徐佳佳 張旭輝 張睿 陳曉榮
湖北醫藥學院附屬東風醫院 1醫學影像中心,2病理科(湖北十堰 442000)
近年來肺腺癌的發病率逐年升高,遠遠超過肺鱗癌成為了肺部最常見惡性腫瘤的組織學類型。隨著多層CT(multi-slice computed tomography,MSCT)的普及應用,越來越多的肺腺癌被及時發現,除了常規的外科手術治療,分子靶向藥物的聯合應用對提高患者生存率、改善患者預后及指導患者的個體化治療有重要作用[1-2]。本研究通過對120例肺腺癌患者的MSCT圖像特征與病變組織中表皮生長因子受體(epidermal growth factor receptor,EGFR)基因19、21位點突變情況及增殖細胞相關核抗原Ki-67蛋白表達狀況相關性的回顧及前瞻性研究,探討其間的關聯性及臨床意義,為早期判斷病變惡性程度、預后評估及治療的個體化提供一些理論指導。
1.1 一般資料 選取2014年1月至2017年5月收入我院診療的120例經術后病理及穿刺活檢的確診肺腺癌患者。其中男58例,女62例,年齡33~85歲,平均(61.5±11.5)歲。EGFR基因突變結果分組,陽性組60例,陰性組60例,且EGFR陽性組及陰性組的年齡分布、男女比例對比無統計學差異(P>0.05)。
1.2 納入與排除標準 納入標準:初次發病;無其他惡性腫瘤病史;術前或穿刺活檢前未進行放化療及分子靶點治療;無嚴重的心、肝、腎等重要臟器的組織疾?。缓炇鹬橥鈺?,能配合檢查。排除標準:發病2次以上;有其他惡性腫瘤病史;術前或穿刺活檢前進行過放化療及分子靶點治療;嚴重的心、肝、腎等重要臟器的組織疾病;不簽署知情同意書,不能配合檢查。
1.3 飛利浦256層iCT薄層增強掃描 掃描范圍:為從肺尖至肋膈角尖端水平。掃描體位:患者采取仰臥位,雙手上舉,采取吸氣末單次屏氣掃描。掃描模式:螺旋掃描,螺距0.625 mm,矩陣512×512,視野(FOV)=L。肺窗:窗寬1500 Hu,窗位-700 Hu。縱隔窗:窗寬360 Hu,窗位60 Hu。掃描參數:管電壓120 kVp,管電流30~50 mAs,重建層厚0.625 mm的無間隔重建。
CT圖像判讀:由2位經驗豐富的高年資放射科醫師采取盲法對肺腺癌的影像特征進行分析,記錄腫瘤大小、瘤肺邊界、分葉征、毛刺征、空泡征、胸膜凹陷征、胸腔積液及結節類型(實性、亞實性),如遇分歧則邀請一位上級放射科醫師共同協商,最后達成一致意見。
1.4 EGFR基因19、21位點突變狀況檢測 本院臨床應用人EGFR基因突變檢測試劑盒(廠家:海吉利生物;批號:20170202H),使用Taqman-ARMS法進行檢測。存在EGFR基因19、21位點突變的病例為EGFR突變組(陽性組),不存在EGFR基因該位點突變的病例為EGFR野生型組(陰性組)。
1.5 Ki-67蛋白表達情況檢測 應用即用型快捷免疫組化MaxVisionTM2/HRP試劑盒(廠家:福建邁新;批號:160817129f),按照說明書進行操作。
免疫組化結果判讀:由同一位高年資病理醫師采用半定量法,綜合考慮切片中陽性細胞細胞核染色程度及染色細胞所占同類細胞數的百分比兩項指標,分別觀察5個高倍鏡視野(×400),計數100個瘤細胞。Ki67蛋白表達以細胞核呈棕黃色者為陽性細胞。根據細胞核染色程度判斷:淡黃色記1分,黃色或棕黃色記2分,棕黑色記3分。根據染色細胞所占同類細胞數的百分比:<10%記0分,10%~30%記1分,30%~70%記2分,≥70%記3分。最后分值=細胞核染色分值×染色細胞數分值。分值<3分為低表達,≥3分為高表達。1.6 統計學方法 應用SPSS 19統計學軟件,計量資料年齡采用±s表示,組間均數比較采用獨立樣本t檢驗,計數資料率的比較采用四格表資料的χ2檢驗,等級資料指標相關性分析采用Spearman相關性分析,P<0.05為差異有顯著統計學意義。
2.1 肺腺癌EGFR位點突變陽性組與陰性組在一般臨床資料各因素的關系 EGFR位點突變與淋巴結轉移及臟器侵襲轉移有相關性(χ2=21.667,P<0.05;χ2=8.467,P<0.05),而與其他指標無統計學差異。Ki-67蛋白的表達與淋巴結是否轉移有相關性(χ2=13.904,P<0.05),有淋巴結轉移的肺腺癌Ki-67的高表達率為55.3%,無淋巴結轉移的Ki-67的高表達率僅為21.9%。Ki-67蛋白表達強度與其他指標無統計學差異。見表1。
2.2 肺腺癌MSCT特征與EGFR位點突變、Ki-67蛋白表達間的關系 EGFR位點突變與胸膜凹陷征存在與否以及腫瘤結節的類型有相關性,具有胸膜凹陷征的肺腺癌EGFR陽性率為78.2%,明顯高于無胸膜凹陷征的32.4%(χ2=23.632,P<0.05),亞實性結節肺腺癌的EGFR陽性率為62.8%,高于實性結節肺腺癌的42.9%(χ2=4.349,P<0.05)。EGFR位點突變與其他指標無相關性。Ki-67蛋白表達與腫瘤結節大小有相關性(χ2=9.475,P<0.05),結節直徑>3 cm的高表達率為67.3%,≤3 cm的高表達率僅為32.3%。Ki-67蛋白表達強度與其他指標無相關性。見表2。
