肝癌CT边缘形态与微血管密度关系的初步研究
放射学实践 2000年第1期第15卷 腹部影像学
作者:许乙凯 程天明 刘杏元 刘晓霞
单位:许乙凯(510515 广州第一军医大学南方医院影像诊断中心);程天明(510515 广州第一军医大学南方医院影像诊断中心);刘杏元(510515 广州第一军医大学南方医院影像诊断中心);刘晓霞(510515 广州第一军医大学南方医院影像诊断中心)
关键词:肝癌;X线计算机断层摄影术;血管生成
【摘要】 目的:探讨肝癌CT边缘形态与瘤内微血管密度的关系。方 法:分析21例块状型肝癌的CT边缘特征;从手术切除标本上取材行免疫组化微血 管染色。结果:CT上肿瘤边界清楚型微血管密度(MCD)为18.3±11. 4,强化率为20.3%±10.3%,分别低于肿瘤边界模糊型的MCD(44.1±19.3)和强化率( 46.7%±13.7%)(二者0.01>P<0.05);混合型的边缘清楚区的MCD为21.6±14.7 ,而模糊区为39.7±10.4(0.01<P<0.05)。结论:CT边界清 楚区的MCD较低,提示瘤细胞生长较不活跃,而CT边界模糊区的MCD较高,提示瘤细胞生长活 跃。肝癌的CT边缘形态特征,与肿瘤血管的生成程度密切相关。
Prelimanary study on the relationship between CT marginal features of massive he patocellular carcinoma and intratumorous microvascular density
Xu Y ikai, Cheng Tianming, Liu Xingyuan, et al
(Medical Imaging Center, Nan Fang Hos pital, The First Military Medical University, Guang Zhou, 510515)
【Abstract】 Objective: To explore the relationship between the quan tity of microvasculature and the marginal features of massive hepatocellular car cinomas(HCCs) on CT scan.Methods: Twenty-one patients wi th HCCs underwent CT scanning. On the plain CT, the marginal features of HCCs we re classified into three types: the well-circumscribed, the poor-circumscribed and the mixed. After surgical resection, fresh tissues were sampled correspondi ng to the well circumscribed and poor circumscribed borders of HCCs. Then ,the m icrovessel density count(MDC) were determined under microscope by immunohisto-c hemical staining for the endothelial marker.Results: MDC from t he borders of HCCs with the well-circumscribed margin on CT was 8.3±11.4, sign ificantly lower than that from the borders of HCCs with the poor-circumscribed margin(44.1±19.3, 0.01>P>0.05). Moreover, the CT contrast enhancing rate from the well-circumscribed borders was 22.3%±10.3%, while 46.7%±13.7% from t he poor-circumscribed boredrs (0.01<P<0.05). Of HCCs with the mixed margi n,MDC from its clear borders reached 21.6±14.7, whereas 39.7±10.4 from its haz y borders(0.01<P<0.05).Conclusions: Our results indicate that the tumor tissue from the poor-circumscribed border tends to have higher M DC level and higher proliferative activity, whereas the tumor tissue from the we ll circumscribed border tends to have lower MDC level and lower proliferative ac tivity. The marginal features of HCCs on CT may be significantly related to deg ree of angiogenesis in HCCs.
【Key words】 Hepatocellulr carcinoma Computed tomography Angiog enesis
肿瘤的血管生成(Angiogenesis)不仅与肿瘤形成,发展和转移密切相关:[1], 而且也为肿瘤的治疗(抑制肿瘤血管生成)提供新的思路。有关肿瘤的影像学表现与肿瘤血 管生成关系的文献很少。早期Zagzag等对兔脑移植vx2肿瘤的CT增强实验中显示肿块的强化 程度与肿瘤的微血管增生程度密切相关[2]。本文拟就肝癌的CT边缘形态与局部微 血管密度(或计数)(Microvessel density count,MDC)关系进行初步探讨。
材料与方法
病例资料1997.4~1999.1期间,共收集我院21例经手术切除的块状型肝癌患者,其中男性19 例,女性2例,大小3~11.2(平均5.4±4.1)cm。全部在我院用Somaton plus CT机行平扫 和单相增强扫描(1.2ml/sec,造影剂总量80~100ml)。按平扫时肿瘤最大切面上边界清楚 与否将肝癌CT边缘形态分为[3]:①边缘清楚;②边缘模糊;③混合型(部分边界 模糊不清,而部分边界则清楚)。测量门脉期感兴趣肿瘤边缘区的CT值,求出强化率(%) =(CT增强-CT平扫)/CT平扫×100%。
