王運 朱紅洲 高心逸 嵇建峰 龐偉強 易賀慶 靳水 龍斌 吳紅霞 葉雪梅 李林法
肺癌是全球發(fā)病率和死亡率最高的惡性腫瘤。非小細胞肺癌(non-small cell lung cancer,NSCLC)約占所有肺癌的85%,其中肺腺癌是最常見的病理類型,近70%的NSCLC 初診時已處于晚期[1-2]。具有表皮生長因子受體(epidermal growth factor receptor,EGFR)突變的NSCLC 對EGFR 酪氨酸激酶抑制劑(tyrosine kinase inhibitor,TKI)高度敏感。這部分患者在EGFR 靶向治療輔助下,中位總生存期和無進展生存期均可以得到改善[3]。因此,確定EGFR 突變對肺腺癌治療優(yōu)化具有重要意義,臨床指南建議在治療前進行初步EGFR 基因檢測。然而,目前EGFR 基因分型須通過組織活檢進行,存在缺乏可用組織、有創(chuàng)檢查不良事件以及并發(fā)癥的局限[4]。因此,探索一種無創(chuàng)、便捷的方法來預測EGFR 的突變狀態(tài)顯得尤為重要。最近報道,氟18-脫氧葡萄糖(18F-fluorodeoxyglucose,18F-FDG)攝取程度是NSCLC 的一個重要預后因素[5]。血清癌胚抗原(carcinoembryonic antigen,CEA)是評價肺腺癌最常用的腫瘤標志物,最近有研究進一步證明NSCLC 患者血清CEA 水平是吉非替尼治療是否有效的重要預測指標,它可能與EGFR 突變有關(guān)[6]。目前肺腺癌EGFR 突變與正電子發(fā)射型計算機斷層顯像(positron emission tomography,PET)/CT 中18F-FDG FDG 攝取值和血清CEA 水平之間是否存在相關(guān)性尚不清楚。因此,本研究對肺腺癌患者行PET/CT 中18F-FDG 攝取值聯(lián)合CEA 水平檢測,探討兩者預測肺腺癌EGFR 突變的價值,現(xiàn)報道如下。
1.1 對象 選取2016 年12 月至2020 年4 月在浙江省腫瘤醫(yī)院治療前接受血清CEA 水平、EGFR 突變檢測并行PET/CT 檢查的肺腺癌患者196 例,其中男104 例,女92 例;年齡29~89(62.0±11.4)歲。納入標準:(1)經(jīng)病理檢查證實為肺腺癌;(2)術(shù)前或活檢前1 個月內(nèi)行18F-FDG PET/CT 檢查;(3)PET/CT 檢查前沒有進行相關(guān)治療;(4)未合并其他惡性腫瘤;(5)單個肺部病灶最大直徑>1 cm,避免部分容積效應。排除標準:(1)糖尿病患者血糖水平未達標(>11.1 mmol/L);(2)嚴重肝腎功能不全;(3)不配合或檢查前準備不足;(4)注射給藥后檢查時間超過60 min。本研究經(jīng)本院醫(yī)學倫理委員會審查通過[批準文號:IRB-2022-804號(科)],所有患者均知情同意。
1.2 資料收集 收集患者性別、年齡、吸煙史、腫瘤直徑、TNM 分期、原發(fā)灶最大標準化攝取值(maximum standardized uptake value,SUVmax)、治療前血清CEA 水平(正常范圍0~5 ng/mL)和有無毛刺等資料。
1.3 檢查方法 PET/CT 檢查采用Discovery 710 型PET/CT 掃描儀(美國GE 公司),同機CT 為64 排螺旋CT,示蹤劑18F-FDG 由上海原子科興藥業(yè)有限公司供藥,放化純度>95%?;颊邫z查時禁食至少6 h,血糖水平低于11.1 mmol/L,1 周內(nèi)未進行胃腸造影檢查。靜脈注射0.1~0.15 mCi/kg18F-FDG 1 h 后進行檢查?;颊呷⊙雠P位,雙手抱頭,范圍自頭部至大腿上部1/3。CT 掃描參數(shù):管電壓120 kV,管電流170 mA,CT 重建層厚3.0 mm。PET 采集7~8 個床位,每個床位3 min。CT 衰減校正后的PET 圖像采用有序子集期望值最大化的方法進行重建。
