王丹云 楊旭東 彭忠民

原發(fā)性肺癌是世界上發(fā)病率和病死率最高的惡性腫瘤之一，其發(fā)生率呈現(xiàn)逐年上升的趨勢。我國肺癌發(fā)病和死亡人數(shù)，2010年為60萬和48萬，2015年為73萬和30萬[1]，國家癌癥中心發(fā)布的最新資料顯示，肺癌發(fā)病位于全國惡性腫瘤首位，年發(fā)病約78.1萬[2]。腺癌是肺癌最常見的組織亞型，約占肺癌的以50%以上[3]。確定肺腺癌中存在表皮生長因子受體(epidermal growth factor receptor,EGFR)等基因突變，以EGFR基因突變等為治療靶點的藥物使用能顯著提高肺癌患者的生存期，改善預后。亞裔、非吸煙、女性、肺腺癌作為肺癌EGFR基因突變的預測因子能夠有助于EGFR酪氨酸激酶抑制劑(epidermal growth factor receptor tyrosine kinase inhibitor，EGFR-TKI)早期應用[4-5]。

肺癌在臨床、病理、影像和分子生物學等多方面均呈現(xiàn)出腫瘤異質性。腫瘤的影像學表現(xiàn)可在一定程度上反映腫瘤的分子微觀特征，比如原位腺癌(adenocarcinomainsitu, AIS)和不典型腺瘤樣增生(atypical adenocarcinoma hyperplasia,AAH)的CT特征：AAH具有直徑<5 mm的GGO，有時需要在HRCT上才能顯示，可長期穩(wěn)定不變；AIS表現(xiàn)為pGGO，在HRCT上密度比AAH稍高，其一般直徑<2 cm。相關研究認為貼壁為主型浸潤性腺癌預后好，而且pGGO淋巴結轉移少，楔形切除或肺段切除預后與肺葉切除預后無顯著差異[6-7]。肺腺癌的影像特征可為手術方式的選擇提供一定的參考。各種類型浸潤性肺腺癌是否也有特殊影像學特征？或者說人們能否從影像學特征來推斷肺癌的組織亞型及基因突變信息？近年來，肺癌影像學特征與基因突變的相關性研究成為一個新的研究熱點，影像學在肺腺癌新分類提出后面臨的最大挑戰(zhàn)和任務是如何進行浸潤類型、組織學亞型及基因突變預判。國內(nèi)外已有部分學者就肺腺癌胸部CT征象預測EGFR基因突變的可行性進行了初步探討，但結論尚未統(tǒng)一，且大多數(shù)研究對象為晚期肺腺癌病例(ⅢB和Ⅳ)。Yano等[8]認為EGFR基因突變多發(fā)生在直徑<3 cm的周圍性肺腺癌和G/T(實性成分大小/腫瘤大小)≥50%的女性GGO病變；Sugano等[9]認為EGFR基因突變與GGO影像特征沒有相關性[9]；Lee等[10]認為EGFR中21外顯子突變與GGO體積百分比相關；Togashi等[11]認為相比EGFR野生型肺腺癌，EGFR基因突變的肺腺癌更易出現(xiàn)彌漫性、隨機性轉移?；谝陨媳尘?，我們連續(xù)收集了手術切除已經(jīng)行EGFR基因檢測的早期(Ⅰ～Ⅱ期)肺腺癌患者的臨床和影像學資料，通過分析EGFR基因突變狀態(tài)與患者臨床特征和CT特征相關性，探討由肺腺癌臨床特征和CT特征預測EGFR基因突變可能性，為肺腺癌的個體化治療提供一定的理論依據(jù)。

對象與方法

一、 研究對象

1. 資料來源：收集2014年1月—2016年12月在山東大學附屬省立醫(yī)院普胸外科接受手術治療的208例肺腺癌患者的詳細資料，術后病理證實為Ⅰ～Ⅱ期肺腺癌。腫瘤TNM分期依照IASLC第8版TNM肺癌分期系統(tǒng)進行，非吸煙患者定義為終生吸煙數(shù)<100支。

2. 納入標準：①患者初治原發(fā)性肺腺癌診斷明確；②患者均行手術治療，術后均行EGFR基因檢測；③通過調取醫(yī)院信息系統(tǒng)(hospital information system，HIS)，確認患者病歷資料完整，包括確切的年齡、性別、吸煙史、組織病理類型、血清癌胚抗原、腫瘤TNM分期、腫瘤家族史等臨床資料。④通過調取醫(yī)院影像歸檔和通信系統(tǒng)(picture achiving and communication systems,PACS)，確認存在完整的術前HRCT等資料。

