18F-FDG PET/CT對(duì)肺腺癌EGFR突變狀態(tài)的預(yù)測(cè)價(jià)值研究*

尹國(guó)濤 徐文貴 朱磊 李小鳳

肺癌是目前我國(guó)乃至世界范圍內(nèi)發(fā)病率及死亡率最高的惡性腫瘤［1-2］。非小細(xì)胞肺癌（non-small cell lung cancer，NSCLC）占肺癌患者的85%以上，其中，腺癌是最常見的病理類型。對(duì)表皮生長(zhǎng)因子受體（epidermal growth factor receptor，EGFR）基因突變的肺腺癌患者應(yīng)用酪氨酸激酶抑制劑（tyrosine ki-nase inhibitor，TKI）治療，能夠有效延長(zhǎng)患者生存期［3］。目前臨床上EGFR基因突變狀態(tài)的檢測(cè)具有一定的局限性，對(duì)于部分患者，尤其在晚期肺癌患者中，難以獲得足夠的組織學(xué)標(biāo)本進(jìn)行基因檢測(cè)。

近年來國(guó)內(nèi)外研究表明，18F-FDG PET/CT對(duì)肺癌患者EGFR突變狀態(tài)的評(píng)估及EGFR-TKI治療的預(yù)后評(píng)估具有一定的價(jià)值［4-6］。但其結(jié)果仍存在一定的爭(zhēng)議性。本研究旨在闡明EGFR突變狀態(tài)與肺腺癌患者FDG攝取值之間的關(guān)系，探討18F-FDG PET/CT對(duì)肺腺癌患者EGFR突變狀態(tài)的預(yù)測(cè)價(jià)值。

1 材料與方法

1.1 臨床資料

回顧性分析2016年6月至2017年7月于天津醫(yī)科大學(xué)腫瘤醫(yī)院進(jìn)行手術(shù)治療，并于術(shù)前1個(gè)月內(nèi)進(jìn)行PET/CT掃描，且既往無腫瘤病史、術(shù)前未進(jìn)行任何治療、病理結(jié)果為腺癌、術(shù)后病理示腫瘤最大徑＞1 cm，并進(jìn)行過EGFR及KRAS基因檢測(cè)的患者146例。由于26例患者的肺部原發(fā)病灶18F-FDG攝取較低或接近肺組織本底，無法通過AW4.6工作站PETVCAR軟件對(duì)感興趣區(qū)進(jìn)行自動(dòng)勾劃，將其排除在外。此外，尚有3例腺癌患者的手術(shù)標(biāo)本中，發(fā)現(xiàn)局部腫瘤組織的肉瘤樣變或鱗狀細(xì)胞癌分化，造成病灶標(biāo)準(zhǔn)化攝取值偏高，將其排除在外。將近5年內(nèi)曾有吸煙史的患者定義為吸煙，從不吸煙及既往曾吸煙但戒煙＞5年的患者定義為未吸煙。

1.2 方法

1.2.1 PET/CT顯像方法及數(shù)據(jù)測(cè)量18F-FDG PET/CT顯像采用GE Discovery Elite PET/CT。每例患者檢查前至少禁食6 h，并于注射18F-FDG前監(jiān)測(cè)血糖。18F-FDG的注射劑量為4.1～4.8 MBq/kg，注射藥物后囑患者保持靜息狀態(tài)1 h，掃描前囑患者排尿，掃描范圍為頭部至大腿中部，先進(jìn)行CT掃描，每層厚5 mm，螺距為0.75，之后三維采集PET圖像，每個(gè)掃描床位采集2 min，使用迭代法進(jìn)行圖像重建，數(shù)據(jù)采集結(jié)束后將圖像數(shù)據(jù)傳送至Xeleris工作站進(jìn)行處理。

處理后的圖像經(jīng)2位有經(jīng)驗(yàn)的核醫(yī)學(xué)科醫(yī)師對(duì)病灶部位及性質(zhì)進(jìn)行判斷。將圖像數(shù)據(jù)傳送至AW4.6工作站，通過PETVCAR軟件對(duì)肺內(nèi)原發(fā)病灶進(jìn)行3D勾劃，測(cè)量肺內(nèi)原發(fā)病灶SUVmax、SUVmean、SUVpeak及縱隔內(nèi)主動(dòng)脈弓血池SUVmax。

1.2.2 基因檢測(cè) 基因檢測(cè)的組織均取自手術(shù)切除肺內(nèi)病灶，經(jīng)福爾馬林固定及石蠟包埋處理，制作切片后進(jìn)行檢測(cè)。EGFR及KRAS基因檢測(cè)方法分別為實(shí)時(shí)熒光定量核苷酸擴(kuò)增檢測(cè)（qPCR）及直接測(cè)序法。本研究經(jīng)天津醫(yī)科大學(xué)腫瘤醫(yī)院倫理委員會(huì)審查通過，所有患者及其家屬均簽署知情同意書。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

