常規增強聯合DWI在不可切除肝內膽管癌靶免聯合治療無進展生存預測中的價值

盛若凡, 吳東, 鄭碚璇, 黃曉勇, 曾蒙蘇

肝內膽管癌(intrahepatic cholangiocarcinoma,iCCA)是第二常見的肝原發性惡性腫瘤,惡性程度高,預后差,超過70%的患者確診時已處于晚期而無法手術切除[1]。不可切除iCCA預后極差,總生存期少于12個月,未經治療者中位生存期僅約3～6個月[2]。Gemox(吉西他濱+奧沙利鉑)抗腫瘤全身化療方案是晚期不可切除iCCA的標準一線治療方案,但療效有限[3]。如今,包括分子靶向治療和免疫治療在內的精準治療受到越來越廣泛的重視,前景十分廣闊。索拉非尼、倫伐替尼等酪氨酸激酶抑制劑具有抗血管生成作用,已被證實對肝細胞癌有效[4,5],其抗腫瘤活性也已在膽管癌中得到證實[6]。近年來,檢查點阻斷抑制劑[包括抗程序性細胞死亡蛋白1(PD-1)抗體]免疫治療已在多項研究中被證實對部分iCCA患者具有明確效果[7]。但單一治療對iCCA療效有限,免疫、靶向、化療藥物的聯合使用是提高療效的重要方向,被越來越多的臨床試驗所證實[1,8]。然而,個體腫瘤存在異質性,治療反應不一,臨床實踐中迫切需要一種無創、可靠、簡便的檢測方法進行療效預測,尋找合適的治療候選人群、優化個體治療策略。

目前iCCA療效預測及評估主要依靠影像學檢查,但至今尚無公認可靠的影像預測標志物。MRI是如今肝臟腫瘤診斷和評估的首選影像手段,其可提供多參數信息且無電離輻射,得到了越來越廣泛的應用。多項研究亦證實了MRI在iCCA預后評估中的重要價值[9-11],但既往研究大多為手術治療,對靶免系統治療的療效預測評估鮮有涉及。本研究旨在探討MRI在晚期不可切除iCCA靶免聯合治療(Gemox化療聯合倫伐替尼和PD-1單抗),特別是無進展生存預后預測中的價值。

材料與方法

1.病例資料

回顧性搜集復旦大學附屬中山醫院2019年6月至2020年1月接受一線聯合Gemox化療、倫伐替尼和PD-1單抗治療的30例iCCA患者,所有患者經多學科團隊評估為不可切除,治療前經肝穿刺活檢病理證實。病例排除標準:①圖像質量欠佳,不符合參數測量要求;②MRI掃描與治療間隔時間超過1個月;③既往接受過局部或全身抗腫瘤治療。

2.MRI檢查方法

MRI檢查采用中國聯影uMR 770 3.0T MRI掃描儀。平掃采用橫軸面快速自旋回波抑脂T2加權成像序列,掃描參數:TR 2000 ms,TE 106.2 ms,層厚6 mm,層間距1.2 mm,矩陣256×256。橫軸面梯度回波正、反相位T1加權成像序列掃描參數:TR 3.66 ms,TE分別為1.2 ms(正向位)和2.4 ms(反相位),層厚3 mm,無間距掃描,矩陣168×288。擴散加權成像(diffusion weighted imaging,DWI)采用橫軸面單次激發平面回波成像序列,掃描參數:TR 2714 ms,TE 63.3 ms,層厚6 mm,層間距1.2 mm,矩陣128×100,b值分別取0、50及500 s/mm2。增強掃描時要求患者在平靜狀態下屏氣,采用橫軸面三維容積內插快速擾相梯度回波序列T1WI,掃描參數:TR 3.27 ms,TE 1.45 ms,層厚3 mm,無間距掃描,矩陣288×320。增強掃描對比劑采用釓噴酸葡甲胺鹽,注射流率2 mL/s,劑量0.1 mmol/kg,對比劑到達升主動脈時自動觸發動脈期掃描,而后分別于60～70 s和180 s行門脈期和延遲期掃描。

3.影像學分析

由兩位高年資腹部影像診斷醫師通過PACS系統對MRI圖像進行獨立分析,并計算觀察者間一致性,意見不統一時通過協商達成一致。閱片者知曉患者為晚期iCCA接受靶免聯合系統治療,但對其余臨床、實驗室檢查及預后信息均不知曉。對于多發病灶,選最大者進行分析。

定性分析:腫瘤數目、位置(靠近肝門與否)、邊界(規整/不規則)、動脈期強化(環形強化/非環形強化/無強化)、強化模式(漸進、持續、廓清)、動脈期瘤周異常強化(定義為動脈期腫瘤邊界外緣模糊的高強化,增強后期與肝實質信號趨于一致)、靶樣表現(包括動脈期環形強化、周邊廓清、中央延遲強化、靶樣彌散受限)、出血、壞死、肝包膜回縮、血管侵犯、淋巴結轉移、遠處轉移。