免疫组织化学法测定肝癌边缘区微血管,将新鲜切除标本沿相同切面剖开,边缘清楚和边 缘模糊组各取1~2块组织块,而对肿瘤边缘呈混合型者,分别在其边缘清楚和不清楚区各取 1~2块组织块。除作HE染色行肝癌组织学分级外,尚作免疫组化微血管染色,技术要点如下 [4]:将标本置-18℃液氮冰冻,石蜡包埋,6μm厚度连续切片→用涂有APLS防脱 的玻片进行捞片→经脱蜡脱水后,用3%H2O2室温作用5~10min(消除内源性过氧化物 酶活性)→5%山羊血清封闭非特异性结合位点,倾去血清,滴加兔抗人多克隆 抗体rWF(1∶100稀释),4℃过夜;然后加1∶200稀释的VEA-1(生物素标记的荆豆凝集素,购 自北京中山公司),再滴加1∶100PBS缓冲液稀释的辣根过氧化物酶标记的链霉卵白素,37 ℃作用30min→PBS冲洗3次→用联苯胺显色→自来水冲洗→苏木素复染→中性树脂封片。
表1 肿瘤CT边缘形态与微血管密度、癌组织分级关系
CT分型 |
例数 |
取样块数 |
MCD(血管记数/
200倍视野) |
强化率% |
癌细胞Ⅲ 、Ⅳ级比例 |
边界清楚型: |
6 |
8 |
18.3±11.4 |
20.3±10.3 |
65.2% |
边界模糊型: |
2 |
4 |
44.1±19.3* |
46.7±13.7* |
76.3% |
混合型: |
13 |
清楚区 |
|
17 |
21.6±14.7 |
29.8±12.7 |
68.9% |
模糊区 |
|
16 |
39.7±10.4** |
34.2±12.0 |
71.4% |
注:*代表t检验分析,边缘清楚型与边缘模糊型二组数据比较有显著差异(0.01<P<0 .05)。
**代表混合型中,清楚边缘区与模糊边缘区的数据有显著的差异(0.01<P<0.05)。
将切片置低倍镜(×100)全面观察。发现肿瘤区血管内皮细胞被染色为棕色,与肿瘤背景 有较好对比度。选择4处血管密度最高区域,改用高倍镜(×200,约0.74mm2/视野)观察 ,将任何一个被染的内皮细胞或内皮细胞丛作为一个血管;只要结构不相连,其分支结构也 视为一个血管计[5],将4个视野血管数目进行平均。
结果
本文21例肝癌中,CT呈完全边缘清楚者有6例,边缘模糊者2例,混合型13例。从附表可见, 边缘模糊型的MCD及强化率均分别高于边缘清楚(二者0.01<P<0.05);混合型的边缘 清楚区的MCD也高于边缘模糊区,边缘清楚区的强化率虽有高于边缘模糊区的趋势,但无统 计学意义。上述结果初步表明:肿瘤边缘清楚型或混合型的边缘清楚的区域,肿瘤多呈膨胀 生长,局部微血管密度较小;强化率也较低,提示肿瘤生长相对不活跃;而肿瘤CT边缘模糊 者或肿块边缘模糊的区域,多呈浸润型生长,局部微血管的密度较高,强化率也较高,肿瘤 细胞生长较活跃。但从癌细胞组织学分化的角度上,边界模糊形成模糊区与边界清楚形成清 楚区的肿瘤组织分化,均无明显差异(P<0.05)(图1-5)。
1 平扫肝右叶有一肝癌结节,边界模糊
2 增强后病变范围明显缩小
3 同一病人术后标本作免疫组化微血管染色,发现癌边缘区有十分丰 富的微血管(×200)
图4 平扫肝癌边界清楚
5 术后标本免疫组化微血管染色,显示癌边缘带微血管数目稀少(×100)
讨论
近年来,国外许多学者对多种恶性肿瘤组织中的MCD密度及其生物学意义进行积极探索,发 现当实体瘤在1~2mm直径以前,其生长所需营养主要来源于扩散;当直径>1~2mm后,就需 要血管生成(Angiogenesis)介入[6]。肿瘤的微血管定义为瘤体内细小血管和毛 细血管,分布于瘤细胞之间的间质中,其特点是动静脉区别不明显,互相重叠,分支系乱, 癌块毛细血管数量增多。肿瘤血管形成受到血管内皮细胞生长因子等多种生长因子的调节。 如果肿瘤血管生成较多,营养供应丰富,瘤细胞生长就会越活跃,发生侵袭和转移的可能性 就会相对增大。相反,如果肿瘤没有足够的血管形成,瘤细胞生长就相对缓慢,容易产生坏 死或凋亡。我们发现,肝癌边缘形态与局部MCD定量有密切关系,肝癌以膨胀生长为主时,C T表现边界清楚,局部MCD密度也较小,提示这些肿瘤细胞生长相对缓慢,浸润性较低,而CT 边缘模糊区的癌细胞多呈浸润性生长,局部MCD密度较高,可见,肝癌的CT边缘形态特征, 不但反映了肝癌的生长方式,而且与肿瘤血管生成程度有关。
应用影像学手段无创性评价肝癌微血管密度是一种新的尝试,可为肿瘤疗效及预后判断提 供新的依据,这方面研究有重要价值。本文研究发现,以碘造影剂为示踪剂, 肿瘤CT强化率高者,局部MCD密集度也高,相反,CT强化率低者,局部MCD含量较低,提示CT 增强程度在一定程度上与肝癌的微血管密度有关。
参考文献
[1]Natalie s, larsen I. Angiogenesis research yields new approaches t o cancer treatment and prognosis. J National Cancer Institute,1993,85∶1029.[ ZK)〗
[2]Zagzag D, Goldenberg M, Brem S. Angiogenesis and blood brain barrier b reakdown modulate CT contrast enhancement; An experimental study in a rabbit bra in-tumor model. AJR, 1989,153∶141.
[3]沈冰齐,郑可国,许达生等.肝细胞癌边缘部CT与病理对照研究.中华放射杂志 ,1996,30(12)∶815.
[4]Terayama N, Terada T. Nakanuma Y. A morphometric and Immunohisto chemi cal study on angiogenesis of human metastatic carcinoma of the liver, Hepatology , 1996,24∶816.
[5]Bosari S, Delellis RA, Healtley G J, Micro vessel quantitation and pro gnosis in invasive breast carcinoma. Hum pathol, 1992,23∶755
[6]李江,王文亮,刘斌.人类肝细胞肝癌的细胞凋亡和癌组织内血管形成的调控.华 人消化杂志,1998,6(12)∶1057.
1999-04-20 收稿