1.4 圖像分析 所有PET/CT 數(shù)據(jù)均由兩名主治及以上醫(yī)師(均不知曉患者的EGFR狀態(tài))勾畫。在橫斷位圖像上將感興趣區(qū)(region of interest,ROI)置于原發(fā)腫瘤部位,測量每個病灶的18F-FDG SUVmax。記錄原發(fā)腫瘤的CT影像學特征,包括腫瘤的大小、位置和有無毛刺。
1.5 EGFR 突變分析 對手術(shù)切除或穿刺獲得的組織標本行EGFR 突變分析。具體步驟按照EGFR 突變檢測試劑盒(批號:20143402001,廈門艾德生物醫(yī)藥科技有限公司)說明書執(zhí)行,檢測EGFR 第18~21 外顯子的突變情況。如果檢測到EGFR 外顯子18~21 的任何外顯子突變,則該腫瘤被認為是EGFR 突變型;否則,將腫瘤歸類為EGFR 野生型。
1.6 統(tǒng)計學處理 采用SPSS 17.0 統(tǒng)計軟件。符合正態(tài)分布的計量資料以表示,組間比較采用兩獨立樣本t檢驗;不符合正態(tài)分布的計量資料以M(P25,P75)表示,組間比較采用Mann-WhitneyU檢驗;計數(shù)資料組間比較采用χ2檢驗。采用二元logistic 回歸分析影響肺腺癌患者EGFR 突變的因素。ROC 曲線評估PET/CT 中18F-FDG SUVmax聯(lián)合血清CEA 水平預測肺腺癌EGFR 突變的效能。P<0.05 為差異有統(tǒng)計學意義
2.1 肺腺癌患者臨床EGFR 突變狀態(tài)分析 196 例肺腺癌患者中,EGFR 突變型109 例(55.6%),EGFR 突變亞型以外顯子19 缺失和外顯子21 的L858R 點突變?yōu)橹鳎籈GFR 野生型87 例(44.4%)。
2.2 影響肺腺癌患者EGFR突變的單因素分析 EGFR突變型患者女性比例、無吸煙史比例、血清CEA 水平≥5 ng/mL 比例、無毛刺比例均高于EGFR 野生型患者,而腫瘤直徑、18F-FDG SUVmax均低于EGFR 野生型患者,差異均有統(tǒng)計學意義(均P<0.05);不同EGFR 突變組間年齡和TNM 分期比較差異均無統(tǒng)計學意義(均P>0.05),見表1。典型EGFR 突變型和野生型患者的18F-FDG PET/CT 表現(xiàn)見圖1、2。
表1 影響肺腺癌患者EGFR 突變的單因素分析
圖1 患者,女,39 歲。表皮生長因子受體突變型,融合PET/CT 圖像顯示右肺下葉一直徑約1.4 cm 結(jié)節(jié),邊緣無毛刺,放射性攝取增高(原發(fā)灶18F-FDG SUVmax=4.03),血清CEA 為87.09 ng/mL(A:CT 圖像;B:PET 圖像;C:PET/CT 圖像)
圖2 患者,女,60 歲。表皮生長因子受體野生型,融合PET/CT 圖像顯示右肺下葉一直徑約2.9 cm 結(jié)節(jié),邊緣有毛刺,放射性攝取異常增高(原發(fā)灶18F-FDG SUVmax=18.62),血清CEA 為2.52 ng/mL(A:CT 圖像;B:PET 圖像;C:PET/CT 圖像)
2.3 影響肺腺癌患者EGFR 突變的多因素分析 將上述單因素分析有統(tǒng)計學意義的指標納入二元logistic回歸分析,結(jié)果顯示18F-FDG SUVmax<12.8(ROC 曲線分析得出)、血清CEA 水平≥5 ng/mL、腫瘤直徑較小、無毛刺是影響EGFR 突變的獨立預測因素(均P<0.05),見表2。
