引 用 本 文:
邢飞,朱文静,姜吉锋,陆健,张涛,马秦榕. 肝细胞癌伴“结中结”的肝胆期影像表现分型及其病理学特征[J]. 中华肝脏病杂志,2024,32(11):989-996.DOI:10.3760/cma.j.cn501113-20231221-00291
通信作者:张涛, 南通大学附属南通第三医院影像科
摘 要
目的
分析肝细胞癌伴“结中结”(NIN-HCC)的肝胆期(HBP)影像表现分型及其病理学特征。
方法
回顾性连续纳入2015年7月至2022年11月于南通大学附属南通第三医院经手术病理证实为NIN-HCC,术前进行过钆塞酸二钠增强MRI检查的25例(27个病灶)肝硬化患者。分析并记录NIN-HCC中内、外结节的大小、信号强度、强化方式及其病理学特征,并根据2018版肝脏影像报告与数据系统(LI-RADS)分类标准对病灶进行评分。根据内、外结节的HBP不同信号强度,将NIN-HCC进行分组、分型。采用独立样本 t检验、Mann-Whitney U检验或Fisher确切概率法比较组间的影像特征及LI-RADS评分的差异。采用Spearman相关系数评估内、外结节的病理分化程度与HBP信号强度之间的相关性。采用Kaplan-Meier曲线分析NIN-HCC术后无复发生存(RFS)。
结果
27个NIN-HCC中,内结节动脉期均呈富血供改变,最大径(13.2±5.5)mm,51.9%(14/27)呈“快进快出”强化,48.1%(13/27)呈“快进慢出”强化。外结节动脉期均呈乏血供改变,最大径(25.7±7.3)mm,13个(48.1%)伴廓清表现。以背景肝实质信号强度作为参照,根据外结节HBP的信号强度,将NIN-HCC分为2组:低信号组( n=17,63.0%)及等信号组( n=10,37.0%)。以外结节信号强度作为参照,根据内结节低、等、高信号,将低信号组、等信号组依次分为A~C型、D~F型,共6型。低信号组中,7.4%(2/27)内结节呈更低信号(A型),37.0%(10/27)呈等信号(B型),18.5%(5/27)呈高信号(C型)。等信号组中,29.6%(8/27)内结节呈低信号(D型),7.4%(2/27)呈等信号(E型),无一例高信号(F型)。40.7%(11/27)病灶LI-RADS评分为LR-4类,59.3%(16/27)为LR-5类。低信号组与等信号组间,内、外结节最大径、强化方式及病灶LI-RADS评分差异均无统计学意义( P值均>0.05)。组织学上,NIN-HCC呈细梁/假腺管型,无微血管侵犯,其中内结节以中分化HCC为主,外结节以高分化HCC为主。内、外结节的分化程度与HBP信号强度差异无统计学意义( r=0.290, P=0.143;r=0.079, P=0.697)。NIN-HCC根治性切除术后中位RFS随访时间为31.7个月,1、3、5年累积RFS率分别为96.0%、76.0%和64.0%。
结论
NIN-HCC可作为HCC多步癌演变早期诊断的形态学标志物,影像及病理学具有一定特征性,HBP影像学分型有助于进一步提高HCC伴“结中结”影像征象的了解。
肝细胞癌伴“结中结”(nodule-in-nodule architecture of hepatocellular carcinoma,NIN-HCC),即较大的乏血供外结节内存在较小的富血供内结节,是一种较为罕见的HCC表型,3%~6%的高级别异形增生结节(high-grade dysplastic nodules,HGDN)或早期肝细胞癌(early hepatocellular carcinoma,eHCC)会出现这种影像表现 [ 1 , 2 ] 。NIN-HCC是展示肝硬化结节多步癌演变过程的经典范例,其中富血供区代表肿瘤细胞的克隆增殖中心并逐步扩大以取代整个病变 [ 3 , 4 ] 。肝脏影像报告与数据系统(Liver Imaging and Reporting Data System,LI-RADS)中 [ 5 ] ,“结中结”表现作为诊断HCC特异性的辅助征象之一,具有重要价值。
