尹凱文 魏巍 熊海林 黃錦賢 代海洋
1 汕頭大學(xué)醫(yī)學(xué)院,汕頭 515041; 2 惠州市中心人民醫(yī)院放射科,惠州516001;3 惠州市中心人民醫(yī)院心胸外科,惠州 516001;4 惠州市中心人民醫(yī)院腫瘤內(nèi)科,惠州 516001
肺癌是目前全世界范圍內(nèi)發(fā)病率和病死率位居前列的腫瘤[1],非小細(xì)胞肺癌(non-small cell lung cancer,NSCLC)是其最常見的類型[2]。Kim 等[3]的研究結(jié)果顯示,部分肺癌患者可發(fā)生表皮生長因子受體(epidermal growth factor receptor,EGFR)基因突變,對于EGFR 基因突變的NSCLC 患者,EGFR酪氨酸激酶抑制劑能夠提高患者療效、降低復(fù)發(fā)率、延長總生存期[3]。近年來,肺癌突變基因與影像特征之間的關(guān)系成為研究的熱點[4],國內(nèi)外針對肺癌EGFR 基因突變與影像特征相關(guān)性研究的對象大多為Ⅲ ~Ⅳ期患者,檢測標(biāo)本來源于穿刺或手術(shù),結(jié)論尚未統(tǒng)一。本研究探討Ⅰ ~ⅢB 期可切除周圍型NSCLC 患者EGFR 基因突變與臨床及高分辨率CT(high resolution CT,HRCT)影像特征的相關(guān)性,旨在為肺癌的精準(zhǔn)治療提供影像學(xué)依據(jù)。
回顧性分析2019 年1 月至2021 年4 月于惠州市中心人民醫(yī)院接受手術(shù)切除、術(shù)后行EGFR基因檢測且臨床分期為Ⅰ ~ⅢB 期的周圍型NSCLC患者的臨床及HRCT 影像特征資料。納入標(biāo)準(zhǔn):(1)在手術(shù)完成后,術(shù)后切除標(biāo)本均進(jìn)行了EGFR基因檢測;(2)按照第8 版國際抗癌聯(lián)盟(UICC)肺癌TNM 分期標(biāo)準(zhǔn)[5]進(jìn)行分期,術(shù)后組織病理學(xué)檢查確診為Ⅰ~ⅢB 期單發(fā)周圍型NSCLC;(3)具有完整的病歷資料、術(shù)前HRCT 影像資料。排除標(biāo)準(zhǔn):(1)術(shù)前進(jìn)行了抗腫瘤治療;(2)影像檢查和基因檢測結(jié)果間隔超過1 個月;(3)伴有其他惡性腫瘤病史。本研究共納入164 例患者,其中男性86 例、女性78 例,年齡(60.3±9.3)歲。
本研究獲得了惠州市中心人民醫(yī)院倫理委員會的批準(zhǔn)(批準(zhǔn)號:KYLL2020114)。因本研究為回顧性臨床研究,豁免簽署患者知情同意書。
使用美國GE 公司Light speed 64 排螺旋CT掃描儀進(jìn)行胸部平掃及增強掃描。掃描前患者進(jìn)行呼吸訓(xùn)練,取仰臥位進(jìn)行檢查。掃描條件:管電壓120 keV、管電流100~120 mA、層厚5.0 mm、層間距5.0 mm。增強掃描采用高壓注射器團(tuán)注非離子型對比劑碘海醇(300 mg I/ml,江蘇恒瑞醫(yī)藥股份有限公司),注射劑量為1.5 ml/kg,注射速率為3.0 ml/s,延遲30 s 掃描。掃描范圍從胸廓入口水平至肋膈角水平。最后將原始圖像重建為1.0 mm層厚的薄層圖像。由2 名具有10 年以上胸部影像診斷經(jīng)驗的放射科副主任醫(yī)師采用單盲法獨立閱片,分析圖片存檔和傳輸系統(tǒng)(PACS)(廣州麥德醫(yī)影科技有限公司)工作站中的HRCT 圖像,觀察腫瘤的影像特征,將各影像特征結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計學(xué)分析,意見不一致時經(jīng)討論協(xié)商確定。