采用SPSS 19軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。臨床資料及PET參數(shù)中，分類變量采用數(shù)字（0，1）表示，連續(xù)變量采用±s表示。連續(xù)變量的比較采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)或Mann-Whitney U檢驗(yàn)，分類變量的比較選用χ2檢驗(yàn)或秩和檢驗(yàn)。采用Medcalc 15.2.2描繪受試者工作特征曲線（ROC），使用Z檢驗(yàn)比較不同指標(biāo)曲線下面積的差異。通過ROC曲線確定不同指標(biāo)評(píng)估EGFR突變狀態(tài)的截?cái)嘀担褂忙?檢驗(yàn)比較不同參數(shù)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)下敏感度、特異性、陽性預(yù)測(cè)值及陰性預(yù)測(cè)值間的差異。以P＜0.05為差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 患者的臨床特征與EGFR突變狀態(tài)的關(guān)系

本研究共納入117例患者，其中男性54例、女性63例，均為肺腺癌患者。EGFR突變型占55.6%（65/117），中位年齡62歲；野生型占44.4%（52/117），中位年齡63歲。肺內(nèi)原發(fā)病灶的SUV范圍為1.27～25.44。未吸煙患者中EGFR突變率高于吸煙患者，差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。女性患者的EGFR突變率略高于男性，但差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。EGFR突變狀態(tài)與患者年齡、腫瘤所在位置、臨床分期無明顯聯(lián)系（表1）。

表1 EGFR突變狀態(tài)與患者臨床特征的關(guān)系

2.2 肺內(nèi)原發(fā)病灶SUVmax、SUVmean、SUVpeak及肺內(nèi)原發(fā)病灶與縱隔內(nèi)主動(dòng)脈弓血池SUVmax比值（T/N）與EGFR突變狀態(tài)的關(guān)系

EGFR突變型肺部原發(fā)病灶SUVmax、SUVmean、SUVpeak 均低于野生型 SUVmax、SUVmean、SUV-peak，差異均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。EGFR突變型T/N低于野生型，差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。對(duì)26例因肺內(nèi)原發(fā)病灶攝取過低或接近肺組織本底的患者進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，EGFR突變型所占比例較高，占65.4%（17/26）。見表2。

表2 EGFR突變狀態(tài)與PET參數(shù)的關(guān)系

2.3 肺內(nèi)原發(fā)病灶SUVmax、SUVmean、SUVpeak受試者工作特征曲線

通過肺內(nèi)原發(fā)病灶SUVmax、SUVmean、SUVpeak預(yù)測(cè)EGFR突變狀態(tài)的ROC曲線（圖1）。曲線下面積（AUC）SUVmax為0.612（95%CI：0.518～0.701），SUVmean為0.615（95%CI：0.520～0.703），SUVpeak為0.605（95%CI：0.511～0.695），相互間曲線下面積的差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué) 意 義（SUVmax～SUVmean：P=0.601；SUVmax～SUVpeak：P=0.545；SUVmean～SUVpeak：P=0.425）。通過ROC曲線計(jì)算不同指標(biāo)診斷界值，不同指標(biāo)診斷EGFR突變的標(biāo)準(zhǔn)為SUVmax≤11.11，SUVmean≤8.06，SUVpeak≤9.12。不同診斷標(biāo)準(zhǔn)診斷EGFR突變的敏感度、特異性、陽性預(yù)測(cè)值、陰性預(yù)測(cè)值差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（表3）。

圖1 肺腺癌中使用肺部原發(fā)病灶SUVmax、SUVmean、SUVpeak預(yù)測(cè)EGFR基因突變狀態(tài)的ROC曲線

2.4 肺內(nèi)原發(fā)病灶SUVmax與KRAS突變狀態(tài)的關(guān)系

本研究共納入KRAS突變型患者8例，野生型患者109例。KRAS突變型肺部原發(fā)病灶SUVmax（10.63±3.19）高于野生型（8.89±5.08），但差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P=0.343）。

表3 SUVmax、SUVmean、SUVpeak診斷EGFR突變效能評(píng)價(jià)

3 討論

EGFR基因突變狀態(tài)的檢測(cè)對(duì)患者是否適用TKI治療有著重要的指導(dǎo)意義［3，7］。但目前對(duì)于EGFR基因突變狀態(tài)的檢測(cè)方法，主要通過活檢取病灶組織進(jìn)行檢測(cè)，仍具有一定的局限性：部分病灶所處位置較難通過支氣管鏡或穿刺取得足夠的病理組織。

