18F-FDG PET/CT參數(shù)與肺癌PD-L1表達(dá)的相關(guān)性研究

王冠民，卓靜，朱峰，劉德峰，丁雪梅，徐亞平，孟濤

1.徐州市中心醫(yī)院 核醫(yī)學(xué)科，江蘇 徐州 221000；2.徐州市腫瘤醫(yī)院 病理科，江蘇 徐州 221000

引言

據(jù)統(tǒng)計(jì)，肺癌在男性惡性腫瘤的發(fā)病率和死亡率中均居首位，在女性中居第2位[1]。臨床常用氟代脫氧葡萄糖正電子發(fā)射斷層顯像/計(jì)算機(jī)斷層掃描（18F-Fludeoxyglucose Positron Emission Computed Tomography / Computed Tomography，18F-FDG PET/CT）對(duì)肺癌、結(jié)腸癌、乳腺癌等疾病進(jìn)行影像診斷檢查，該方法具有靈敏度及特異性高、安全性好和準(zhǔn)確率高等優(yōu)勢(shì)[2]，但18F-FDG PET/CT技術(shù)在肺癌患者中的價(jià)值有待進(jìn)一步挖掘。程序性死亡蛋白1（Programmed Death-1，PD-1）主要表達(dá)于T淋巴細(xì)胞，與其配體程序性死亡蛋白配體1（Programmed Cell Death-1 Ligand 1，PD-L1）結(jié)合可抑制T淋巴細(xì)胞活性及下調(diào)免疫應(yīng)答，是機(jī)體重要的免疫調(diào)節(jié)機(jī)制。PD-L1可對(duì)抗腫瘤細(xì)胞，是近年免疫治療腫瘤領(lǐng)域的熱點(diǎn)[3]。Meder等[4]研究表明，PD-L1可調(diào)控糖酵解過(guò)程來(lái)影響腫瘤部位代謝，從而改變代謝活性的最大標(biāo)準(zhǔn)攝取（Standardized Uptake Value，SUVmax）值。但目前關(guān)于18F-FDG PET/CT參數(shù)在肺癌不同病理類型患者中的變化及18F-FDG PET/CT參數(shù)與肺癌PD-L1表達(dá)的關(guān)系尚未見(jiàn)相關(guān)報(bào)道。本研究選取90例肺癌患者和82例肺部良性疾病患者的臨床資料進(jìn)行回顧性分析，探討SUVmax值與肺癌PD-L1表達(dá)的關(guān)系以探討肺癌的發(fā)生和發(fā)展機(jī)制和18F-FDG PET/CT技術(shù)的應(yīng)用范圍。

1 資料與方法

1.1 一般資料

本研究回顧性分析2018年6月至2021年5月我院收治的90例肺癌患者的臨床資料（研究組），其中男55例、女35例，平均年齡（53.46±8.71）歲，平均腫瘤直徑（4.25±0.76）cm，小細(xì)胞癌患者10例、肺鱗癌患者28例、腺癌患者45例、大細(xì)胞癌患者7例；回顧性分析同期進(jìn)行治療的82例肺部良性疾病患者的臨床資料（對(duì)照組），其中男48例、女34例，平均年齡（52.74±8.59）歲，平均腫瘤直徑（4.04±0.73）cm。所有患者接受知情同意告知，并經(jīng)醫(yī)院倫理委員會(huì)審批（202106-004）。2組一般資料比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。

納入標(biāo)準(zhǔn)：① 研究組患者均符合原發(fā)性肺癌診斷標(biāo)準(zhǔn)[5]，并行肺癌切除術(shù)；② 對(duì)照組為肺部良性疾病（肺炎性改變）患者，且與研究組符合配對(duì)原則；③ 2組均接受18F-FDG PET/CT檢查和免疫組織化學(xué)檢測(cè)且有詳細(xì)檢查結(jié)果；④ 2組資料完整無(wú)缺失。

