二）能量CT:

能量CT是一种先进的成像技术，在两个及以上的能量下获取物质衰减信息，可以提供多个定量参数用来反映组织特征性信息。能量CT发展迅速，近年来逐步在临床开展应用[28]。黄豆豆等[29]用双能CT定量参数联合CT特征构建了预测结直肠癌PNI阳性的联合模型（AUC=0.864);Lu等[30]在应用能谱CT评价直肠癌PNI时发现基于CT的淋巴结分期和40 ke V衰减值是PNI阳性的独立预测因子，结合这两个预测因子的列线图显示出最佳的评估效能，曲线下面积、灵敏度、特异性和准确性分别为0.885、86.4%、77.5%和80.6%。综上，能量CT对直肠癌的诊断具有较高的价值，是常规影像学诊断的有力补充。

（三）影像组学：

影像组学是一种非侵入性的新兴手段，可以将患者的影像转化为定量资料来量化、表征肿瘤生物分子层面的信息，在直肠癌诊治的各个环节受到越来越多的关注。影像组学可以应用于任何类型的影像图像，包括CT、MRI和PET-CT等。

1.单模态影像组学：

单一CT组学中，Hang等[10]、Liu等[31]均基于增强CT放射组学特征联合临床放射特征构建直肠癌PNI预测模型，前者在推导组和验证组均显示出良好的校准和区分性能（c-index分别为0.817、0.803;95%CI分别为0.811～0.823、0.794～0.812），后者在训练集和测试集的AUC分别为0.883和0.889，决策曲线分析证实了相应列线图的临床实用性。

中国结直肠癌诊疗规范[32]建议不常规使用PET/CT，当术前其他检查提示为Ⅲ期以上结直肠癌时，可做PET/CT了解全身情况。但PET/CT同CT、MRI比较确实有其独特优势，它既可以提供病变清晰的解剖结构信息，还可以提供器官和病变的生理功能和代谢状态信息。一项研究[33]基于PET/CT的影像组学特征构建了预测非转移性结直肠癌的PNI状态的模型，AUC在训练组AUC=0.90(95%CI0.83～0.97），测试组AUC=0.80(95%CI 0.65～0.95），非转移性结直肠癌患者可以从这个模型获得更多益处。

目前基于MRI的影像组学评估直肠癌PNI的研究比CT、PET/CT明显更多。在这些研究中，通常在一个或多个序列中提取组学特征，结合与PNI最相关的危险因素共同构建预测模型。Chen等[34]基于斜轴T2筛选最具预测性的特征加权得到组学分数，结合临床危险因素（病理N分期、病理LVI状态）建立预测模型，转换成阳性风险列线图，简化PNI状态评估过程。Yang等[35]也使用斜轴T2的组学特征加权分数，结合了MRI报告的肿瘤T分期组建模型，训练组AUC=0.81，验证组AUC=0.75，使用列线图能有力区分PNI阳性与阴性。另有研究[36]应用斜轴T2和DWI两个序列，组合MRI报告的壁外血管浸润，得到了多参数临床放射组学模型，该模型在训练组、验证组和独立测试组中都展现出了良好的直肠癌LVI/PNI预测能力。Zhang等[37]在T2WI、T1WI、ADC和T1CE基础上构建了一个综合列线图在术前无创预测PNI状态，列线图表现出优异的辨别和校准能力，训练组AUC=0.869，测试组AUC=0.864。MRI有多参数、多序列成像等优势，软组织分辨力高的特点，能够反应多种信息。与其他成像相比，基于MRI的组学特征更加多样和全面，同时结合患者的其他特征，进一步丰富和优化了术前评估直肠癌PNI状态的手段。还有在基于直肠癌全病灶表观扩散系数的相关性研究中发现，纹理特征中的第90百分位PNI阳性者显著低于PNI阴性[38]，这进一步表明MRI在直肠癌的应用非常广阔，还有更多方面值得探究。

2.多模态影像组学：

CT和MRI是两种非常不同的检查方法，在临床能为患者提供更加全面的信息。Guo等[39]在直肠癌患者T2WI、DWI和门脉期增强CT图的基础上构建了多模态影像组学PNI预测模型，表现出优秀的辨别和校准能力（训练组AUC=0.906，验证组AUC=0.884），决策曲线分析表明与单模态模型相比，多模态放射组学列线图具有更高的临床净收益，可用于评估直肠癌的PNI状态。