钆塞酸二钠(gadolinium ethoxybenzyl diethylenetriamine pentaacetic acid,Gd-EOB-DTPA)作为一种肝胆特异性造影剂,能够准确反映肿瘤去分化过程中涉及的血流动力学和细胞功能改变 [ 6 , 7 , 8 ] 。目前,有关Gd-EOB-DTPA增强MRI用于NIN-HCC诊断方面的研究,国内鲜见报道。因此,本研究初步探讨NIN-HCC的肝胆期(hepatobiliary phase,HBP)影像表现分型及其病理学改变,旨在提高对该病的认识。
资料与方法
1. 临床资料:回顾性连续纳入2015年7月至2022年11月南通大学附属南通第三医院符合以下标准的HCC患者。纳入标准:(1)术前1个月内接受Gd-EOB-DTPA增强MRI检查;(2)每个患者至少1个NIN-HCC,病灶由较小的富血供内结节与较大的乏血供外结节组成 [ 6 ] ,影像表现如 图1 所示;(3)MRI检查前病灶均未接受过穿刺或局部治疗(如射频消融术、经肝动脉化疗栓塞术等);(4)患者均行肝癌切除术,病理证实为NIN-HCC;(5)临床资料完整。排除标准:(1)肝功能Child-Pugh分级为C的患者;(2)既往有病灶局部治疗史;(3)图像质量差,不能用于评价分析。最终,25例乙型肝炎肝硬化患者共27个NIN-HCC病灶纳入本研究,男17例、女8例,年龄38~73岁,中位年龄57(53,69)岁;23例为单发病灶,2例为2个病灶;血清甲胎蛋白(alpha-fetoprotein,AFP)升高者5例,范围为25.9~150.83 μg/L(正常值<20 μg/L)。本研究获得南通大学附属南通第三医院伦理委员会的批准(批号:EK2021017),患者知情同意豁免。
2. MRI检查方法:采用荷兰Philips Ingenia 3.0 T MRI扫描仪,16通道腹部线圈。MRI常规平扫序列包括同、反相位T1加权成像(weighted image,WI)、脂肪抑制T2WI和扩散加权成像(diffusion weighted imaging,DWI)。横轴位屏气扰相梯度回波T1WI正反相位:TR 81 ms,TE-1 1.15 ms,TE-2 2.3 ms,层厚5.0 mm,层间距1.0 mm,矩阵256×160;横轴位自由呼吸单次激发脂肪抑制快速自旋回波T2WI:TR 2 000.00 ms,TE 90.00 ms,层厚5.0 mm,层间距1.0 mm,矩阵256×160;横轴位自由呼吸单次激发平面回波DWI:b值取0、800 s/mm2,TR 2 200.00 ms,TE 55.00 ms,层厚5.0 mm,层间距1.0 mm,矩阵128×160。动态增强扫描采用T1高分辨率各向同性容积激发扫描序列:TR 3.0 ms,TE 1.5 ms,层厚2.5 mm,无间距扫描,矩阵250×230。对比剂采用Gd-EOB-DTPA(购自德国Bayer医药保健公司),采用高压注射器经静脉以1.0~1.5 ml/s流率注射,剂量为0.1 ml/kg,注射对比剂后以20 ml等渗盐水冲洗。注射对比剂后延迟22~26 s、60~70 s、3 min、20 min分别采集动脉晚期(later arterial phase,LAP)、门静脉期(portal venous phase,PVP)、移行期(transitional phase,TP)及HBP图像。