排除標(biāo)準(zhǔn)：① 其他部位惡性腫瘤轉(zhuǎn)移至肺部或既往有肺癌切除手術(shù)史患者；② 合并其他部位惡性腫瘤者；③ 合并其他部位原發(fā)性腫瘤轉(zhuǎn)移至肺部者；④ 患有嚴(yán)重心肺疾病、肝腎功能受損者；⑤ 轉(zhuǎn)院治療者；⑥ 妊娠期或哺乳期的女性；⑦ 精神障礙、無(wú)法正常交流者；⑧ 有18F-FDG PET/CT顯像檢查禁忌證者，如有幽閉恐怖癥史、葡萄糖過(guò)敏史等；⑨ 有糖尿病等基礎(chǔ)疾病者。

1.2 方法

1.2.1 患者檢查前準(zhǔn)備

檢查前禁食4～6 h，禁飲料，鼓勵(lì)飲水，確定可接受靜脈注射增強(qiáng)對(duì)比劑；注射前測(cè)血糖水平，若超過(guò)150～200 mg/dL需進(jìn)一步處理，若用胰島素降低血糖水平應(yīng)延遲注射18F-FDG。詳細(xì)詢問(wèn)患者病史、腫瘤類型及部位，并詢問(wèn)患者圖像采集期間（15～45 min）是否可以保持平臥狀態(tài)，確定無(wú)檢查禁忌證。對(duì)放射性藥物進(jìn)行評(píng)估，提醒患者將攜帶的金屬物品取下。若氣溫較低，則在注射18F-FDG前，提醒患者在溫暖的房間休息30～60 min再開(kāi)始檢查。

1.2.218F-FDG PET/CT顯像

患者做完檢查前準(zhǔn)備后，均靜脈注射3.70～5.55 MBq/kg的18F-FDG，50 min后行早期顯像操作。采用PET/CT掃描儀（飛利浦，Gemini TF 16，荷蘭）結(jié)合呼吸門控技術(shù)進(jìn)行檢查，首先訓(xùn)練患者平靜均勻呼吸，將反射紅外光的模型置于患者胸部以采集呼吸門控信息，發(fā)射和接受紅外線裝置在檢查床的外端固定，探測(cè)紅外線信號(hào)以確定呼吸運(yùn)動(dòng)，利用隨呼吸運(yùn)動(dòng)而波動(dòng)的曲線控制PET/CT采集開(kāi)始和結(jié)束時(shí)間，在1個(gè)呼吸周期內(nèi)采集多個(gè)相位的信息。患者取仰臥位，且雙臂放置于頭頂避免增大胸部偽影，對(duì)患者頭頂至大腿中段進(jìn)行檢查。CT掃描電流為80 mAs，電壓為120 keV；PET/CT采用3D模式采集，采集時(shí)間為2 min/床位，每例患者為6～7個(gè)床位。掃描完成后對(duì)CT數(shù)據(jù)進(jìn)行衰減校正，并將CT圖像與PET圖像進(jìn)行融合，觀察病變部位、大小、形態(tài)和與周圍組織的關(guān)系，相應(yīng)部位PET所示代謝情況，并進(jìn)行定位。

1.2.3 圖像分析及參數(shù)獲取

由2名核醫(yī)學(xué)科副主任醫(yī)師采用盲法閱片，統(tǒng)計(jì)陽(yáng)性病變數(shù)，并記錄陽(yáng)性病變的位置、SUV、腫瘤代謝體積（Metabolic Tumor Volume，MTV）、病灶糖酵解總量（Total Lesion Glycolysis，TLG），獲得SUVmax。若2名醫(yī)師閱片結(jié)果一致則記為記錄數(shù)據(jù)，否則交由第三方（本院臨床研究中心）裁定。

1.2.4 癌組織、癌旁組織、良性腫瘤組織中PD-L1表達(dá)

