MRI影像学特征预测肝细胞癌预后研究进展
2026-02-18 来源:中国医学影像学杂志
关键词: MRI 肝细胞癌 影像科

作者:严艺豪,张岚,许倩,司佳萌,时付坤,舒俊杰,张嘉诚,何旭,河南中医药大学第一附属医院MRI 科

 

肝细胞癌(hepatocellular carcinoma,HCC)是全球范围内最常见的恶性肿瘤之一,其患病率和死亡率均较高。近年来,HCC 的治疗领域呈现革命性进展,以靶向-免疫联合疗法为代表的系统性治疗拓展了中晚期HCC 的治疗选择。然而,作为根治性治疗方法的肝切除术与肝移植术,其整体预后效果仍面临严峻挑战。

 

术后复发尤其是早期复发(≤2 年)仍然是HCC预后最严重的问题。如何在治疗前通过无创方法对患者进行全面评估,实现精准预后分层,制订个体化治疗方案,从而提高生存率,改善患者的生存结局,仍是目前HCC 临床诊疗中亟待攻克的难题。肿瘤特异性因素,如肿瘤大小、病理类型、包膜和卫星结节、分化程度、血管浸润和TNM 分期是HCC 预后的影响因素。

 

目前,基于肿瘤分期的治疗决策系统存在显著局限性,无法完全反映HCC 的预后情况。传统分期系统中仅纳入肿瘤负荷(大小、数量)和血管侵犯等影像征象,其预测术后复发风险的准确度仅为58.7%。但分期系统未涵盖的某些影像学特征,如肿瘤边缘不规则、动脉期瘤周强化、肝胆期(hepatobiliary phase,HBP)瘤周低信号等,有望为HCC 的疗效预测提供更多信息,并有潜力成为HCC 的预后生物标志物。因此,本文基于MRI 影像学特征在HCC 预后预测方面的研究进展进行综述,以期提高疗效预测的准确性,为临床制订治疗决策提供参考。

 

1. 与预后相关的影像学特征

 

越来越多的证据表明,某些影像学特征具有预后价值,并与影响生存结局的病理组织学相关。将预测预后的影像学特征整合到HCC 患者的临床管理策略中,有助于定制个体化分层治疗策略。例如,对于预测预后良好的低复发风险患者,考虑选择有创性较小的治疗方案,而预后较差的高风险患者则采用更积极的联合治疗方案。因此,预测预后的影像学特征可能成为HCC 患者优化治疗方案的无创性生物标志物。

 

1.1 肿瘤形态学特征

 

肿瘤大小与数量是HCC 分期系统中的重要指标,对治疗方案的选择和预后评估具有重要指导意义。Jiang 等研究显示,直径≤ 3 cm 的HCC 适合消融治疗或根治性切除,其预后较好;而较大肿瘤(>5 cm)多合并多结节或血管侵犯,常需联合系统治疗,且预后相对较差。徐天才的多中心研究显示,微血管侵犯(microvascular invasion,MVI)发生率与肿瘤直径呈正相关,在直径<3 cm、3~5 cm、5~6.5 cm和>6.5 cm 的HCC 中,MVI 的出现率分别为25%、40%、55%和63%。

 

此外,多结节型HCC(≥3 个)或合并主要肝内静脉分支侵犯患者,通常需联合局部治疗和全身系统治疗,但复发率仍较高。肿瘤边缘可以描述为光滑和不规则两种。边缘光滑的肿瘤通常边界清楚,具有完整包膜,较少侵犯周边肝实质。边缘不规则的肿瘤呈结节状或浸润性改变,提示肿瘤突破包膜,是HCC 侵袭性生长模式的结果,表现为浸润性生长、静脉内肿瘤或肝外转移。

 

徐磊等报道肿瘤边缘不规则的HCC,其CK19 阳性表达率升高,CK19 阳性与早期复发率和高死亡率有关。此外,肿瘤边缘不规则是MVI的重要标志之一。MVI是HCC切除后早期复发、总生存期和无复发生存期的重要预测指标。因此,肿瘤大小和数量、肿瘤边缘是否光滑、有无包膜及包膜完整性对于评估患者的生存状态及指导治疗决策具有重要意义。

 

1.2 动脉期不规则环形强化(irregular rim-like arterial phase enhancement,IRE)

 

IRE 在MRI 图像上表现为动脉期不规则边缘高强化伴中央低强化区。IRE-HCC 通常表现为侵袭性的组织病理学特征,与肿瘤多种乏氧特征和干细胞特征的高表达有关,包括CK19 和碳酸酐酶等。徐磊等报道IRE-HCC 与肿瘤的大小梁结构、MVI、肿瘤坏死、低微血管密度、瘤内纤维间质及血管包裹肿瘤簇相关,预示肿瘤分化差,预后不佳。与非IRE-HCC 相比,IRE-HCC 治疗后总体复发、早期及晚期复发率高。

 