表2 影響肺腺癌患者EGFR 突變的多因素分析
2.4 PET/CT 中18F-FDG 攝取聯(lián)合血清CEA 水平預測肺腺癌EGFR 突變的價值 ROC 曲線顯示18F-FDG SUVmax臨界 值為12.8,相應的AUC 為0.613(95%CI:0.534~0.692)。當SUVmax<12.8 時,其預測EGFR 突變的靈敏度為0.725,特異度為0.483,準確度為61.7%,陽性預測值為63.7%,陰性預測值為58.3%。當18F-FDG SUVmax聯(lián)合血清CEA 水平、腫瘤直徑、有無毛刺時,相應的AUC 為0.754(95%CI:0.686~0.823),見圖3。
圖3 18F-FDG SUVmax聯(lián)合血清CEA 水平、腫瘤直徑、有無毛刺預測肺腺癌患者EGFR 突變的ROC 曲線
肺腺癌是NSCLC 中最常見的病理亞型,近年來發(fā)病率有上升趨勢。與整體NSCLC 患者相比,帶有EGFR 激酶區(qū)域突變的NSCLC 患者更有可能是亞洲人或女性,有肺腺癌組織學亞型和非吸煙史[7]。本研究中,109 例(55.6%)患者檢測到EGFR 突變,這與亞洲人群中之前的研究結(jié)果一致(49%~64%),但高于美國報道的患病率(10%~24%)[8]。這些差異可能反映了肺腺癌發(fā)生的不同機制,可歸因于種族差異。此外,吸煙史和性別也是EGFR 突變狀態(tài)的預測因素。不同EGFR 突變組患者年齡、TNM 分期比較差異均無統(tǒng)計學意義。
既往研究報道EGFR 突變預示著接受TKI 治療的患者預后良好[9-10]。確定EGFR 突變狀態(tài)對于選擇可能受益于EGFR TKI 治療的患者和預測臨床患者預后至關(guān)重要。然而,肺腺癌EGFR 檢測可能具有一定的局限性[11-12]。
PET 攝取18F-FDG 可能是潛在腫瘤基因型的無創(chuàng)性生物標志物。EGFR 基因的突變激活蛋白激酶B 信號通路,進一步促進癌細胞消耗葡萄糖,刺激其生長和存活[13]。以往與EGFR 基因分型相關(guān)的18F-FDG PET/CT 研究主要集中在基于肉眼或定量18F-FDG PET參數(shù)的主觀傳統(tǒng)特征分析來預測EGFR 突變狀態(tài)。以往的研究報道了不同18F-FDG SUVmax閾值來預測肺癌EGFR 的突變狀態(tài)[7,14-15]。Kim 等[16]發(fā)現(xiàn)EGFR 突變組的所有代謝參數(shù)和體積參數(shù)均顯著低于EGFR 野生型肺腺癌。本研究中,EGFR 突變型組18F-FDG SUVmax低于EGFR 野生型組。盡管18F-FDG SUVmax具有顯著的區(qū)分能力,但在之前的研究中,EGFR 突變型組和野生型組之間存在很大的重疊,導致了相互矛盾的結(jié)果。Lv等[7]發(fā)現(xiàn)在849 例NSCLC 患者中,18F-FDG SUVmax<7.0時是EGFR 突變的預測因子,AUC 值為0.557。Na 等[17]發(fā)現(xiàn)在100 例NSCLC 患者中,18F-FDG SUVmax截斷值<9.2 是EGFR 突變的預測因子,其AUC 值為0.74。Mak等[8]發(fā)現(xiàn)在100 例NSCLC 患者中,18F-FDG SUVmax<5.0是EGFR 突變的預測因子,其AUC 值為0.62。Cho 等[18]發(fā)現(xiàn)在61 例NSCLC 患者中,18F-FDG SUVmax<9.6 是EGFR 突變的預測因子,其AUC 值為0.68。