3. 排除標準：①多原發(fā)性肺癌、繼發(fā)性肺癌及既往惡性腫瘤病史患者；②行EGFR基因檢測前進行過放療或(和)化療；③臨床資料不完整。

二、 研究方法

1. 術前PACS資料分析：由一名高年資胸外科醫(yī)師及一名高年資影像醫(yī)師采用單盲法復習208例明確診斷為原發(fā)性肺癌患者的術前PACS中的HRCT圖像。設置縱隔窗(窗位：20～40 HU，窗寬：300 HU)，肺窗(窗位：500～700 HU，窗寬：1 500～2 000 HU)。實性結節(jié)定義為在HRCT圖像上表現(xiàn)為均質軟組織密度灶,病灶內(nèi)肺的血管、支氣管均不能顯示；亞實性結節(jié)定義為所有含GGO的肺結節(jié)。依據(jù)內(nèi)部有無實性成分分為pGGO和mGGO。pGGO在HRCT上表現(xiàn)為肺內(nèi)局灶性密度增高區(qū)域,在此區(qū)域內(nèi)肺的血管、支氣管仍能清楚顯示。mGGO在HRCT上表現(xiàn)為實性和磨玻璃兩種成分[12]。分析要點：是否存在GGO；G/T比值(定義為肺窗中GGO中實性成分最大直徑與GGO最大直徑之比[9])；是否有毛刺；是否有分葉；是否有胸膜凹陷征；是否有血管聚束征；是否有空氣支氣管征或空泡。

2. 術后EGFR基因檢測：使用目前臨床廣泛應用的擴增受阻突變系統(tǒng)(amplification refractory mutation system，ARMS-PCR)法檢測EGFR熱點突變基因(18、19、20、21外顯子)的突變情況。按照試劑盒(德國產(chǎn)QIAamp DNA Mini Kit)說明從常規(guī)石臘切片中提取DNA，依照試劑盒(上海中山公司提供的EGFR基因突變檢測試劑盒 PCR-熒光探針法)說明設計引物操作經(jīng)PCR擴增，最后將產(chǎn)物純化，測序儀測序。EGFR基因突變包括有效突變和無效突變。本研究將EGFR有效突變定義為突變型，EGFR無效突變(T790M)和無EGFR突變定義為野生型。

三、 統(tǒng)計學方法

采用SPSS20.0軟件進行統(tǒng)計學分析。分析整理數(shù)據(jù)后導入軟件。采用χ2檢驗以及Fisher精確概率法分析EGFR基因突變與臨床特征的關系相，利用多變量Logistic模型分析EGFR基因突變與CT特征的相關性。應用Logistic回歸模型對有統(tǒng)計學意義的臨床特征和CT特征進行多因素分析，計算相對危險度(RR)及95%置信區(qū)間(95%CI)并繪制EGFR基因突變的ROC曲線，同時計算相應的曲線下面積(AUC)。P< 0.05表示差異有統(tǒng)計學意義。

結 果

一、 EGFR基因突變與臨床特征的關系

208例肺腺癌臨床特征與EGFR突變關系見表1。208例手術切除腺癌中，98例EGFR突變陽性，其中女性66例，男性32例；81例無吸煙史，17例有吸煙史。EGFR總突變率為47.16%(98/208)；女性病例突變率顯著高于男性病例為55.0%(P=0.008)；無吸煙史者突變率顯著高于有吸煙史者(P=0.006)；患者年齡、腫瘤分化程度、血清癌胚抗原、術后病理分期等與EGFR基因突變無關(均P>0.05)。

二、 EGFR基因突變與病理組織亞型的關系

208例肺腺癌組織病理亞型與EGFR基因突變的關系見表2。EGFR基因突變最常見于貼壁為主型腺癌，其次為腺泡為主型腺癌和乳頭為主型腺癌，EGFR基因突變在實體為主型腺癌中較為少見。