3. 图像分析:由2名高年资放射科医师(分别具有10年和12年腹部MRI诊断经验)对所有MRI图像进行独立解读,对NIN-HCC进行影像分组、分型,并参照2018版LI-RADS(LI-RADS v2018)分类标准进行评分 [ 5 ] ,当2名医师意见产生分歧时,经协商达成一致。具体内容如下:(1)内结节位置,标记为“偏心型”或“中心型”(“偏心型”定义为内结节贴近或非常接近外结节边缘,而不涉及外结节中心;“中心型”定义为内结节位于外结节中央)。(2)内、外结节及病灶最大径,内结节在LAP测量,外结节在PVP或TP测量,整个病灶在HBP测量;(3)内、外结节T2WI、DWI信号(以背景肝实质信号作为参照,分为低、等、高信号);(4)病灶内是否含脂(反相位较同相位信号减低);(5)内、外结节主要征象[非环状动脉期高强化(arterial phase hyperenhancement,APHE)、非周边廓清、强化包膜];(5)内、外结节动态增强模式(“快进快出”型,即非环状APHE+非周边廓清;“快进慢出”型,即非环状APHE+无廓清;乏血供型,即无APHE);(6)HBP图像上,以背景肝实质信号强度作为参照,根据外结节信号强度,将NIN-HCC分为2组:低信号组、等信号组;以外结节信号强度为参照,根据内结节低、等、高信号,将低信号组、等信号组依次分为A~C型、D~F型,共6型,如 图2 所示;(6)基于LI-RADS v2018分类标准,根据病灶大小及主要征象,进行LR评分。
4. 病理分析:由2名具有10年以上工作经验病理诊断医师共同完成,HCC的病理诊断可参照《世界卫生组织(2019)消化系统肿瘤分类》 [ 9 ] 和《原发性肝癌诊疗指南(2022年版)》 [ 10 ] ,重点描述以下内容。HCC的分化程度:采用Edmonson-Steiner分级法 [ 11 ] (Ⅰ级为高分化,Ⅱ级为中分化,Ⅲ~Ⅳ级为低分化)。HCC的组织学分型:细梁/假腺管型、粗梁/团片型、粗梁实体型。HCC的微血管侵犯(microvascular invasion,MVI):阴性组(M0:未发现MVI)、阳性组(M1:≤5个MVI;M2:>5个MVI)。
5. 术后随访:肝肿瘤切除术后开始随访,所有患者在术后1个月及以后间隔3个月行CT、MRI检查。肿瘤复发定义为术后肝内局部复发和/或肝内远处复发,确诊依据CT、MRI检查结果。截止日期为2023年12月31日,术后满60个月为随访终止。无复发生存(recurrence free survival,RFS)期定义为从手术日期至复发或最后一次随访的时间间隔。对于无复发的患者至少随访一年,直到截止日期,无复发患者的数据记为删失数据。
6. 统计学方法:采用SPSS 26.0软件进行统计学分析。计量资料的正态性分析采用Shapiro-Wilk检验。计量资料(如结节大小、随访时间)以均数±标准差( x¯± s)或中位数(四分位数)[ M( Q 1, Q 3)]表示,低信号组与等信号组间比较采用独立样本 t检验或Mann-Whitney U检验。计数资料(如动态强化模式、LI-RADS评分)以频数或率表示,两组间比较采用 χ2检验或Fisher确切概率法。采用Spearman相关系数评估内、外结节的病理分化程度与HBP信号强度之间的相关性。采用Kaplan-Meier曲线分析NIN-HCC术后RFS。P<0.05为差异有统计学意义。
结 果
1. 结节大小及MRI特征:27个NIN-HCC中,77.8%(21/27)内结节呈偏心型,22.2%(6/27)呈中央型。病灶最大径为11~40(27.4±6.8)mm,内结节最大径为5~27(13.3±5.6)mm,外结节最大径为11~40(25.7±7.3)mm。T2WI上,内结节以高信号为主(25/27,92.6%),外结节以等/低信号为主(22/27,81.5%);DWI上,内结节以高信号为主(18/27,66.6%),外结节以等/低信号为主(25/27,92.6%)。所有NIN-HCC病灶均未显示强化包膜征象,4个病灶内含脂,2个病灶由基线铁沉积结节(siderotic nodule,SN)恶性进展而来。动态增强扫描,内结节呈富血供改变,均表现为非环状APHE,其中51.9%(14/27)呈“快进快出”型,48.1%(13/27)呈“快进慢出”型;外结节呈乏血供型,均无APHE,其中48.1%(13/27)伴廓清表现。
