室管膜瘤起源于脑室、脊髓中央管或脑室间的室管膜细胞，好发于儿童，也可见于成人，占成人中枢神经系统肿瘤比例为3%～5%^[1]。2016年最新的WHO中枢神经系统肿瘤分类标准^[2]根据室管膜瘤恶性程度不同，将其分为3个级别，不同恶性程度的成人室管膜瘤，其治疗方式存在差异，对于恶性程度较高的Ⅲ级肿瘤，术后须辅助放射治疗^[3]。ADC值可以客观、定量地评估肿瘤细胞内外水分子的运动情况，并已广泛应用于不同肿瘤的分级、鉴别及预后分析之中^[4,5,6]。Ki-67增殖指数是一种常见的细胞增殖标志物，反映细胞增殖活性，与肿瘤恶性程度密切相关^[7]，但只能通过穿刺活检或者手术方式获取。本研究分析成人颅内室管膜瘤最小表观扩散系数（minimum ADC，ADCmin)值与Ki-67增殖指数表达水平的相关性，旨在探讨ADCmin值术前无创预测肿瘤恶性程度的价值，为患者诊疗方案的制定提供参考。

1　材料与方法

1.1　一般资料

       回顾性分析2015年5月至2020年3月我院经手术病理证实的29例成人颅内室管膜瘤患者的临床资料，男性20例，女性9例，发病年龄19~69岁，平均(44.52±15.15）岁，其中室管膜瘤（WHO Ⅱ级）16例、间变性室管膜瘤（WHO Ⅲ级)13例。临床表现为头晕、头痛伴恶心呕吐者23例，肢体无力伴活动障碍者5例，无明显症状者1例。所有患者术前行MR平扫及增强扫描检查，术后行Ki-67增殖指数测定。

1.2　扫描设备及参数

       采用Siemens 3.0 T超导MR扫描仪，32通道头线圈，行头颅MR平扫及增强扫描。GRE序列T1WI扫描参数：TR=250 ms，TE=2.48 ms，视野22 cm×22 cm，矩阵256 × 256，层厚5 mm，层间距1.0 mm；TSE序列T2WI扫描参数：TR=4000 ms，TE=96 ms，视野22 cm × 22 cm，层厚5 mm，层间距1.0 mm，矩阵256×256；SE序列扩散加权成像（diffusion weighted imaging，DWI）扫描参数：TR 4500 ms，TE 102 ms，层厚5.0 mm，层间隔1.0 mm，矩阵256 × 256，b值分别为0、1000 s/mm²；肘静脉高压团注对比剂（Gd-DTPA) 0.1 mmol/kg，流率3 mL/s，获得轴位、矢状位和冠状位T1WI增强图像。

1.3　图像分析及ADCmin测量

       将DWI原始图像导入ADW 4.6工作站后获得ADC图像，由2位高年资神经专业诊断医师根据不同扫描序列图像，避开瘤体坏死、囊变及出血区，进行肿瘤实性成分ADCmin值的测量，ROI大小为15 ～20 mm²，每个测量层面上放置8~12个ROI，测量2~3个层面，所有ROI中最低的ADC值即为ADCmin值，将两名医师测量的ADCmin值取均值后作为最终结果。

1.4　病理资料

       所有肿瘤标本均行HE染色及免疫组织化学染色。Ki-67蛋白的免疫组化分析使用单克隆小鼠抗人Ki-67抗体进行，细胞核呈棕黄色判断为Ki-67阳性细胞，随机读取10个高倍镜视野计数1000个肿瘤细胞，Ki-67增殖指数为阳性细胞数／总细胞计数，根据Ki-67增殖指数大小，将其分为"低表达组"(<10%）和"高表达组"(≥10%)。

1.5　统计学方法

       经正态分布检验后，Ki-67增殖指数高低表达组间ADCmin值的差异通过两独立样本t检验进行分析，绘制ROC曲线以评估ADCmin值区分Ki-67增殖指数高低表达组的效能。ADCmin值与Ki-67增殖指数间的相关性采用Pearson相关分析。本组所有研究数据均使用SPSS 23.0统计学软件包分析，P<0.01认为差异有统计学意义。

2　结果

2.1　Ki-67增殖指数高低表达组间ADCmin值的比较

       Ki-67增殖指数高表达组（图1) ADCmin值显著小于低表达组（图2) ADCmin值（图3)，两个不同Ki-67增殖指数表达组间的ADCmin值具有显著的统计学差异(t=4.693，P<0.01)，ADCmin值区分Ki-67增殖指数高低表达组间的曲线下面积为0.897（图4)，以ADCmin值0.871 × 10^-3 mm²/s作为区分的最佳阈值时，对应的敏感度及特异度分别为81.3%、92.3%。