三、EGFR基因突變與HRCT特征的關系

208例肺腺癌HRCT特征與EGFR基因突變的關系見表3。入組208例手術切除腺癌中，含GGO病變的EGFR突變率顯著高于實性結節(jié)(P=0.018)；對含GGO病變進一步行亞型分析，與G/T<50%病變比較，G/T≥50%病變EGFR突變率較高，但兩者差異無統(tǒng)計學意義(P=0.485)。病變含有支氣管充氣征、無吸煙史患EGFR突變率較高為60%，不含支氣管充氣征的EGFR突變率為39.1%，兩者差異具有統(tǒng)計學意義(P=0.008，P=0.006)；HRCT特征中毛刺、分葉、胸膜凹陷征、血管聚束征等與EGFR突變無明顯相關性(均P>0.05)。

四、 臨床和HRCT特征對EGFR基因突變的預測價值

為了構建具有臨床變量和CT特征的模型，將單變量分析中發(fā)現(xiàn)有統(tǒng)計學意義的指標納入多因素分析(表4)。在多變量Logistic回歸分析中，EGFR基因突變的影響因素包括不吸煙者、含有GGO病變、含有空泡征/支氣管充氣征和貼壁為主型腺癌。將多因素分析中具有統(tǒng)計學差異的4個變量納入Logistic回歸模型，依照EGFR基因突變預測概率繪制ROC曲線，AUC為0.746，95%CI為0.639～0.778(P<0.001)(圖1)。

表1 208例肺腺癌臨床特征與EGFR基因突變的關系[n(%)]

表2 208例肺腺癌組織亞型與EGFR突變關系[n(%)]

表3 208例肺腺癌HRCT特征與EGFR突變關系[n(%)]

表4 肺腺癌CT征象與臨床變量的多元Logistic回歸分析

圖1 臨床特征和CT特征預測肺腺癌EGFR基因突變的 ROC 曲線

討 論

近10年來，隨著高分辨率CT(high resolution CT，HRCT)廣泛使用于肺癌患者的篩查，發(fā)現(xiàn)肺癌的疾病譜發(fā)生明顯變化即，從“中心型肺癌”向“周圍型肺癌”的轉變、肺鱗癌向肺腺癌的轉變、晚期病變向早期病變的轉變、單一病變向多發(fā)病變的轉變。肺腺癌HRCT影像中純磨玻璃影(pure ground-glass nodule，pGGO)和混雜性磨玻璃影(mixed ground-glass opacit，mGGO)的大量出現(xiàn)使肺腺癌的CT特征譜出現(xiàn)新的變化。但早期肺癌預后較好且靶向基因檢測尤其是二代基因檢測價格昂貴，EGFR等基因檢測的性價比限制了早期肺腺癌靶向基因檢測的應用。

EGFR基因是目肺癌眾多驅動基因中前研究最多、證據(jù)最充分、了解最透徹的一個分子靶點。早期多項研究證實EGFR酪氨酸激酶抑制劑(tyrosine kinase inhibitor，TKI)(吉非替尼、厄洛替尼、凱美納)對EGFR基因胞內(nèi)結果域存在突變的非小細胞肺癌患者療效顯著，可顯著改善其生存期及生活質量[13-14]。開展EGFR基因檢測是個體化靶向治療的基礎和前提，組織標本檢測EGFR突變是應用EGFR-TKI的“金標準”，但臨床實踐中因眾多原因無法行EGFR基因檢測。國內(nèi)外針對肺腺癌胸部CT征象與EGFR基因突變相關性研究的對象大多為晚期患者，檢測標本為手術標本與穿刺活檢標本混雜，所得結論尚未統(tǒng)一。

本研究應用ARMS法檢測Ⅰ～Ⅱ期肺腺癌連續(xù)手術切除標本EGFR基因突變情況，突變率為47.16%，稍低于中國2010年參與的Ⅲ期臨床試驗(亞洲PIONEER研究)送檢肺腺癌EGFR突變率(總突變率為51.4%，中國提供肺腺癌突變率為50.2%)[15]。其原因可能與地區(qū)差異和檢測方法等有關。肺腺癌臨床特征與EGFR基因突變關系的分析結果與既往研究一致，女性、不吸煙是肺腺癌EGFR基因突變的優(yōu)勢人群。在HRCT特征與EGFR基因突變相關性分析中，病變含有GGO成分及空泡或支氣管充氣征與EGFR基因突變有關，而與病變是否伴有毛刺、分葉、胸膜凹陷征、血管聚束征等特征無明顯關系。