2. HBP影像表现分型:HBP,NIN-HCC中低信号组占63.0%(17/27)、等信号组占37.0%(10/27)。低信号组中,7.4%(2/27)为A型,外结节呈低信号、内结节呈更低信号( 图3A~B );37.0%(10/27)为B型,外、内结节均呈低信号( 图3C~D );18.5%(5/27)为C型,外结节呈低信号、内结节呈高信号(图3E~F)。等信号组中,29.6%(8/27)为D型,外结节呈等信号、内结节呈低信号( 图3G~H );7.4%(2/27)为E型,外、内结节均呈等信号(图3I~J);无一例为F型,外结节呈等信号、内结节呈高信号。根据LI-RADS v2018分类标准,40.7%(11/27)NIN-HCC为LR-4类,59.3%(16/27)为LR-5类。低信号组、等信号组间,内、外结节最大径、强化方式及病灶LI-RADS评分差异均无统计学意义( P值均>0.05, 表1 )。
3. 病理特征:组织学上,NIN-HCC呈细梁/假腺管型,MVI均为阴性。NIN-HCC中,内结节以中分化HCC为主(高分化, n=4;中分化, n=20;低分化, n=3),外结节以高分化HCC为主(高分化HCC, n=23;HGDN, n=4),见 图4 。内、外结节的分化程度与HBP信号强度差异无统计学意义( r=0.290, P=0.143; r=0.079, P=0.697)。
4. RFS:25例NIN-HCC患者,9例复发,16例无复发,中位数RFS期随访时间为31.7(11.6~60.0)个月,患者的1、3、5年累积RFS率分别为96.0%(24/25)、76.0%(19/25)和64.0%(16/25),见 图5 。
讨 论
肝硬化结节进展为HCC是一个连续的、多步骤进展的癌变过程,由再生结节(regenerative nodular,RN)、低级不典型增生结节(low-grade dysplastic nodules,LGDN)、HGDN逐步演变为进展期HCC,而NIN-HCC则处于癌前HGDN或eHCC向低分化HCC进展的中间过渡阶段 [ 12 ] 。Kojiro等 [ 4 ] 指出,NIN-HCC可作为肝硬化结节多步癌演变早期诊断的重要形态学标志。
组织学上,本研究中NIN-HCC均为细梁/假腺管型,MVI均为阴性,内、外结节由两种不同分化程度的肿瘤组织构成。与先前研究结果一致 [ 3 , 13 ] 。此外,Yu等 [ 14 ] 研究结果显示,NIN-HCC中内结节的平均肿瘤倍增时间明显短于外结节(36d比257d),同样体现了肿瘤内部的异质性,而分子遗传学揭示了这种异质性主要是在端粒酶逆转录酶(telomerase reverse transcriptase,TERT)关键因子的驱动下形成 [ 15 ] 。
NIN-HCC的影像学表现与病理学特征密切相关,而Gd-EOB-DTPA增强MRI在诊断NIN-HCC方面具有独特的作用和优势 [ 6 , 7 ] 。LI-RADS v2018规范生动地描述了“结中结”的影像特征,即由较小的富血供内结节与较大的乏血供外结节组成,可视为“马赛克”结构的一种亚型或变体 [ 5 ] 。其中,内结节新生肿瘤血管丰富,具有典型HCC的影像特征,而外结节由于肝窦毛细血管化稀少及肿瘤新生血管生成不足,表现为乏血供临界病灶(主要指HGDN和eHCC)的强化模式,即无APHE。此外,4个NIN-HCC内含脂,其机制为因血供不足导致缺血/缺氧环境中的细胞内脂肪浸润,并随着肿瘤去分化的进程而逐步消失 [ 16 ] 。2个NIN-HCC由基线SN恶变所致,其中,外结节仍保留SN特征(富铁区),而内结节癌变过程中逐渐去铁化(乏铁区) [ 16 ] 。