3.一阶统计特征：

在影像组学特征中，基于强度、一阶统计量的特征称为一阶特征，也叫直方图特征。这种特征用于描述各体素信号强度值的分布情况，并且比高阶特征有更好的重现性[40]。Wan等[41]在直肠癌患者Zoomed EPI-DWI图像中提取直方图特征，结合偏度和MRI报告的肿瘤T分期构建了预测模型，模型的AUC等于0.811(95%CI 0.724～0.899），有助于预测PNI状态。另外一项研究在局部晚期直肠癌动态增强MRI的灌注参数直方图分析中发现PNI阳性组的血浆容积分数直方图特征较阴性组显著升高[42]。

影像组学近年在包括直肠肿瘤在内的疾病诊断中发挥了不凡的作用。同时，它的不足也显而易见，包括但不限于耗时费力且主观的手动分割、图像标准和特征提取的不统一、研究类型的单一及研究对象来源的局限等。影像组学作为一种非侵入性的新兴研究手段，若能打破以上局限，且继续发展进步，其前景广阔。

随着肿瘤诊断从以组织学为基础的传统方法转向注重分子层面的改变，一个能够将肿瘤基因型与表型联系起来的新兴领域，即影像基因组学[43]，也迅速发展。目前，关于直肠癌的影像基因组学的文献相对有限，且大部分研究聚焦在患者的KRAS突变状态。因此，盼望影像基因组学未来在直肠癌PNI预测模型中能展现附加或互补价值。

四、小结与展望

直肠癌PNI是评估患者预后、复发等的重要指标之一。术后病理检查仍是金标准，而且常规影像成像对PNI的预测帮助甚微，寻找无创且可靠的方法用于术前评估直肠癌PNI至关重要。近年来影像组学在多种疾病中应用广泛，目前也是直肠癌PNI影像评估研究中的主要方法。因此期待能有更多新兴技术和方法能应用在直肠癌PNI的术前评估中。

参考文献:

[1]陈宏达,代敏.中国结直肠癌预防和控制的思考[J].中华流行病学杂志, 2020, 41(10):1627-1632.

[17]张龙,郭源,杜正华,等.结直肠癌神经侵犯风险因素及预后分析[J].右江医学, 2020, 48(1):57-61.

[24]陈东,陈海涛,李支尧,等.直肠腔内三维超声和MRI对中下段直肠癌壁外血管侵犯程度的评估效果[J].吉林大学学报(医学版),2021, 47(1):203-209.

[25]阮成伟.螺旋CT与磁共振成像(MRI)在直肠癌术前分期诊断中的应用价值分析[J].实用中西医结合临床, 2021, 21(6):119-120.

[26]柴亚欣,李振玉,牛永超,等.高分辨率MRI在直肠癌术前TN分期及环周切缘评估中的应用价值[J].实用放射学杂志, 2021,37(11):1830-1833.

[27]熊健,郑历明,余汉城,等. 3.0T高分辨率MRI诊断直肠癌盆腔侧方淋巴结转移的临床价值[J].实用放射学杂志, 2022, 38(1):60-63.

[28]中华医学会放射学分会,中国医师协会放射医师分会,安徽省影像临床医学研究中心.能量CT临床应用中国专家共识[J].中华放射学杂志, 2022, 56(5):476-487.

[29]黄豆豆,陈峻帆,韦鑫,等.双能CT定量参数联合CT特征预测结直肠腺癌周围神经浸润[J].中国医学影像技术, 2023, 39(12):1827-1832.

[32]中华人民共和国国家卫生健康委员会.中国结直肠癌诊疗规范(2020年版)[J].中华外科杂志, 2020, 58(8):561-585.

基金资助:山东第一医科大学(山东省医学科学院)青年科学基金培育资助计划项目(202201-080);

文章来源:何蓉,张义,李盼盼,等.直肠癌神经浸润的影像评估进展[J].中华消化病与影像杂志(电子版),2024,14(04):378-381.