An 等将1 年内肿瘤增长>3 cm 或6 个月内增长>2 cm 而<3 cm 的肿瘤定义为快速进展型HCC,其在MRI 上多表现为环形强化,可能与肿瘤边缘高增殖活性和内部坏死有关,进展较快,总生存期短。未来需更多研究证实IRE 与预后组织病理学特征存在显著相关性,并可能成为HCC 预后不良的生物标志物之一。

 

1.3 HBP 信号

 

HBP 信号强度与肿瘤分化程度有关。与肝实质相比,HCC 在HBP 上可能呈低、等或高信号。HBP 信号与肝细胞有机阴离子转运多肽(organic anion-transporting polypeptide 1B3,OATP1B3)表达有关。大多数HCC 的OATP1B3 表达下调,摄取对比剂的能力下降,HBP 呈低信号。

 

HBP等或高信号与β-catenin 表达增加密切相关,而β-catenin 可促进OATP1B3 表达,增加肝细胞摄取对比剂的能力。Park 等研究表明,HBP 等或高信号的HCC 倾向于分化良好的肿瘤,且手术切除后患者无进展生存期较长,而HBP 呈低信号的HCC 术后复发率高。此外,HBP 的低信号程度可反映HCC 侵袭程度。当HBP 病灶信号强度低于肝脏但高于血管时,提示肿瘤侵袭能力较低;当HBP 病灶信号强度显著低于肝脏,相似或低于肝内血管,提示肿瘤分化较差或为祖细胞HCC,侵袭能力强,通常预后较差。

 

1.4 扩散加权成像(DWI)扩散受限和表观扩散系数(ADC)

 

扩散受限通常与细胞密度增加、核质比增高和细胞外间隙减少密切相关,这些病理改变导致病灶内水分子扩散运动受限,从而在高b 值DWI 上呈高信号。当肿瘤信号强度高于周围肝组织但低于脾脏时,为轻至中度扩散受限,而同时高于肝脏与脾脏则提示明显扩散受限。扩散受限可采用ADC 进行定量分析。岳律等研究表明,低分化HCC 的ADC 低于高分化HCC,且ADC 降低与门静脉侵犯及转移风险增加呈显著正相关。

 

Li 等研究表明,ADC 对HCC组织学分级的诊断效能可达82.05%,特异度高达83.9%。此外,预后特征的定量研究表明,平均ADC 或最小ADC 越低,肿瘤分化越差,早期复发率越高。以上研究表明,ADC 可用于评估肿瘤分化程度,可作为预测HCC 生物学行为的预后指标。

 

1.5 动脉期瘤周强化

 

动脉期瘤周强化指在动脉期肿瘤周围的晕状强化部分。动脉早期瘤周强化通常与MVI 有关,出现动脉早期瘤周强化的HCC患者早期复发风险显著升高。当瘤周强化延迟至动脉晚期时,特征性的晕状强化与肿瘤早期血窦或门静脉引流中的对比剂有关,这些引流途径与瘤周肝实质形成鲜明对比,通常在肿瘤本身初始强化的数秒后开始强化。动脉期瘤周强化通常提示HCC 预后不良,并与粗梁-团块型HCC 预后密切相关。Kadi 等研究表明,存在晕状强化的HCC 患者接受肝切除术比经导管动脉化疗栓塞术的生存获益更大。因此,动脉期瘤周强化可能对临床治疗决策具有指导意义。

 

1.6 HBP 瘤周低信号

 

HBP 瘤周低信号即HBP 上肿瘤边缘外的楔形或火焰状低信号区,提示肿瘤周围正常肝细胞受损,代谢功能异常。HBP 瘤周低信号与肿瘤周围肝细胞OATP1B3 表达下调密切相关,并预示预后不良。与无HBP 瘤周低信号患者相比,HBP 瘤周低信号HCC 患者治疗后局部肿瘤进展率和复发率较高,总生存期较短,整体预后较差。此外,HBP 瘤周低信号与MVI 高度相关,尽管其单独预测MVI 的敏感度较低,但当联合其他影像学征象(如动脉期瘤周强化、卫星结节)和临床指标(如甲胎蛋白升高)时,仍是HCC 根治性切除术、肝移植术后早期复发以及射频消融术后局部肿瘤进展的重要预测因子。因此,HBP 瘤周低信号在HCC 预后评估中具有重要临床意义。

 

1.7 瘤内坏死

 

在HCC 影像学特征中,瘤内坏死具有重要预后价值。影像学表现为实性肿块内完全不强化区,T2WI 呈明显高信号,且这种高信号并非囊变所致。瘤内坏死与切除后HCC 患者总生存期、无复发生存期及肝外复发风险增加有关,当坏死区域占肿瘤体积≥50%时定义为大量坏死,大量瘤内坏死是HCC 患者生存期的独立预后预测因子。

 