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图1  男，19岁，间变性室管膜瘤，右侧枕叶囊实性占位。A：T1WI轴位病灶呈等低信号；B：T2WI轴位病灶呈不均匀混杂高信号；C：ADC轴位病灶呈等高信号，ADCmin值为0.833 × 10^-3 mm²/s；D：T1WI轴位增强病灶呈不均匀明显强化；E：病理图示瘤组织见假菊形团、菊形团结构，瘤细胞排列密集，细胞小，胞浆深染，核异形多见，核分裂像明显，部分假菊团中央见坏死及微血管增生（HE × 100)；F：免疫组化示肿瘤细胞增殖活性高，Ki-67约为60% (HC× 100)
Fig. 1  Male, 19 years old, anaplastic ependymoma. Cystic-solid space in the right occipital lobe. A: T1WI axial position lesions showed inhomogeneous equal-low signal; B: T2WI axial positionl lesions showed inhomogeneous mixed high signal; C: ADC axial positionl lesions showed equal-high signal, ADCmin value is 0.833 × 10^-3 mm²/s; D: T1WI axial position enhanced scan lesions showed obvious inhomogeneous enhancemen; E: Pathology showed that pseudochrysanthemum-shaped and chrysanthemum-shaped structures were seen in the tumor tissue, with tumor cells were densely arranged, the cells were small, the cytoplasm was deeply stained, the nuclear heteromorphism was common, and the nuclear division was obvious, necrosis and microangiogenesis were seen in the center of some false chrysanthemum groups (HE × 100); F: Immunohistochemistry showed that the proliferative activity of tumor cells was high, and the Ki-67 was about 60% (HC × 100).

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图2  男，55岁，室管膜瘤，左侧颞叶囊实性占位。A：T1WI轴位病灶呈不均匀等低信号；B：T2WI轴位病灶呈等高信号；C：ADC轴位病灶呈等高信号，ADCmin值为1.142 × 10^-3 mm²/s；D：T1WI轴位增强病灶呈不均匀中度强化；E：病理图示瘤组织见假菊形团、菊形团结构，瘤细胞排列密集，细胞核增大，核分裂像少见，未见明确栅栏样坏死和微血管增生（HE × 100)；F：免疫组化示肿瘤细胞增殖活性低，Ki-67约为5%(HC × 200)
Fig. 2  Male, 55 years old, ependymoma, cystic-solid space in the left temporal lobe. A: T1WI axial position lesions showed inhomogeneous equal-low signal; B: T2WI axial position lesions showed equal-high signal; C: ADC axial position lesions showed equal-high signal, ADCmin value is 1.142 × 10^-3 mm²/s; D: T1WI axial position enhanced scan lesions showed moderate inhomogeneous enhancement; E: Pathology showed that pseudo chrysanthemum-shaped and chrysanthemum-shaped structures were seen in the tumor tissue, with dense arrangement of tumor cells, enlarged nucleus, rare mitosis, no palisade necrosis and microangiogenesis (HE × 100); F: Immunohistochemistry showed that the proliferative activity of tumor cells was low, and the Ki-67 was about 5% (HC × 200).

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图3  成人颅内室管膜瘤Ki-67增殖指数高低表达组间ADCmin值差异图
图4  ADCmin值鉴别成人颅内室管膜瘤Ki-67增殖指数高低表达组的ROC曲线(AUC=0.897)
图5  成人颅内室管膜瘤Ki-67增殖指数与ADCmin值呈负相关(r=-0.596，P<0.01)
Fig. 3  Difference of ADCmin value between high and low expression groups of Ki-67 proliferation index in adult intracranial ependymoma.
Fig. 4  ADCmin value differential ROC curve of high and low expression of Ki-67 proliferation index in adult intracranial ependymoma (AUC=0.897).
Fig. 5  There was a negative correlation between Ki-67 proliferation index and ADCmin in adult intracranial ependymoma (r=-0.596, P<0.01)

2.2　ADCmin值与Ki-67增殖指数的相关性

       29例室管膜瘤的Ki-67增殖指数值为(17.27±2.21)%，ADCmin值为（0.869±0.037) × 10^-3 mm²/s，随着肿瘤恶性程度的增加，Ki-67增殖指数是逐渐增加的，而ADCmin值是逐渐减低的，肿瘤的Ki-67增殖指数与ADCmin值间呈负相关性(r=-0.596，P<0.01)，见图5。

3　讨论

       成人颅内室管膜瘤的治疗与其恶性程度密切相关，对于恶性程度较高的Ⅲ级肿瘤，术后常规行放射治疗^[3]，因此术前对肿瘤恶性程度的准确判断，对于临床制定治疗方案十分重要。Ki-67是一种细胞增殖核抗原，由MKI67基因编码参与细胞周期与DNA合成，其表达水平的高低与细胞增殖活性密切相关，是评估肿瘤预后及复发的重要参考，并已广泛应用于不同肿瘤恶性程度的评估之中，通常来说，高表达水平的Ki-67增殖指数，预示肿瘤侵袭性强、恶性程度高，患者预后较差^[7,8,9]。ADC值能够对肿瘤进行简单有效的定量评估，在脑肿瘤的分级及鉴别诊断之中潜力巨大^[4,10]。相关研究^[7,11]表明，恶性肿瘤细胞增殖速度、细胞数量及细胞核的异型性明显增加，细胞排列密集、结构紧凑，细胞外空间的缩小，将会使细胞内水分子的扩散受到限制，最终导致ADC值的降低。由于肿瘤的异质性，平均ADC值往往难以代表肿瘤恶性程度最高的部分，从而影响对肿瘤恶性程度的精准的评估，ADCmin值区域是肿瘤细胞最密集的区域，相对于平均ADC值及相对ADC值，在图像上更易识别、测量和获取，并已初步应用于脑肿瘤的分级及鉴别之中^[4,10]。因此，笔者推测ADCmin值有助于术前无创预测成人颅内室管膜瘤Ki-67增殖指数表达水平，能更真实、客观、准确地评估肿瘤的恶性程度。