采用免疫印跡法測(cè)定癌旁組織、癌組織、良性腫瘤組織中PD-L1表達(dá)：所用免疫組化檢測(cè)試劑盒購(gòu)自深圳晶美生物工程有限公司。將研究組患者癌組織、距腫瘤3 cm處的癌旁組織、研究組的良性腫瘤組織分別浸泡在裂解液中，經(jīng)勻漿、超聲破碎后，離心分離，采用凝膠電泳法分離蛋白并轉(zhuǎn)移到聚偏二氟乙烯膜，將膜于室溫下脫色后用磷酸鹽緩沖液沖洗，分別用一抗/VEGF抗體孵育過(guò)夜；進(jìn)一步用洗膜緩沖液脫色沖洗3次，之后將膜放置在二抗中孵育1 h，再次用洗膜緩沖液沖洗3次，最后加入化學(xué)發(fā)光試劑反應(yīng)后得到條帶，經(jīng)凝膠成像系統(tǒng)分析后分別計(jì)算癌組織、癌旁組織中的PD-L1相對(duì)表達(dá)量。

1.3 觀察指標(biāo)

① 對(duì)比2組18F-FDG PET/CT參數(shù)；② 對(duì)比癌組織、癌旁組織、良性腫瘤組織中PD-L1的表達(dá)量；③ 分析18F-FDG PET/CT參數(shù)與癌組織PD-L1表達(dá)的相關(guān)性。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

以SPSS 26.0軟件行數(shù)據(jù)分析，計(jì)量資料經(jīng)檢驗(yàn)均符合正態(tài)分布且方差齊，以±s形式描述，并行t檢驗(yàn)；以n（%）表示計(jì)數(shù)資料，行χ2檢驗(yàn)；采用Pearson方法分析18F-FDG PET/CT參數(shù)與癌組織中PD-L1表達(dá)的相關(guān)性，以P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 2組18F-FDG PET/CT參數(shù)對(duì)比

研究組18F-FDG PET/CT參數(shù)SUVmax值、MTV、TLG均高于對(duì)照組（P＜0.05）（表1）。研究組中肺鱗癌患者SUVmax值、MTV、TLG均高于肺腺癌患者，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.001），見(jiàn)表2和圖1～2。

表1 2組18F-FDG PET/CT參數(shù)對(duì)比（±s）

表1 2組18F-FDG PET/CT參數(shù)對(duì)比（±s）

組別 例數(shù) SUVmax MTV/cm3 TLG研究組 90 7.61±1.22 19.18±3.12 286.75±43.89對(duì)照組 82 1.74±0.13 6.35±1.08 56.73±11.25 t值 43.338 51.896 78.743 P值 ＜0.001 ＜0.001 ＜0.001

表2 研究組18F-FDG PET/CT參數(shù)對(duì)比（±s）

表2 研究組18F-FDG PET/CT參數(shù)對(duì)比（±s）

組別 例數(shù) SUVmax MTV/cm3 TLG肺鱗癌 28 8.15±1.78 24.36±5.10 345.26±58.67肺腺癌 45 6.53±1.12 16.13±3.54 104.21±20.30 t值 7.851 46.287 65.332 P值 0.001 ＜0.001 ＜0.001

圖1 肺腺癌患者18F-FDG PET/CT檢查圖

2.2 癌組織、癌旁組織、良性腫瘤組織中PD-L1的表達(dá)對(duì)比

癌組織中PD-L1的表達(dá)均高于良性腫瘤組織、癌旁組織（P＜0.05），良性腫瘤組織中PD-L1的表達(dá)高于癌旁組織（P＜0.05），見(jiàn)表 3。

表3 研究組癌組織、癌旁組織、良性腫瘤組織中PD-L1的相對(duì)表達(dá)量（±s）

表3 研究組癌組織、癌旁組織、良性腫瘤組織中PD-L1的相對(duì)表達(dá)量（±s）

注：與癌組織相比，aP＜0.001；與良性腫瘤組織相比，bP＜0.001。

組別 例數(shù) PD-L1相對(duì)表達(dá)量癌組織 90 0.86±0.14良性腫瘤組織 82 0.63±0.08a癌旁組織 90 0.21±0.03ab

研究組中肺鱗癌患者癌組織PD-L1的相對(duì)表達(dá)量為（0.81±0.12），肺腺癌患者癌組織PD-L1的相對(duì)表達(dá)量為（0.97±0.16），差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（t=10.204，P＜0.001），見(jiàn)圖 3。