觀察的影像特征包括腫瘤大小、部位、密度類型,腫瘤內(nèi)有無壞死、空泡征、空洞征、支氣管充氣征,以及邊緣有無分葉征、毛刺征、血管集束征、胸膜牽拉征等。其中,腫瘤大小指在軸位肺窗圖像(窗寬1 600 HU;窗位-600 HU)上測量的腫瘤最大徑。按腫瘤的密度特征將其分為磨玻璃影(ground-glass opacity,GGO)或混合磨玻度影(mixed ground-glass opacity,mGGO)和實性密度影。空洞征是指腫瘤內(nèi)具有完整壁的含氣區(qū)域。空泡征是指腫瘤內(nèi)氣體密度或低密度點狀影,最大徑<5 mm。支氣管充氣征指肺窗腫瘤內(nèi)見透亮的支氣管走行。分葉征指腫瘤表面多個凸起,形成類似分葉狀形態(tài)。毛刺征指肺窗腫瘤邊緣具有向各個方向延伸的放射狀或毛刺狀無分支的線條狀影,短而直、不與胸膜相連。壞死指腫瘤實性成分中出現(xiàn)低密度且無強化區(qū)。血管集束征指有單支或多支血管聚集在腫瘤周圍。胸膜牽拉征指肺窗腫瘤對鄰近胸膜有牽拉改變,呈線狀或三角形影。
所有患者經(jīng)手術(shù)切除后的標(biāo)本均送至汕頭市信諾信息有限公司檢驗科進(jìn)行EGFR 基因檢測,采用統(tǒng)一的試劑盒(廈門艾德生物醫(yī)藥科技股份有限公司)及操作方法,病理組織均在10%中性福爾馬林溶液中固定后進(jìn)行包埋,提取石蠟包埋后的肺癌組織標(biāo)本DNA,采用下一代測序(next generation sequencing)的檢測方法對標(biāo)本進(jìn)行EGFR 基因檢測,最后依據(jù)檢測試劑盒操作說明書對EGFR 基因進(jìn)行檢測。根據(jù)檢測結(jié)果將患者分為EGFR 基因突變型組和野生型組。
采用SPSS 22.0 軟件進(jìn)行統(tǒng)計學(xué)分析。符合正態(tài)分布的計量資料以±s表示,組間比較采用獨立樣本t檢驗(方差齊)。計數(shù)資料采用頻數(shù)和百分比表示,組間比較采用卡方檢驗或Fisher 確切概率檢驗。將單因素分析中差異有統(tǒng)計學(xué)意義的變量進(jìn)一步納入二元Logistic 回歸分析(進(jìn)入法),采用ROC曲線AUC 對構(gòu)建的回歸模型的診斷效能進(jìn)行評估。P<0.05 為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。
在164 例Ⅰ~ⅢB 期周圍型NSCLC 患者中,EGFR 基因突變型組114 例(69.51%)、野生型組50例(30.49%)。與EGFR 野生型組相比,EGFR 基因突變型組多見于女性、年齡<60 歲、無吸煙史及病理類型為肺腺癌的患者,且2 組間差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(均P<0.05)。2 組患者的其他臨床特征見表1。
由表2 可知,與EGFR 野生型組相比,EGFR基因突變型組患者的腫瘤最大徑小于野生型組患者[(2.52±1.51)cm 對(4.12±6.07)cm],且腫瘤多位于右肺,密度類型多為GGO 和(或)mGGO,多伴有分葉征、支氣管充氣征和胸膜牽拉征,2 組的差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(t=2.14,χ2=10.13~19.05,均P<0.05)。而2 組在腫瘤毛刺征、空泡征、空洞征、壞死、血管集束征和胸腔淋巴結(jié)腫大等征象中的差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(均P>0.05)。EGFR 基因突變型組與野生型組患者的典型CT 圖見圖1。
圖1 3 例周圍型非小細(xì)胞肺癌EGFR 基因突變型與野生型患者的典型CT 圖 A 為肺腺癌男性患者,77 歲,EGFR 基因突變型,右肺上葉混合磨玻璃影(箭頭所示),邊界模糊;B 為肺腺癌女性患者,42 歲,EGFR 基因突變型,左肺下葉實性密度影,邊界清晰,可見分葉征,胸膜牽拉征(箭頭所示);C 為肺腺癌男性患者,55 歲,EGFR 基因野生型,右肺下葉混合磨玻璃影,邊界清晰,可見支氣管充氣征(箭頭所示)。EGFR 為表皮生長因子受體;CT 為計算機體層攝影術(shù)Figure 1 CT images of patients with epidermal growth factor receptor gene mutation and wild-type gene in 3 cases of peripheral non-small cell lung cancer