定量分析:測量病灶的最大徑。選取感興趣區(region of interest,ROI),測定動脈期病灶和肝組織信號值、背景噪聲標準差及病灶表觀擴散系數(apparent diffusion coefficient, ADC)值。病灶ROI的選取應盡可能覆蓋病灶全部,肝組織ROI選取與病灶相同層面直徑約2 cm的區域,避開大血管、壞死出血及偽影等,噪聲ROI選取與病灶同層面,肝臟外腹側左、中、右3個直徑約2 cm的區域,分別進行測定后求均值。對于每個病例,在腫瘤最大橫斷面選取連續的3個層面,分別進行測定后取平均值。各序列ROI測量盡可能保持在相同位置,以保證所測值的可比性。增強前后各期,病灶與肝實質間的信噪比(signal to noise ratios, SNR)= SIlesion/SDnoise,對比噪聲比(contrast to noise ratios,CNR)=(SIlesion-SIliver)/ SDnoise,其中SIlesion、SIliver及SDnoise分別為病灶、肝組織的信號強度及背景噪聲信號的標準差。

4.隨訪

所有患者均接受Gemox化療、倫伐替尼和PD-1單抗聯合治療,并定期監測。在治療期間,每2個月(±2周) 通過MRI進行療效評估,采用實體瘤反應評價標準(RECIST版本1.1[12])。本研究的主要終點是無進展生存(progression free survival,PFS),根據RECIST v1.1指南定義為從治療第一天到首次記錄疾病進展或死亡的時間,以先發生者為準。同時計算客觀緩解率,定義為隨訪期間最佳療效達完全緩解或部分緩解患者的比例。

5.統計學分析

采用SPSS 22.0軟件進行統計學分析。觀察者間一致性分別采用kappa指數(分類變量)和組間相關系數(連續變量)計算,kappa指數或組間相關系數為0～0.2表示一致性差,0.2～0.4表示一致性一般,0.4～0.6表示一致性適中,0.6～0.8表示一致性好,0.8～1.0表示一致性非常好。PFS率采用Kaplan-Meier法進行分析。根據受試者工作特征 (receiver operating characteristic,ROC)曲線中的約登指數明確腫瘤SNR、CNR和ADC的分界值。采用log-rank檢驗對腫瘤進展的危險因素進行單因素分析,單因素分析中P<0.05的因素進一步采用逐步Cox回歸模型進行多因素分析以明確獨立危險因素,并根據多因素分析結果構建無進展生存預測諾莫圖。所有檢驗均使用雙側檢驗,以P<0.05為差異具有統計學意義。

結 果

1.患者臨床特征

30例接受一線聯合Gemox化療、倫伐替尼和PD-1單抗治療的iCCA患者中,23例符合本研究納排標準入選,其中男17例,女6例,平均年齡為58歲(范圍37～74歲)?；颊叩幕€臨床特征見表1。23例患者的中位隨訪時間為16個月(范圍2～20個月),沒有患者在疾病進展前死亡。納入的23例患者中有17例(73.9%)在聯合治療后出現客觀緩解。盡管總體客觀緩解率較高,但在后續治療中有很大比例的患者出現疾病進展,15例患者(65.2%)隨訪中疾病進展,平均進展時間為(7.87±4.31)個月(范圍2～16個月)。半年和1年累計PFS率分別為73.9%(95% CI:55.87%～91.93%)和33.5% (95% CI:13.7%～53.3%)。

表1 肝內膽管癌的臨床、影像特征以及無進展生存單因素log-rank分析

2.無進展生存預測分析

基于約登指數,腫瘤SNR、CNR和ADC值的界值分別為628.03、-19.57和1.273×10-3mm2/s。單因素分析結果顯示,丙氨酸轉氨酶>35 U/L (χ2=4.132,P=0.042)、凝血酶原時間>13.0 s(χ2=4.235,P=0.040)、多發病灶(χ2=11.698,P=0.001)、腫瘤大小>5 cm(χ2=4.156,P=0.041)、動脈期瘤周異常強化(χ2=8.057,P=0.005)、出血(χ2=6.153,P=0.013)以及ADC 值≤1.273×10-3mm2/s(χ2=9.819,P=0.002)與iCCA治療后疾病進展相關(表1)。上述影像指標均存在非常好的觀察者間一致性:動脈期瘤周異常強化K值=0.795,出血K值=0.832,ADC值組間相關系數=0.933(95%CI:0.851～0.971)。

多因素分析結果顯示,動脈期瘤周異常強化[風險比(hazard ratio,HR)=5.747 (95%CI:1.192～27.78,P=0.029)、出血[HR=5.460 (95%CI:1.14～26.058,P=0.033) ]和ADC值 ≤1.273×10-3mm2/s [HR=6.261(95%CI:1.774～22.092);P=0.004]為iCCA疾病進展的獨立危險因素(圖1、表2)。伴有動脈期瘤周異常強化、出血和低ADC值的iCCA患者1年PFS率分別為18.8%、0和7.7%,顯著低于無動脈期瘤周異常強化(χ2=8.057,P=0.0045)、無出血(χ2=6.153,P=0.013)和高ADC值(χ2=9.819,P=0.002)組(圖2)。聯合上述三項獨立影像特征構建諾莫圖(圖3),C指數為0.856 (95% CI:0.785～0.927),顯著高于動脈期瘤周異常強化 (0.698,95% CI:0.598～0.798)、出血 (0.598,95% CI:0.494～0.702)和ADC值 (0.735,95% CI:0.647～0.823)三項單一指標(P=0.0015～0.022)。