3.1　Ki-67增殖指数高低表达组间ADCmin值的对比分析

       Ki-67增殖指数表达水平对于判断室管膜瘤恶性程度、患者的预后及治疗方案的制定十分重要，当Ki-67增殖指数≥10％提示肿瘤恶性程度较大，患者预后较差，术后需辅以放射治疗^[8]。Takami等^[12]研究发现，Ki-67增殖指数<10％的室管膜瘤患者的无进展生存期明显高于Ki-67增殖指数≥10％的患者。因此，本研究以10％为阈值，将29例成人颅内室管膜瘤患者按Ki-67增殖指数大小分为高表达组(n=13)与低表达组(n=16)。作为MR功能成像的一种方式，DWI可以从分子水平阐示细胞内外水分子的运动情况，并通过ADC值进行量化分析，恶性肿瘤细胞内外的水分子运动，由于较高的细胞密度和细胞核／细胞质比率将会受到限制，ADC值也会随之减低^[13]，ADCmin值区域是肿瘤细胞的最密集区，该区域肿瘤细胞内外水分子的运动受限程度更加明显。本研究中，Ki-67增殖指数高表达组ADCmin值为（0.723±0.088) × 10^-3 mm²/s，显著低于Ki-67增殖指数低表达组(0.989±0.188) × 10^-3 mm²/s，两个表达组间的ADCmin值差异显著(t=4.693，P<0.01)，ADCmin值区分两个表达组的敏感度和特异度分别高达81.3%、92.3%，与文献报道相符，进一步说明ADCmin值区域瘤细胞密集、水分子运动受限明显，可最大程度上反映肿瘤的恶性程度，在判断肿瘤良恶性、分析预后、指导治疗等方面具有重要的临床意义。

3.2　ADCmin值与Ki-67增殖指数表达的相关性分析

       Ki-67参与细胞周期及DNA合成，是反映细胞增殖活性较为可靠的指标之一；ADCmin值区域肿瘤细胞增殖最活跃，细胞数量及密度最高，因此，ADCmin值最接近于反映肿瘤真正的恶性程度。目前，国内外文献关于成人颅内室管膜瘤Ki-67增殖指数与ADCmin值间相关性的研究，尚未见报道。朱莉等^[14]研究发现，不同级别的胶质瘤的ADCmin值与Ki-67增殖指数间均呈负相关，ADCmin值区域代表肿瘤恶性程度最高的区域，有助于肿瘤恶性程度的判断及不同病理分级的肿瘤的区分，类似的研究结果也出现在使用ADCmin值对儿童^[15]及成人^[4]颅内间变性室管膜瘤与室管膜瘤的鉴别诊断之中。本研究发现成人颅内室管膜瘤的ADCmin值与Ki-67增殖指数间呈负相关(r=-0.596，P<0.01)，随着Ki-67增殖指数的增加，ADCmin值呈逐步减低的趋势，该结果表明ADCmin值可用于成人颅内室管膜瘤恶性程度的评估，这与Wang等^[7]使用ADC值分析食管鳞状细胞癌Ki-67表达水平的研究结果相似。ADCmin值做为一种简单、易获取的定量参数，与Ki-67增殖指数间关系密切，在评估不同部位、不同类别肿瘤的恶性程度方面潜力巨大。

3.3　本研究的局限性

       本组研究样本量较少，仅纳入发生于成人颅内的16例室管膜瘤（WHO Ⅱ级）及13例间变性室管膜瘤(WHO Ⅲ级），未纳入WHO Ⅰ级的室管膜瘤及2016年最新增加的室管膜瘤（RELA融合基因阳性），也未纳入发生于颅外的室管膜瘤，可能会造成统计学偏差；测量ADCmin值所选取的ROI可能包含肉眼不易区分的微囊变区域，影响所测ADCmin值的准确；此外，进行Ki-67增殖指数计数的病理组织标本未与ADC图上测量ADCmin值的区域完全保持点对点的一致，有待扩大样本量后进行更深入的研究。

       总之，成人颅内室管膜瘤ADCmin值与Ki-67增殖指数间关系密切，作为定量参数的ADCmin值能有效在术前无创预测Ki-67增殖指数的表达水平，判断肿瘤的恶性程度，为临床诊疗提供参考。