肺腺癌MSCT影像特征與EGFR突變相關性分析

盧曉倩 孟繁楊 竇 樂 曹殿波

肺癌是全球癌癥相關死亡的主要原因，按組織學類型分為非小細胞肺癌(non-small cell lung cancer, NSCLC)和小細胞肺癌(small cell lung cancer, SCLC)，其中NSCLC占肺癌總數的85%至90%，腺癌是NSCLC最常見的組織學類型[1]。分子靶向治療的誕生與進步給NSCLC治療帶來了革命性變化，較傳統化療具有更針對性和選擇性腫瘤控制，不良反應更小[2-4]。表皮生長因子受體(epidermal growth factor receptor, EGFR)是一種跨膜受體酪氨酸激酶，參與調節細胞增殖、凋亡、血管生成和侵襲的信號通路[5-7]。95%的EGFR突變發生在肺腺癌中，EGFR酪氨酸激酶抑制劑(EGFR tyrosine kinase inhibitor, TKI)，如吉非替尼、埃羅替尼等是治療肺腺癌EGFR突變的主要合成制劑，緩解肺腺癌患者臨床癥狀及延長生存期方面效果明顯，其應答率約為70%[5,7]。EGFR突變狀態是NSCLC患者接受EGFR-TKI治療重要預測因子[8]。EGFR突變的檢測方法包括手術切除標本、活檢組織標本、細胞學標本、血液標本檢查等方式，其價格昂貴，因此尋找能有效預測EGFR突變的無創方法對治療有著重要的意義[9]。目前，多層螺旋計算機斷層掃描(multislice computed tomography, MSCT)是一種常用的、性價比較高的無創檢查方式，可全面系統地觀察腫瘤形態與內部結構。本文探討原發性肺腺癌臨床、病理及CT影像表現與EGFR突變相關性，進而預測肺腺癌EGFR突變的可行性將有著重要的臨床價值。

材料和方法

一、一般資料

選取2017年9月至2018年4月于我院行手術治療的原發性周圍型肺腺癌患者157例為研究對象。其中EGFR突變型92例，女 ︰男為66︰26，平均年齡(58.0±8.4)歲；EGFR野生型65例，女 ︰男為31︰34，平均年齡(58.6±10.2)歲。納入標準：①手術病理證實為原發性周圍型肺腺癌；②術后病理標本采取ARMS-PCR方法進行EGFR基因檢測；③術前1個月內進行胸部CT檢查，亦行腫瘤標志物癌胚抗原(carcino-embryonic antigen, CEA)檢測；④術前未予任何抗腫瘤治療者。這項回顧性研究得到了吉林大學第一醫院機構審查委員會的批準。

二、研究方法

1.CT圖像特征采集：由兩名高年資影像科醫生在不知EGFR突變結果情況下，分別獨立對術前胸部CT進行閱片。觀察指標包括：病灶肺葉定位、大小(最大軸向尺寸)、腫瘤實性成分長徑與腫瘤直徑比值(conslidation/tumor rate, CTR)、形狀(圓形或類圓形、不規則形)、有無磨玻璃(ground glass opacity, GGO)、毛刺、分葉、胸膜凹陷、反暈征、血管集束征、空泡或空洞、支氣管充氣征等。任何差異均通過協商予以解決，直至達成一致意見。

2.臨床、病理特征及EGFR突變采集：收集患者臨床及病理資料進行分析，包括年齡、性別、吸煙情況、CEA、就診時主訴癥狀有無、病理分期、病理亞型、有無淋巴結轉移、脈管及臟層胸膜浸潤、EGFR突變類型等。

三、統計學方法

所有的計數和測量值均取兩位閱片者所得數值的平均值，采用SPSS 24.0軟件進行t檢驗、Fisher精確檢驗或χ2檢驗、繪制EGFR突變的ROC曲線進行分析，P<0.05為差異有統計學意義。

結 果

一、周圍型肺腺癌患者MSCT形態學特征與EGFR突變

MSCT征象中，EGFR突變在有毛刺組(P=0.012)、胸膜凹陷組(P=0.044)和有磨玻璃影組(P=0.013)更易發生，余病灶位置、大小、形狀、分葉、血管集束征、空泡或空洞征、含氣支氣管征、反暈征等均與EGFR突變無相關性。周圍型肺腺癌患者MSCT形態學特征與EGFR突變的相關性，見表1。

二、周圍型肺腺癌患者臨床特征與EGFR突變

患者EGFR突變率為58.6%，在女性(68.0%，P=0.002)、非吸煙(69.2%，P=0.000)患者中表現更為明顯，患者年齡、CEA濃度以及就診時主訴有無癥狀均無統計學意義，見表2。

三、圍型肺腺癌患者病理特征與EGFR突變

EGFR突變位點包括第18～21號基因，突變率分別為，18號基因(2%)、19號基因(45%)、20號基因(3%)、21號基因(50%)突變，以第19、21號基因突變為主。主要以早期病變為主，脈管、臟層胸膜浸潤、淋巴結轉移情況與EGFR基因突變無相關性，見表3。

表3 周圍型肺腺癌患者病理特征與EGFR突變的相關性[n(%)]

四、多元邏輯回歸模型建立

對具有相關性的臨床病理特征，進行多元邏輯回歸分析，繪制ROC曲線，比較AUC值，以預測EGFR突變。圖1為性別、吸煙史、病理類型、GGO、毛刺、胸膜凹陷征以及相關特征聯合全模型預測EGFR突變的ROC曲線及AUC值，其中全模型預測EGFR突變的AUC值為0.718。