2.3 EGFR位點突變與Ki-67表達強度之間的關系 EGFR位點突變組、野生型組中的Ki-67高、低表達存在統計學差異(χ2=7.120,P<0.05)。EGFR位點基因突變和Ki67蛋白高表達存在正相關性(r=0.245,P<0.05)。見表3。
近年來腫瘤-分子影像的研究成為熱點,已有研究表明腫瘤的分子生物學行為決定了病灶的病理形態學特征,而同時也是不同影像學特征的基礎。以此通過基因突變及相關蛋白表達與影像學特征的關聯性的研究,可以將影像學研究范圍拓展到分子的微觀領域。本研究通過對肺腺癌影像學征象、EGFR基因突變、Ki-67抗原蛋白表達情況三者之間的相關性分析,找出其中存在的聯系,對患者的預后及治療具有指導作用。
EGFR是受體型酪氨酸激酶(tyrosine kinase,TK)erbB/HER家族的成員,當EGFR與其配體結合后,引起受體自身磷酸化,從而進一步活化RAS/MAPK、PI3/AKT、STATs和磷脂酶 C-γ 信號轉導通路,參與腫瘤生長、侵襲、轉移和腫瘤血管形成[3-4]。研究表明肺腺癌的發生與EGFR的突變密切相關,并影響該類患者的治療方法及預后,潘元威等研究提示約76.2%的患者存在EGFR位點基因突變,EGFR位點基因突變促進了腫瘤的生長。臨床上EGFR突變的肺腺癌患者采用EGFR酪氨酸酶抑制劑(epidermal growth factor receptorty rosine kinase inhibitor,EGFR-TKI),可明顯延長患者生存期,進一步證明了EGFR突變是肺腺癌進展的驅動因子[5]。

表2 肺腺癌EGFR、Ki-67表達情況與MSCT特征的相關性分析Tab.2 EGFR,Ki-67 expression and MSCT features correlation analysis of lung adenocarcinoma 例

表3 EGFR、Ki-67在肺腺癌中表達的相關性Tab.3 The correlation of EGFR,Ki-67 expression of lung adenocarcinoma 例
Ki-67抗原是存在于增殖細胞中表達的一種非組蛋白性核抗原,表達在人增殖細胞的G1、S、G2、M期,在G0期無法表達,因此,它的表達程度可靠地反映了腫瘤的增殖率,在多種惡性腫瘤的研究中表明Ki-67反映腫瘤的增殖狀態,并與其惡性程度呈正相關,李軍等[6]研究報道非小細胞肺癌中Ki-67高表達組患者的平均生存時間明顯低于低表達組。并且ELKHUIZEN等的研究提出了腫瘤組織中的Ki-67表達水平越高則局部腫瘤復發率越高,因此早期判斷Ki-67的表達高低,有助于判斷患者預后。
本研究EGFR陽性組與陰性組的一般臨床資料中,淋巴結轉移及臟器侵襲轉移具有統計學差異,這與何鋒等[7]的研究結果一致,EGFR與腫瘤的發生與轉移的多個環節包括浸潤、血管生成、細胞增殖和凋亡抵抗等相關[8],肺腺癌EGFR表達增強,能提升腫瘤的侵襲性和轉移性,其誘導的新生腫瘤血管管壁比正常血管更薄,通透性更高,因此腫瘤細胞更易穿過管壁發生遠處轉移。本研究中Ki-67抗原蛋白的表達程度與淋巴結轉移與否具有統計學差異,Ki-67高表達者具有更高的淋巴結轉移率,說明細胞增殖指數高的病灶更惡性程度更高,更容易發生淋巴結轉移。
肺腺癌CT特征中EGFR基因突變組的胸膜凹陷征出現率高于EGFR基因野生型組,且具有統計學意義,這與RIZZO等和DINKEL等的研究一致[9-10]。胸膜凹陷征是腫瘤與胸膜之間的線形或三角形影像,形成的病理基礎一般認為是瘤內纖維化形成,組織內發生纖維化時需要有兩個基礎,一是物質基礎-纖維蛋白原,二是生物基礎纖維母細胞的參與。新生的腫瘤血管結構不完整,血管內皮間隙較大,血液中的纖維蛋白原更容易滲透入組織間隙,而且腫瘤血管形成需要纖維母細胞的參與,再加上惡性腫瘤細胞增殖旺盛,組織內相對缺氧,促進了病灶的纖維化收縮,導致胸膜凹陷征出現概率較高。另外本研究發現含有EGFR突變組中含有磨玻璃成分的亞實性結節較野生型組更多,這與KOBAYASHI等[11]的研究結果類似,EGFR基因突變陽性的肺內磨玻璃結節(groundglass opacity nodules,GGN)生長得更快。本研究中Ki-67抗原蛋白表達程度與腫瘤大小有統計學差異,高表達的腫瘤體積較低表達的更大,與陸雯雯等[12]報告一致,這更進一步的說明了Ki-67是反映腫瘤增殖活性的強有力指標,肺腺癌瘤體的大小對患者預后判斷具有重要價值。
由于EGFR突變促進了腫瘤血管的生長,因此腫瘤內部獲得了更多的養分原料,進而增加了腫瘤細胞的增殖活性,本研究與張著學等[13]的研究一致,EGFR陽性組的Ki-57高表達率較EGFR陰性組高,差異統計學意義,且二者具有正相關性。