少有研究探討EGFR基因突變與含有GGO影像特征肺腺癌的關系，其結論也不一致。GGO病理基礎是腫瘤細胞沿肺泡壁伏壁生長蔓延，而不破壞肺的支架結構，導致肺泡壁增厚、肺泡腔縮小，且因細小支氣管不全梗阻，肺泡腔內(nèi)存留部分液體和氣體，根據(jù)成像原理，增厚的肺泡壁以及肺泡腔內(nèi)部分液體和部分殘留氣體共同構成了這種特征征象。日本學者Sugno等[9]分析136例手術切除腺癌EGFR基因突變與影像特征的關系，他們認為肺腺癌EGFR基因突變與GGO、毛刺征等均無顯著相關，但男性且含有GGO的肺腺癌患者EFGR基因突變率高于不含GGO男性患者，這與美國學者Glynn等[16]的研究結論一致。日本學者Park等[17]的研究在265例初治晚期肺腺癌(ⅢB～Ⅳ期)中發(fā)現(xiàn)159例伴有EGFR基因突變(60%)，其認為EGFR基因突變與GGO病變相關。日本學者Hasegawa等[18]的研究在363例肺腺癌中檢測EGFR基因突變率為39.2%，其認為EGFR基因突變更多見于雙肺多發(fā)轉移、伴有GGO成分、血管聚束征、Ⅴ型凹陷(肚凹征)，較少伴空洞和胸腔積液。臺灣學者Hsu等[19]分析162例Ⅰ期肺腺癌影像學特征與EGFR基因突變的關系，他們認為EGFR基因突變在實性腫瘤中多見，在pGGO病變中少見，尤其是21外顯子的L858R點突變。而日本學者Usuda等[20]認為pGGO及mGGO中EGFR基因突變更常見，國內(nèi)學者Zou等[21]對209早期肺腺癌EGFR突變與CT特征的研究也認為EGFR基因突變在pGGO及mGGO中較實性腫瘤高，這與我們的研究結果一致。

關于病灶GGO成分的亞組分析，不同研究所用參數(shù)不同，包括直徑比(實性最大直徑與GGO最大直徑比)[8-9,22-23]、面積比(最大直徑層面上縱隔窗面積與肺窗面積比)[20]、容積比(縱隔窗體積與肺窗體積比)[10,24]、腫瘤消散率(即肺窗面積和縱隔窗面積之差與肺窗面積之比)[19,25-26]。我們的研究采用臨床適用最方便快捷的直徑比，不需要特殊的軟件進一步處理。日本學者Aoki等[23]將pGGO至實性結節(jié)依直徑比分為4個級別，結果證實含有GGO病變中隨著實性成分的比例增高，其EGFR基因突變率越高。德國學者Lee等[10]的研究認為病變GGO容積比在外顯子21缺失者顯著高于野生型和外顯子19突變者，隨著GGO容積比的增多，21外顯子缺失突變率隨之增加。而國內(nèi)Yang等[24]的研究認為GGO容積比與EGFR基因突變沒有相關性。韓國學者Hong等[22]的研究對250例手術切除肺腺癌進行EGFR基因檢測，結果顯示EGFR基因突變率為46.8%，其認為EGFR基因突變常見于含有GGO病變，GGO直徑比在50%以上者較以下者更易突變，外顯子19及21突變者較野生型更常見含有GGO，這與我們的研究結果一致。有意思的是，他們對其中194例行PET-CT顯像檢查的結果進行分析，認為EGFR突變者與野生型的最大標準化攝取值(SUVmax)無差異，而韓國學者Cho等[27]對61例非小細胞肺癌(57例腺癌)進行腫瘤組織EGFR基因檢測、血清腫瘤標志物測定(CYFRA 21-1、CEA和SCCA)及PET-CT顯像，結果顯示EGFR基因突變率為50%，認為女性、高水平的CYFRA21-1和較低的SUVmax(可以預測EGFR突變。最近國內(nèi)一個大樣本隊列研究回顧性分析了849例18F-FDG PET-CT對非小細胞肺癌EGFR突變預測情況，結果顯示低pSUVmax(原發(fā)腫瘤SUVmax)與EGFR基因突變相關[28]。