圖1 肝左外葉肝內膽管癌患者,男,54歲。a)T1WI示腫瘤呈低信號(箭),腫瘤內可見斑片、斑點狀的輕度高信號出血灶(箭頭);b) 增強掃描動脈期示腫瘤環形強化(箭)伴瘤周異常強化(箭頭);c) ADC圖示腫瘤實質區域呈明顯低信號(箭),ADC平均值為0.993 ×10-3mm2/s;d) 治療后第一次隨訪(2個月)出現疾病進展,肝內見多個新發病灶(箭)。

圖2 無進展生存曲線。a)分別為動脈期瘤周異常強化與無動脈期瘤周異常強化;b) 分別為出血 與無出血;c) 分別為ADC值≤1.273×10-3mm2/s與ADC值>1.273×10-3mm2/s。

圖3 聯合動脈期瘤周異常強化、出血、ADC≤1.273×10-3mm2/s影像特征構建的肝內膽管癌無進展生存預測諾莫圖。ADC:1表示ADC值>1.273×10-3mm2/s,0表示ADC值≤1.273×10-3mm2/s。預測點在與每個變量對應的上方刻度軸,其總和位于下方總刻度軸,并向下繪制生存軸以確定1年無進展生存率。

表2 肝內膽管癌的無進展生存多因素Cox回歸分析

討 論

肝內膽管癌是起源于膽道系統的高侵襲性原發性肝癌[13]。至今,晚期不可切除iCCA仍是一種難以治療的惡性腫瘤,而化療和靶向、免疫聯合治療被越來越多的研究證實具有聯合協同作用,具有廣泛的應用前景[14]。同樣,本研究亦證實了Gemox化療聯合倫伐替尼和PD-1單抗治療的可行性和有效性。然而,雖然本研究納入患者的客觀緩解率達73.9%,但相當一部分患者的療效無法持續,存在較高的早期進展風險(本研究中1年累計PFS率僅為33.5%)。因此,尋找可靠的無創性標志物進行早期進展預后預測對于選擇合適治療人群至關重要。本研究結果顯示,動脈期瘤周異常強化、出血和腫瘤ADC值是iCCA無復發生存的獨立預測因子,三項指標聯合構建模型具有最優的預測效能。

本研究明確了動脈期瘤周異常強化預測iCCA治療后早期進展的價值。動脈期瘤周異常強化可反映腫瘤周邊區域微小門脈分支瘤栓閉塞引起的異常血流灌注[15,16],已被證實與肝細胞癌[16,17]和混合型肝癌[15]微血管侵犯密切相關,而后者是肝癌復發轉移及影響遠期預后的重要因素[18]。本研究進一步提示其在iCCA預后預測中的價值。筆者同時發現,腫瘤內出血是疾病進展的促進因素。出血更常見于生長迅速的較大腫瘤,而后者與低分化、高增殖性等侵襲性生物學特性相關[19,20],這亦與本研究中合并出血病例進展風險較高相一致。

DWI可檢測活體組織內水分子的微觀運動,反映細胞密度、細胞外間隙容積等組織細胞微觀結構信息[21]。既往研究報道,ADC值可幫助預測iCCA手術[22]和局部/全身治療[23,24]后預后結局。本研究結果顯示,ADC值較低的iCCA靶免治療后的疾病早期進展風險顯著高于ADC值較高組,提示了腫瘤ADC值在iCCA生存預測中的價值。高侵襲性腫瘤細胞密集、核漿比增大、間質豐富而細胞外間隙減小,均可能導致ADC值降低[22,25,26]。

為進一步優化預測性能,本研究聯合上述3個獨立MRI特征構建諾莫圖,該聯合模型具有較高的預測效能,C指數達0.856,優于單一特征。因此,基于MRI的聯合預測諾莫圖可有效傳達預后信息,幫助臨床選擇合適的治療候選人群。

本研究存在以下局限性:首先,本研究為回顧性分析,存在一定偏倚;其次,本研究樣本量小,因此我們的初步結論需要在更大樣本量人群中驗證;最后,本研究采用常規細胞外MRI對比劑,肝膽特異性對比劑的診斷價值有待進一步研究。

綜上所述,MRI檢查在晚期不可切除肝內膽管癌靶免聯合治療后無進展生存預測中具有重要價值。動脈期瘤周異常強化、出血、ADC值 ≤1.273×10-3mm2/s是治療后疾病進展的獨立預測因素,三者聯合構建模型具有最優的預測效能。本研究結果提示了MRI治療前無創性生存預測的可能性,在臨床實踐中可協助治療決策選擇。