此外,Guan等[19]發(fā)現(xiàn)在316 例NSCLC 患者中,18F-FDG SUVmax<8.1是EGFR 突變的預測因子,其AUC 值為0.65。但有兩組報道的結(jié)果相反,Ko 等[20]發(fā)現(xiàn)18F-FDG SUVmax≥6 是132 例肺腺癌患者EGFR 突變的預測因子,其AUC 值為0.63;Huang 等[21]發(fā)現(xiàn),在77 例肺腺癌患者中,18FFDG SUVmax≥9.5 是EGFR 突變的預測因子。以往研究的不一致性和相對較低的區(qū)分能力可能是因為傳統(tǒng)的SUV 測量未能捕捉到空間體素之間的SUV 特征。本研究中,雖然通過ROC 曲線分析確定18F-FDG SUVmax的臨界值為12.8,但必須強調(diào)的是,18F-FDG SUVmax是一個半定量的指標,在不同的中心或PET 掃描儀之間會有所不同,這取決于禁食時間、血糖水平、成像時間、重建算法和ROI 參數(shù)。
目前,血清CEA 水平測定是肺癌常用的腫瘤標志物,因為有報道稱35%~70%的NSCLC 患者CEA 水平升高,特別是在肺腺癌和晚期疾病患者[22]。Okamoto等[23]研究報道,與低CEA 水平相比,接受TKI 治療的患者治療前CEA 水平高與更長的生存期和更好的反應相關(guān)。Shoji 等[24]首次研究了EGFR 突變與CEA 水平的關(guān)系,并報道了血清CEA 水平>5 ng/mL 的患者的EGFR突變率顯著高于CEA 水平<5 ng/mL 的患者??赡艿臐撛跈C制是突變的EGFR 途徑的抗凋亡信號,它可能上調(diào)CEA 蛋白的表達水平。Ko 等[25]對132 例肺腺癌患者的研究發(fā)現(xiàn),18F-FDG SUVmax≥6 和CEA 水平≥5 ng/mL的患者更有可能發(fā)生EGFR 突變(均P<0.05)。較大腫瘤(≥3 cm)和邊緣無毛刺的腫瘤的CT 特征也與EGFR 突變相關(guān)(均P<0.05)。多因素分析顯示,較高的18F-FDG SUVmax和CEA 水平、從不吸煙和腫瘤邊緣無毛刺是EGFR 突變的最有意義的預測因素。聯(lián)合使用這4 個指標,得出的AUC 較高,為0.82。本研究結(jié)果與Shoji 等[24]的結(jié)果一致,盡管預測EGFR 突變的靈敏度和特異度分別只有0.725 和0.483。肺腺癌患者的CT 表現(xiàn)和分子狀態(tài)之間的相關(guān)性尚不清楚,只有少數(shù)研究解決了這一問題。本研究結(jié)果顯示,腫瘤邊緣無毛刺是EGFR 突變的預測因素。本研究結(jié)果與Ko等[25]的結(jié)果一致。早些時候的一項研究指出,在有淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移或血管侵犯的晚期肺腺癌中,腫瘤邊緣常出現(xiàn)粗糙且有毛刺的情況[25]。Meniga 等[26]也報道稱邊緣有毛刺的NSCLC 患者預后更差。本研究發(fā)現(xiàn)與這些概念是一致的,因為在本研究EGFR 野生型組中,有毛刺的腫瘤(80.5%)傾向于觀察到更晚期(Ⅲ~Ⅳ)的腫瘤。此外,眾所周知,EGFR 野生型患者較EGFR 突變型患者預后更差。因此,本研究推測無毛刺的腫瘤邊緣與EGFR 突變有關(guān)。
綜上所述,本研究結(jié)果提示,在亞洲肺腺癌人群中,EGFR 突變與臨床和影像學因素有關(guān),包括FDG 攝取、血清CEA 水平、CT 影像上的有無毛刺和腫瘤直徑。這4 個因素的聯(lián)合評估可能有助于區(qū)分突變狀態(tài),特別是在采樣不足或基因檢測不可用的情況下。