本研究結果提示通過相應CT影像學表現,如瘤體大小、胸膜凹陷、淋巴結轉移、臟器的侵襲轉移及結節類型的情況可輔助判斷病變基因突變、增殖活性、預后及進行分子靶向治療的可行性。特別是對于喪失了活檢機會的患者,通過影像學對基因突變及腫瘤增殖活性的情況初步判斷,可提高靶向治療的準確性、有效性,可以避免無效治療給患者帶來病情延誤和經濟損失。但亦存在一些不足,首先,病例都取自住院手術病例,因此腫瘤分期具有一定的選擇性偏倚;另外,影像特征與分子病理相關性研究需要大數據的支持,要想獲得更準確的結果仍需進一步擴大樣本量;本研究中對EGFR突變位點檢測較局限,且因資金限制未能進行定量診斷,還有待日后做進一步研究分析。
參考文獻
[1]湯森路透,史志祥,呂蒙瑩.聚焦非小細胞肺癌:個體化治療的新時代[J].藥學進展,2014,38(3):231-240.
[2]劉穎,葉兆祥.肺癌CT影像學征象與EGFR基因突變相關性的研究進展[J].臨床放射學雜志,2015,34(10):1695-1698.
[3]EBERHARD DA,GIACCONE G,JOHNSON B E.Biomarkers of response to epidermal growth factor receptor inhibtors in Non-Small-Cell Lung Cancer Working Group:standardization for use in the clinical trial setting[J].J Clin Oncol,2008,26(6):983-994.
[4]LINARDOU H,DAHABREH I J,BAFALOUKOS D,et al.Somatic EGFR mutations and efficacy of tyrosine kinase inhibitors in NSCLC[J].Nat Rev Clin Oncol,2009,6(6):352-366.
[5]BRUGGER W,TRILLER N,BLASINSKA-MORAWIEC M,et al.Prospective molecular marker analyses of EGFR and KRAS from a randomized,placebo-controlled study of erlotinib maintenance therapy in advanced non-small-cell lung cancer[J].J Clin Oncol,2011,29(31):4113-4120.
[6]李軍,王曉敏,宋張駿,等.非小細胞肺癌中Ki-67和BCL-2表達的臨床意義及預后價值[J].臨床與實驗病理學雜志,2012,28(8):921-924.
[7]何鋒,陳樹興.肺腺癌中EGFR19/21基因突變與Ki67、P53蛋白的表達及意義[J].齊齊哈爾醫學院學報,2015,36(16):2344-2347.
[8]PTGENS A J,VAN ALTENA M C,LUBSEN N H,et al.Analysis of the tumor vasculature and metastatic behavior of xenografts of human melanoma cell lines transfected with vascular permeability factor[J].Am J Pathol,1996,148(4):1203-1217.
[9]RIZZO S,PETRELLA F,BUSCARINO V,et al.CT Radiogenomic characterization of EGFR,K-RAS,and ALK mutations in non-small cell lung cancer[J].Eur Radiol,2016,26(1):32-42.
[10]ZHAO J,DINKEL J,WARTH A,et al.C T characteristics in pulmonary adenocarcinoma with epidermal growth factor receptor mutation[J].PLoS One,2017,12(9):e0182741.
[11]KOBAYASHI Y,MITSUDOMI T,SAKAO Y,et al.Genetic features of pulmonary adenocarcinoma presenting with groundglass nodules:the differences between nodules with and without growth[J].Ann Oncol,2015,26(1):156-161.
[12]陸雯雯,王建衛,尹峰,等.肺腺癌磨玻璃結節影像特征與EGFR基因突變的相關性分析[J].中華腫瘤防治雜志,2016,23(12):794-798.
[13]張著學,彭學勤,薛英波,等.肺腺癌中表皮生長因子受體基因突變與臨床病理因素的關系[J].實用醫學雜志,2015,31(13):2155-2157.