表2 164 例周圍型非小細(xì)胞肺癌患者的高分辨率CT 影像特征與EGFR 基因突變的關(guān)系Table 2 Relationship between high resolution CT imaging features and epidermal growth factor receptor gene mutation in 164 patients with peripheral non-small cell lung cancer
將單因素分析中差異有統(tǒng)計學(xué)意義的變量進(jìn)一步納入二元Logistic 回歸模型,結(jié)果顯示,患者無吸煙史和腫瘤伴有分葉征是周圍型NSCLC 患者EGFR 基因突變的獨立預(yù)測因子(表3)。ROC 曲線分析結(jié)果顯示,回歸模型的AUC 為0.858(圖2)。
圖2 Logistic 回歸模型預(yù)測周圍型非小細(xì)胞肺癌患者EGFR基因突變的受試者工作特征曲線 EGFR 為表皮生長因子受體Figure 2 Receiver operating characteristic curve of Logistic regression model for prediction of epidermal growth factor receptor gene mutation in patients with peripheral non-small cell lung cancer
表3 164 例周圍型非小細(xì)胞肺癌患者EGFR 基因突變相關(guān)變量的Logistic 回歸分析結(jié)果Table 3 Logistic regression analysis results of factors related to epidermal growth factor receptor gene mutation in 164 patients with peripheral non-small cell lung cancer
近年來分子腫瘤學(xué)研究不斷深入,靶向藥物治療肺癌越來越受到關(guān)注和青睞。Sequist 等[6]的研究結(jié)果表明,EGFR 酪氨酸激酶抑制劑能夠明顯提高EGFR 基因突變型NSCLC 患者的臨床治療效果。Ⅰ~ⅢB 期NSCLC 完全切除術(shù)后輔助治療指南(2021 版)[7]指出,對于Ⅰ~ⅢB 期NSCLC 患者應(yīng)根據(jù)EGFR 基因突變情況以及腫瘤分期制定輔助治療策略。由此可見,EGFR 基因突變是指導(dǎo)臨床靶向治療的重要基礎(chǔ)和前提條件。
既往研究結(jié)果證實,EGFR 基因突變與患者性別、種族、吸煙史及病理類型相關(guān),EGFR 基因突變在亞裔、無吸煙史、女性、肺腺癌患者中更常見[8-9]。本研究164 例Ⅰ ~ⅢB 期周圍型NSCLC 患者中,EGFR 基因突變率為69.51%,稍高于婁和南等[10]的研究結(jié)果(62.2%),高于Shi 等[11]在亞裔人群Ⅳ期肺腺癌中的研究結(jié)果(51.4%)。本研究結(jié)果顯示,EGFR 基因突變型組最常見的病理類型為肺腺癌,同時女性多于男性,無吸煙史人群多于吸煙人群,與何小群等[12]的結(jié)果一致,推斷EGFR基因突變率與女性的激素分泌可能有一定的關(guān)系。本研究中我們還發(fā)現(xiàn),Ⅰ~ⅢB 期周圍型NSCLC患者癌胚抗原水平、術(shù)后臨床分期在EGFR 基因突變型組與野生型組間的差異均無統(tǒng)計學(xué)意義,與金晶[13]、Gao 等[14]的研究結(jié)果有一定差異,可能與不同研究的病例納入標(biāo)準(zhǔn)不同有關(guān)。國內(nèi)外研究結(jié)果表明,肺癌EGFR 基因突變與CT 影像特征存在相關(guān)性,不同學(xué)者得出的結(jié)論存在一定差異[10,15]。