圖3 研究組癌組織病理及癌組織PD-L1表達(dá)圖

2.3 18F-FDG PET/CT參數(shù)與癌組織PD-L1表達(dá)的相關(guān)性

18F-FDG PET/CT參數(shù)SUVmax值、MTV、TLG與研究組癌組織PD-L1表達(dá)均呈正相關(guān)（P＜0.05）；18F-FDG PET/CT參數(shù)SUVmax值、MTV、TLG與肺鱗癌、肺腺癌癌組織PD-L1表達(dá)均呈正相關(guān)（P＜0.05），見(jiàn)表4。

表4 18F-FDG PET/CT參數(shù)與研究組癌組織PD-L1表達(dá)的相關(guān)性分析

3 討論

肺癌是我國(guó)最常見(jiàn)的惡性腫瘤之一，其發(fā)病原因尚未完全清晰，吸煙、大氣污染、環(huán)境接觸、輻射、遺傳等均是肺癌的致病因素[6-7]。18F-FDG PET/CT可同時(shí)獲取腫瘤病灶的糖代謝情況和解剖形態(tài)信息[8]。而PD-L1表達(dá)與癌細(xì)胞的分化程度、臨床分期有關(guān)[9]。本研究探討18F-FDG PET/CT參數(shù)與癌組織PD-L1表達(dá)的關(guān)系以指導(dǎo)肺癌患者的臨床診治工作。

本研究表明，肺癌患者的18F-FDG PET/CT參數(shù)均高于良性肺腫瘤患者，且肺鱗癌患者高于肺腺癌患者，與李明煥等[10]報(bào)道一致。SUV是PET/CT診斷腫瘤時(shí)的半定量指標(biāo)，從分子水平反映出癌細(xì)胞的異常代謝變化、增殖及生長(zhǎng)能力，患者對(duì)18F-FDG的攝取與機(jī)體內(nèi)的葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)體相關(guān)，可直接決定SUVmax值大小[11]；MTV和TLG則可反映病灶的代謝水平[12]。在惡性病灶中18F-FDG放射性濃度與單位注射劑量、單位體重的比值高，因此在惡性腫瘤患者中SUVmax、MTV、TLG升高，而在良性病灶中SUVmax、MTV、TLG值低，因此可用該指標(biāo)鑒別腫瘤良惡性。陳香遠(yuǎn)等[13]研究顯示，當(dāng)SUVmax＜2.0時(shí)可考慮良性病變，而當(dāng)其＞2.5時(shí)則可考慮惡性病變，本研究結(jié)果與報(bào)道一致。另Niyonkuru等[14]研究指出，SUVmax值越高，病灶的惡性程度及潛能越高，本研究也與該報(bào)道一致。分析產(chǎn)生上述結(jié)果的主要原因?yàn)閻盒阅[瘤患者癌細(xì)胞增殖、生長(zhǎng)能力旺盛，故而病灶代謝能力強(qiáng)、生長(zhǎng)速度快，因此葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)體的表達(dá)高，反映在18F-FDG PET/CT檢查中則顯示SUVmax、MTV、TLG顯著升高；而良性腫瘤患者細(xì)胞增殖、生長(zhǎng)能力相對(duì)低，故良性肺腫瘤患者18F-FDG PET/CT參數(shù)SUVmax、MTV、TLG均較肺癌患者下降。另外肺鱗癌的病灶代謝能力較肺腺癌更強(qiáng)，生長(zhǎng)速度較肺腺癌更快，因此葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)能力也更高，18F-FDG PET/CT參數(shù)SUVmax、MTV、TLG更高。