在无既往治疗史或出血情况下,瘤内坏死可能与更具侵袭性的HCC 亚型有关,如肿瘤内大面积坏死常见于粗梁-团块型HCC,且常伴有血管浸润、卫星结节、静脉癌栓及肝外转移等,预后较差。此外,坏死多发生于因快速生长导致缺氧的肿瘤区域,肿瘤内广泛存在的细胞缺氧状态不仅与转移潜能增加相关,还降低了对放疗和化疗的敏感性,从而影响患者预后和生存时间。

 

1.8 瘤内脂肪

 

瘤内脂肪在HCC 中较常见,可能继发于缺氧及脂肪代谢障碍,尤其在代谢综合征患者中更显著。然而,瘤内脂肪的临床意义及其对预后的影响尚未达成共识。一方面,瘤内脂肪与肿瘤细胞分化程度、特定HCC 亚型有关,如透明细胞型HCC 和脂肪性肝炎型HCC。这些HCC 亚型通常分化程度较好,较少发生MVI 和转移,且瘤内脂肪含量较高,预后相对较好。

 

此外,瘤内脂肪可能与免疫富集但功能耗竭的肿瘤免疫微环境相关,导致生存结局较差。这种矛盾性也提示需进一步明确瘤内脂肪影响预后的生物学机制。Jiang 等研究表明瘤内脂肪与预后无显著关联,但在亚洲人群中,均质性瘤内脂肪与无复发生存期和总生存期更长相关,提示瘤内脂肪的分布特征可能在不同人群中具有不同预后价值,需进一步验证。

 

1.9 非富血供肝胆期低信号结节(non-hypervascular hypointense nodules,NHHN)

 

NHHN 是一种前兆病变而不是恶性肿瘤,但其存在与肝内远处复发风险相关,因此术前识别NHHN 对HCC 高危患者的风险分层和更积极的术后监测具有重要临床价值。NHHN 是HCC 发展的独立危险因素,反映了HCC 发生过程中动脉血供减少和OATP1B3 表达下调。

 

在Gd-EOB-DTPA动态增强MRI 图像上,NHHN 表现为动脉期无强化,HBP 清晰的离散结节。NHHN 常见于肝硬化患者,作为肝癌发生谱系的重要组成部分之一,预示肝脏硬度增加及发展为HCC 的高风险。在组织病理学评估中,NHHN 包括多种不同类型的肝脏结节,包括44%进展期HCC、20%早期HCC、28%不典型增生结节和8%低级别不典型增生结节或肝硬化再生结节。

 

Park等报道约50%的NHHN(≥10 mm)在5 年内会发展为进展期HCC,表明NHHN 患者在风险分层管理上应归于高风险人群,并有必要对此类患者进行更为密切的监测和随访。Lee 等研究指出,不论是否符合米兰标准,伴有NHHN 的HCC 患者在进行肝切除(34%比65%)和射频消融(25%比51%)治疗后的5 年无复发生存率均显著低于无NHHN 的HCC 患者。这一研究发现再次强调了术前识别NHHN 的重要性,以及对高危患者治疗后进行密切监测的必要性。

 

2. 局限性与展望

 

第一,现有研究多为回顾性单中心设计,且样本量较小,重现性较差,限制了其临床推广和应用。未来亟须多中心、前瞻性研究进行充分验证。

 

第二,多项研究缺乏影像学与病理学严格的相关性分析,且主要关注影像特征与MVI 或肿瘤分级等短期病理指标的相关性,未来需重点关注与患者直接关联的总生存期或无复发生存期等更具临床意义的长期终点指标。

 

第三,影像学特征与组织学预后因素之间的关系复杂,单一影像学特征常与多种组织学因素相关,而同一组织学因素也可能对应多种影像学表现。鉴于这些因素之间的关联性,预后相关的影像特征不应单独视为特定病理或分子因素的标志物,而应作为更广泛影像表型的一部分综合考虑。

 

未来,随着人工智能的深入应用和多模态影像数据的整合,基于影像特征的HCC预后预测模型有望在精准医学中发挥更大的作用。

 

综上所述,基于MRI 影像学特征在疗效预测和预后相关方面具有良好的应用前景,为无创性预测HCC预后提供了可行方案。HBP 高信号、肿瘤边缘光滑有包膜,与肿瘤分化程度较好有关,提示HCC 预后相对较好;而HBP 瘤周低信号、HBP 低信号、DWI 扩散受限、IRE、动脉期瘤周强化、瘤内坏死等与血管浸润、肿瘤分化差密切相关,通常预后不良。但这些影像学特征能否成为预后生物标志物仍需更深入的验证。

 

未来随着多中心的合作和临床-病理-影像学相关性研究的全面开展,将进一步验证预后影像学特征的可靠性,并探索其在长期临床结局中的预测价值,从而逐步应用于临床实践,为实现精准医学奠定坚实的基础。

 

来源:严艺豪,张岚,许倩,等.MRI影像学特征预测肝细胞癌预后研究进展[J].中国医学影像学杂志,2025,33(03):274-279.


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