Yang 等[15]認(rèn)為,腫瘤體積越大,EGFR 基因突變率就越高;而婁和南等[10]則提出腫瘤最大徑為2.01 cm 是判斷EGFR 基因突變狀態(tài)的最佳診斷閾值。本研究中EGFR 基因突變型組腫瘤最大徑小于野生型組,與既往大部分研究認(rèn)為的EGFR 基因突變多見于小腫瘤的結(jié)論一致[10,16]。陳志紅等[17]和Han 等[18]報道,GGO 及mGGO 是預(yù)測EGFR基因突變的征象,本研究支持該結(jié)論,即含GGO成分腫瘤的EGFR 基因突變率明顯高于含實性成分腫瘤。梁明玉[19]對179 例肺腺癌患者的研究結(jié)果表明,無吸煙史、癌胚抗原水平升高、具有淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、中央型肺癌、最大徑≥3 cm 的患者在EGFR 基因突變型中更常見,而支氣管異常、毛刺征與EGFR 基因表達(dá)無明顯相關(guān)。而阮磊等[20]研究結(jié)果顯示,EGFR 基因突變易出現(xiàn)在有空泡征或空洞征、分葉征、毛刺征、胸膜凹陷征的腫瘤中。陳研等[21]對106 例肺腺癌EGFR 基因表達(dá)進(jìn)行了影像學(xué)研究,發(fā)現(xiàn)年齡、腫瘤大小、血管集束征、分葉征、毛刺征、空泡征與EGFR 基因突變的差異均無統(tǒng)計學(xué)意義,但Ⅰ ~Ⅱ期、女性、無吸煙史、具有GGO、胸膜凹陷征、支氣管充氣征更常見于EGFR 基因突變型肺腺癌患者中。本研究結(jié)果表明,EGFR 基因突變更常見于有支氣管充氣征的腫瘤中,可能與EGFR 基因突變患者的癌細(xì)胞不易破壞肺泡壁的支架結(jié)構(gòu),腫瘤侵襲力減弱有關(guān),從而使腫瘤內(nèi)可保留完整通暢的細(xì)支氣管;有分葉征和胸膜牽拉征的腫瘤發(fā)生EGFR 基因突變的概率顯著升高,其他CT 特征包括毛刺征、空泡征、空洞征、壞死、血管集束征、胸腔淋巴結(jié)腫大在2組間的差異無統(tǒng)計學(xué)意義。本研究構(gòu)建的Logistic回歸模型顯示,患者無吸煙史和腫瘤伴有分葉征是周圍型NSCLC 患者EGFR 基因突變的獨立預(yù)測因子,且ROC 曲線分析顯示回歸模型具有較高的診斷效能,對預(yù)測EGFR 基因突變具有一定的臨床價值。本研究中我們還發(fā)現(xiàn)EGFR 基因突變腫瘤多位于右肺,但既往未見相同報道,需要進(jìn)一步的多中心、大樣本研究支持。本研究部分結(jié)果與既往國內(nèi)外研究報道尚不能完全相符,除了這些特征本身是否有特征性差異之外,也可能與研究人群的種類、樣本量、臨床分期、病理類型及CT 特征評價方法不同等因素有關(guān)。
本研究存在的局限性:(1)回顧性研究可能引入偏倚,未納入Ⅳ期不可手術(shù)患者作為對照;(2)研究樣本量偏小,未細(xì)分基因突變亞型;(3)未采用影像組學(xué)、深度學(xué)習(xí)等方法進(jìn)行進(jìn)一步分析。
綜上所述,在Ⅰ ~ⅢB 期可切除周圍型NSCLC患者的臨床及HRCT 影像特征中,當(dāng)患者具備年齡<60 歲、女性、無吸煙史、病理類型為肺腺癌、腫瘤位于右肺、含有GGO 和(或)mGGO、分葉征、支氣管充氣征、胸膜牽拉征時應(yīng)高度懷疑EGFR 基因發(fā)生突變,其中無吸煙史和腫瘤具有分葉征是預(yù)測周圍型NSCLC 患者EGFR 基因突變的獨立預(yù)測因子。
利益沖突所有作者聲明無利益沖突
作者貢獻(xiàn)聲明尹凱文負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的收集、論文的撰寫;魏巍負(fù)責(zé)研究命題的提出與設(shè)計;熊海林負(fù)責(zé)研究過程的實施與調(diào)查;黃錦賢負(fù)責(zé)圖像的采集、數(shù)據(jù)的收集與分析;代海洋負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析、論文寫作的指導(dǎo)與審閱