圖1 各顯著特征進行EGFR突變預測的ROC曲線比較

討 論

目前評價EGFR突變狀態與肺腺癌CT影像形態學特征相關性的報道較少。本文中伴有GGO的周圍型肺腺癌患者中70.3%發生EGFR突變。既往許多研究報道GGO在EGFR突變的腫瘤中更為常見，與本文結論相一致[10-16]。Yano等[12]回顧性分析了80例肺腺癌患者的影像資料認為在直徑<3 cm的肺腺癌中，G/T>50%組突變率高于G/T<50%組突變率，提示G/T>50%可能是預測肺腺癌EGFR突變的重要指標(G/T為磨玻璃密度影長徑與腫瘤直徑比值)。此外，Lee等[13]研究發現發生在21外顯子突變肺腺癌GGO體積百分比明顯高于其他位點突變。因此，在CT影像學表現上，GGO占腫瘤的比例進行量化有重要意義。本文還探討了腫瘤實性成分長徑與腫瘤直徑比值即CTR與EGFR突變的相關性，結果無統計學差異，可能由于本研究中例數較少、結果受到影響，需擴大樣本量進一步研究探討。本文發現伴有毛刺、胸膜凹陷征的周圍型肺腺癌更易發生EGFR突變。腫瘤毛刺反映了腫瘤惡性生長方式，其主要原因是腫瘤向周圍蔓延或刺激肺組織生成纖維結締組織從而形成。Rizzo等[15]研究認為胸膜凹陷征在EGFR突變組出現的可能性大于野生組，與本文結果一致。

目前尚未有文獻證明EGFR突變對肺腺癌的發病部位有無傾向性。本文結果中周圍型肺腺癌多位于雙肺上葉、下葉，其EGFR突變率無明顯差異。以往研究中腫瘤直徑的大小與EGFR突變率的相關性存在爭議。研究報道，野生型EGFR腫瘤直徑明顯大于突變型[10,12,16]。另有研究報道，NSCLC中EGFR突變在不同大小的病灶中未見差異[17]。本文結果中腫瘤最大徑在3 cm以下的周圍型肺腺癌EGFR突變率為62.0%，略高于野生組，但無統計學差異，說明單純依靠腫瘤最大徑預測EGFR突變的臨床價值有限。對于空洞或空泡、含氣支氣管、分葉是否與EGFR突變有關，以往研究結果提示存在差異，但本文結果均與EGFR突變無相關性。

除CT影像特征外，本文還探討了肺腺癌EGFR突變與臨床病理特征的相關性。發現EGFR突變易發生于女性、不吸煙患者中，與其他研究結果一致[18-20]。EGFR突變好發于女性的原因尚不清楚，可能與雌激素水平、雌激素受體表達有關[21-22]。另外，結果表明患者首次就診時主訴臨床癥狀的有無與EGFR突變無相關性。以往研究中，Zeng等[23]認為，EGFR突變發生率隨血清CEA水平的升高而增加，血清CEA>20 ng/ml預測EGFR突變率升高，其原因可能是EGFR基因下游分子突變的激活促進了細胞抗凋亡，EGFR可增強CEA的表達。而本文中血清腫瘤標志物CEA濃度與EGFR突變無相關性，這可能由于本次研究樣本量較小，以早期病變為主，故此血清CEA濃度較低。

EGFR突變常位于TK域中，即外顯子18-21號基因，這些突變聚集在EGFR ATP結合帶周圍，影響ATP的親和力，改變對TKIs的敏感性。其中大部分EGFR突變位點為E746-A750del(位于19號外顯子)和L858R(位于21號外顯子)，在對TKIs反應良好的NSCLC患者中可以發現。本文結果中EGFR基因突變主要以第19(45%)、21號(50%)基因突變為主，與以往研究結果一致。本文結果中肺腺癌病理亞型及EGFR突變率分別為：腺泡型(68.5%)、貼壁型(60.9%)、微乳頭型(50.0%)、乳頭型(43.8%)、實性型(22.2%)、浸潤性黏液型(0.0%)，說明EGFR突變在腺泡型、貼壁型病理類型易發生。雖然已有多項研究探討EGFR突變與主要組織學亞型之間的關系，但結果存在沖突，各肺腺癌亞型的百分比報道不同，可能與研究樣本量和組織學類型的分化有關，也可能歸因于研究對象的種族和研究的診斷程序的不同。同時，本文又探討了脈管、臟層胸膜浸潤、淋巴結轉移情況，均與EFGR突變無相關性。

在單變量和多變量分析中，本文結果證實了EGFR突變與性別、吸煙狀態、病理亞型、CT特征有無GGO、毛刺、胸膜凹陷征之間的聯系。當將所有顯著特征統一預測EGFR突變時，ROC曲線的AUC值為0.718。本文結果存在局限性，首先，樣本較小，會影響研究結果的準確性；其次，由于地理上的限制，本文重點放在了東亞人口上，因此，研究結果可能不會對其他族群產生重大影響。

綜上所述，本文結果表明原發性肺腺癌患者中EGFR突變易發生于女性不吸煙患者，且以第19、21號基因突變居多，在腺泡型、貼壁型病理類型易發生。影像學上伴有磨玻璃影，病灶邊緣有毛刺、胸膜凹陷征的腫瘤易發生EGFR突變。