本研究發(fā)現(xiàn)PD-L1在肺癌組織中表達(dá)高于癌旁組織和良性腫瘤組織，良性腫瘤組織PD-L1表達(dá)高于癌旁組織，且肺腺癌組織中PD-L1的相對(duì)表達(dá)量均高于肺鱗癌組織。PD-L1是PD-1的配體，與PD-1結(jié)合可使T細(xì)胞程序性死亡，使腫瘤細(xì)胞獲得免疫逃逸，在機(jī)體內(nèi)生存并增殖[15-16]；王蔚等[17]發(fā)現(xiàn)人參皂苷Rg-3可顯著抑制小鼠非小細(xì)胞肺癌Lewis細(xì)胞中PD-L1的表達(dá)，從而避免腫瘤細(xì)胞發(fā)生免疫逃逸，增強(qiáng)T細(xì)胞的免疫應(yīng)答作用、抑制肺癌Lewis細(xì)胞生長(zhǎng)。分析本研究結(jié)果的原因?yàn)榘┙M織的惡性程度高，因此PD-L1表達(dá)高于癌旁組織和肺部良性病變組織，且肺腺癌的惡性程度較肺鱗癌更高，故肺腺癌組織PD-L1表達(dá)高于肺鱗癌組織；而良性疾病也屬于免疫紊亂、炎癥反應(yīng)等病理改變，與PD-L1表達(dá)異常也有關(guān)，因此良性疾病組織PD-L1表達(dá)高于癌旁組織。

本研究中肺癌患者18F-FDG PET/CT參數(shù)SUVmax值、MTV、TLG與PD-L1的表達(dá)呈正相關(guān)，且在肺鱗癌、肺腺癌患者中均可得出此結(jié)論。郭大鑫等[18]研究了浸潤(rùn)性肺腺癌組織中PD-L1蛋白的表達(dá)和18F-FDG PET/CT SUVmax值之間的關(guān)系，結(jié)果表明PD-L1的表達(dá)與SUVmax值呈正相關(guān)，與本研究結(jié)果一致。推測(cè)是因?yàn)?8F-FDG PET/CT參數(shù)可直接反映腫瘤的代謝水平，PD-L1從分子水平反映腫瘤細(xì)胞的糖代謝、氧代謝及血流量變化[19]，18F-FDG PET/CT參數(shù)和PD-L1表達(dá)量均可反映肺癌患者癌細(xì)胞的糖代謝能力和腫瘤的生長(zhǎng)潛能，故而在肺癌患者中SUVmax值、MTV、TLG與PD-L1均呈正相關(guān)，且在肺鱗癌、肺腺癌患者中也呈正相關(guān)。此外，本研究發(fā)現(xiàn)TLG與MTV與PD-L1表達(dá)r值均高于SUVmax，可能是因?yàn)镸TV、TLG對(duì)腫瘤細(xì)胞代謝的反映能力更高。

本研究存在以下不足：受收治病例數(shù)的限制，小細(xì)胞癌和大細(xì)胞癌的樣本量均較少，不滿足統(tǒng)計(jì)學(xué)分析的要求，因此本研究未分析此2種病理類型肺癌患者SUVmax值、癌組織中PD-L1相對(duì)表達(dá)量的變化及其相關(guān)性，后期應(yīng)擴(kuò)大樣本量進(jìn)一步探討該問(wèn)題，以期能加深對(duì)該病的認(rèn)識(shí)指導(dǎo)臨床診治工作。

4 總結(jié)

本文通過(guò)對(duì)肺癌及肺良性腫瘤患者進(jìn)行18F-FDG PET/CT檢查及PD-L1表達(dá)分析，結(jié)果表明肺癌患者的18F-FDG PET/CT參數(shù)SUVmax值、MTV、TLG、癌組織中PD-L1表達(dá)均明顯異常，其中肺鱗癌患者SUVmax值、MTV、TLG高于肺腺癌患者，而癌組織中PD-L1的相對(duì)表達(dá)量低于肺腺癌患者，且SUVmax值、MTV、TLG均與肺癌患者、肺鱗癌患者、肺腺癌患者組織中PD-L1的表達(dá)呈正相關(guān)性。提示臨床實(shí)踐中可利用SUVmax值、MTV、TLG鑒別肺結(jié)節(jié)性質(zhì)，并可借此評(píng)估癌組織中PD-L1的表達(dá)，幫助臨床醫(yī)師決定是否選擇PD-L1抑制劑治療；另外，針對(duì)肺癌患者可根據(jù)SUVmax值、MTV、TLG推測(cè)癌組織PD-L1的表達(dá)，從而可了解更多的病情信息，指導(dǎo)臨床醫(yī)生選擇個(gè)體化的診療方案。