HBP信号所揭示的“影像-病理”本质为肝细胞功能改变,随着HCC多步癌演变的进展,绝大多数(80%~91%)肝细胞膜表面有机阴离子转运多肽1B3(organic anion transporting polypeptide,OATP1B3)表达量逐渐下降乃至缺失,导致对比剂摄取减少或不摄取,HBP呈低信号,但也有少部分(9%~20%)HCC由于OATP1B3过表达在HBP呈等或高信号 [ 17 ] ,而OATP1B3过表达可能与核内β-连环蛋白及成熟肝细胞相关通路肝细胞核因子4α的共同激活相关 [ 18 , 19 ] 。根据内、外结节HBP不同信号强度,本研究将NIN-HCC分为6种类型,即A~F型。具体而言,A型(7.4%)、D型(29.6%)的内结节较外结节呈相对低信号,这一强化模式验证了随着肿瘤分化程度的降低,OATP1B3的表达明显降低 [ 17 ] 。B型(37.0%)、E型(7.4%)的内、外结节呈相对等信号,表明二者OATP1B3的表达量仍有较多重叠。同样,Kobayashi等 [ 7 ] 研究中,B型NIN-HCC最多见,其主要归因于外结节进展为早期HCC时,甚至在动脉化之前,OATP1B3表达已经降低 [ 18 ] ,从而呈现非富血供HBP低信号结节(nonhypervascular hepatobiliary hypointense nodules,NHHNs)的影像特征 [ 20 , 21 ] 。然而,C型(18.5%)的内结节信号却高于外结节,这种反常摄取方式与通过上调OATP1B3和肝细胞核因子4α表达来维持肝细胞功能相关,并作为HCC的一种特殊亚类 [ 17 ] 。先前文献及本研究均未发现F型病例,仍需大样本进一步验证。同时,根据外结节HBP不同信号强度,本研究将上述6种分型归为2组,其中,低信号组(A~C型)占63%、等信号组(D~F型)占37%。两组间的内、外结节最大径、强化模式及病灶LI-RADS评分均无明显差异,凸显了NIN-HCC同病异影的特征,并进一步证实了HCC在细胞和分子水平上去分化过程的异质性 [ 15 ] 。此外,本研究结果还显示,内、外结节的病理分化程度与HBP信号强度均无显著相关性,也进一步支持了HBP信号强度可能并非完全取决于肿瘤分化,而是受OATP1B3的表达及其潜在的基因改变影响 [ 17 , 18 ] 。
本研究结果显示,NIN-HCC患者的中位RFS随访时间为31.7个月,1、3、5年累积RFS率分别为96.0%、76.0%和64.0%。据Blüthner等 [ 22 ] 的研究结果,行根治性切除的HCC患者1、3、5年累积RFS率分别为72.6%、31.5%和9.6%,明显低于本研究NIN-HCC患者的RFS率。此外,Kang等 [ 13 ] 研究结果显示,NIN-HCC组射频消融(radiofrequency ablation,RFA)治疗后的局部肿瘤进展(local tumor progression,LTP)率较非NIN-HCC组低,认为NIN-HCC可能是RFA局部肿瘤控制的良好预后因素。
本研究的局限性:首先,单中心回顾性研究,NIN-HCC样本量仍偏少,可能未涵盖示意图外的影像分型。其次,在不同影像分型下,NIN-HCC患者内、外结节中OATP1B3的具体表达情况尚需进一步研究。此外,NIN-HCC与非NIN-HCC患者的临床特征及预后情况,有待进一步深入探讨。
综上所述,NIN-HCC作为HCC多步癌演变的中间过渡阶段及早期诊断的形态学标志物,组织病理学具有一定特征性,HBP影像学分型有助于提高对该病的诊断认识。
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