對其他HRCT特征與EGFR突變關系的結論也不一致。結節(jié)內(nèi)透亮影有時難以確定是空泡征、空洞征還是空氣支氣管氣征?？张菡魇侵覆≡顑?nèi)1～2 mm(或<5 mm)的點狀透亮影，單個或多個肺窗下觀察為小泡狀模糊低密度灶，縱隔窗為小泡狀透亮影。按照空泡征的定義，病灶直徑5 mm以內(nèi);直徑>5 mm考慮是空洞。支氣管充氣征是見于連續(xù)多個層面，直達結節(jié)外緣。其病理基礎是擴張的細支氣管?？张菡鞑±砘A就是尚未被肺癌侵犯的殘余正常肺組織(肺泡或小支氣管)，其大小與肺癌的生長方式有關。空洞的病理基礎是腫瘤生長速度較快，超過腫瘤血供；腫瘤壞死后，壞死物被支氣管引流后殘留的空腔。本研究不嚴格區(qū)分空氣支氣管征與空泡征。意大利學者Rizzo等[29]對280例非小細胞肺癌檢測的EGFR突變率為21.43%，其認為EGFR突變常見于女性、非吸煙者、小病灶、含有支氣管充氣征、胸膜凹陷征及缺乏纖維化者。中國臺灣地區(qū)學者Hsu等[30]對149例晚期肺癌CT特征和EGFR狀態(tài)進行了分析，結果示EGFR基因突變率為52.3%，EGFR基因突變常見于卵圓形病灶，21外顯子突變者直徑大于19外顯子刪除突變，支氣管充氣征常見于19外顯子刪除突變，野生型和21外顯子突變少見，鈣化常見于野生型。國內(nèi)天津腫瘤醫(yī)院Liu等[31]對385例肺腺癌進行CT特征分析，EGFR基因突變率為43.6%，EGFR基因突變多見于不吸煙伴小病灶、小泡征、均勻強化、胸膜凹陷、血管聚束征。本研究證實EGFR突變狀態(tài)與HRCT特征中含有GGO、支氣管空氣征/空泡征相關，相關文獻與本文結果的差異可能與研究樣本大小及HRCT特征分布有關。研究結果也可能歸因于研究人群的種族和腫瘤分期的差異。

本研究中女性、非吸煙、貼壁為主型腺癌、病變含有GGO、支氣管空氣征/空泡征與EGFR基因突變狀態(tài)相關。多因素分析中非吸煙、貼壁為主型腺癌及病變含有GGO及空泡征/空氣支氣管征是影響EGFR突變的獨立因素。采用ROC曲線評價臨床特征及HRCT特征診斷早期肺腺癌EGFR基因突變的價值，4個指標預測早期肺腺癌EGFR突變狀態(tài)的AUC為0.746，說明這4個因素可以提供相對良好的預測EGFR突變狀態(tài)的性能。

本研究不同于以往關于肺腺癌EGFR基因突變狀態(tài)與HRCT特征的研究。首先，本研究對象是早期肺腺癌，大部分患者為Ⅰ期(110/208，52.9%)，這與當前肺癌疾病譜一致。其次，本研究定義肺腺癌EGFR基因突變狀態(tài)為有效突變，緊密結合臨床治療。將浸潤性腺癌依照分化程度分為低、中生長模式(貼壁、腺泡和乳頭)和高生長模式(固體或微乳頭)，其結果從側面證實了分化程度不能夠預測EGFR基因突變狀態(tài)。本組208例手術切除的早期肺腺癌患者沒有接受術前化療干預，這可能使放射基因組學與肺腺癌中EGFR突變狀態(tài)的相關性更加精確。

本研究有幾個局限性。首先，研究樣本量偏小，其中有許多患者的術前影像學檢查在院外完成，其結果不可用。其次，HRCT圖像的一致性解釋，未對觀察者之間的差異進行評估，在評價HRCT特征時僅評價了沒有爭議的指標，舍棄了有爭議的指標；本研究直接使用直徑比評價GGO比例，沒有使用二維測量或專用軟件來估計GGO的體積。第三，因為早期病例沒有行KRAS、ALK、ROS1等基因檢測，這將在進一步研究中加以完善。第四，回顧性研究可能引入偏倚，包括患者選擇偏倚和樣本可用性偏倚，高級別的循證醫(yī)學證據(jù)尚需多中心、大樣本、長時間的深入研究。

綜上所述，在早期肺腺癌HRCT特征中，病變含有GGO及支氣管充氣征/空泡征的EGFR突變率高，結合不吸煙、貼壁為主型等臨床病理特征可有效預測病變的EGFR突變狀況。