18F-FDG PET/CT可同時(shí)反映病灶解剖位置及代謝特征，近年來多項(xiàng)研究提示EGFR突變狀態(tài)與PET參數(shù)有一定的關(guān)系，但二者間的具體關(guān)系仍存在一定的爭(zhēng)議。Ko等［6］回顧性分析132例非小細(xì)胞肺癌患者EGFR突變狀態(tài)與PET參數(shù)的關(guān)系，結(jié)果顯示EGFR突變型患者的葡萄糖攝取（SUVmax＞6）明顯高于野生型患者，差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P=0.002）。Huang等［8］回顧性分析77例晚期肺腺癌患者，結(jié)果表明，EGFR突變型趨向于較高的FDG攝取（SUVmax≥9.5）。而Yip等［9］的研究表明，在非小細(xì)胞肺癌中，EGFR突變型FDG攝取通常較野生型低，但在肺腺癌中，EGFR突變型較野生型攝取值高。Na等［10］的研究則顯示，EGFR突變型更傾向于分布在FDG攝取值較低的區(qū)間（SUVmax＜9.2）。另外，Lee等［11］的研究表明，肺內(nèi)原發(fā)病灶的FDG攝取值在預(yù)測(cè)EGFR及KRAS基因突變狀態(tài)上無明顯臨床價(jià)值。

既往研究表明，EGFR基因突變更多出現(xiàn)在女性、亞裔、非吸煙、腺癌患者中。本研究中，未吸煙患者EGFR突變率高于吸煙患者，差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。雖然女性患者EGFR突變率高于男性，但差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，可能由于樣本量過小所致。

本研究結(jié)果顯示，與EGFR野生型相比，突變型趨向于較低的FDG攝取，差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P=0.021），與既往研究結(jié)果保持一致［10］。由于一部分糖尿病患者可能由于血糖高于正常值，從而造成本底及病灶部位FDG攝取值均高于正常水平。為了排除本底對(duì)SUVmax的影響，本研究采用肺部原發(fā)病灶SUVmax與縱隔主動(dòng)脈弓血池SUVmax比值（T/N），分析EGFR突變狀態(tài)與T/N的聯(lián)系。結(jié)果顯示，EGFR突變型T/N（5.08±3.01）低于野生型（6.88±4.42），差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P=0.04）。另外，對(duì)26例因肺內(nèi)原發(fā)病灶攝取過低或接近肺組織本底的患者進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，EGFR突變型所占比例較高，占65.4%（17/26），進(jìn)一步說明EGFR突變型更趨向分布于SUVmax較低的區(qū)間范圍內(nèi)。不同F(xiàn)DG攝取值的診斷標(biāo)準(zhǔn)診斷EGFR突變的特異性均較高，但敏感性較低，相互間的診斷效能無明顯差異。

分析造成該結(jié)果的原因，首先，KRAS突變狀態(tài)對(duì)SUVmax有一定影響。在分析EGFR突變狀態(tài)與SUVmax之間關(guān)系時(shí)，尚未考慮KRAS基因突變狀態(tài)。Caicedo等［5］回顧性分析102例Ⅲ至Ⅳ期非小細(xì)胞肺癌患者，結(jié)果顯示，KRAS突變型FDG攝取值明顯高于KRAS野生型（SUVpeak 11.6 vs.7.7，SUVmax 13.8 vs.9.6，SUVmean 9.5 vs.6.3，P＜0.001）。本研究中同時(shí)也發(fā)現(xiàn)，KRAS突變型SUVmax高于野生型，但由于KRAS突變型樣本量過小，差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。其次，目前研究認(rèn)為，惡性腫瘤的發(fā)生實(shí)際上是克隆進(jìn)化的過程，而各個(gè)腫瘤細(xì)胞由于其所處的微環(huán)境不同，造成各自亞克隆結(jié)構(gòu)不盡相同［12］，進(jìn)而可能表現(xiàn)出不同的基因突變類型，稱為腫瘤內(nèi)異質(zhì)性。亦有研究表明，EGFR-TKI治療EGFR突變型患者后期出現(xiàn)耐藥性與腫瘤內(nèi)異質(zhì)性相關(guān)，進(jìn)一步說明同一腫瘤內(nèi)不同部位腫瘤細(xì)胞所表現(xiàn)的基因突變類型可能不同［13］。由于本研究為回顧性分析，基因檢測(cè)的組織為部分術(shù)后病灶組織的蠟塊切片，局部組織的基因檢測(cè)結(jié)果并不能代表整個(gè)腫瘤組織的基因突變狀態(tài)，且所測(cè)量的SUVmax為整個(gè)腫瘤組織內(nèi)FDG攝取值最高的部位，SUVmean為腫瘤組織內(nèi)SUV平均值，SUVpeak僅代表腫瘤組織內(nèi)小區(qū)域（1 cm3）SUV平均值的最大值，難以實(shí)現(xiàn)所檢測(cè)腫瘤組織與相應(yīng)區(qū)域SUV的一一對(duì)應(yīng)。最后，基因檢測(cè)的方法也有一定的局限性。本研究中針對(duì)EGFR及KRAS基因突變狀態(tài)的檢測(cè)主要采用（qPCR）及直接測(cè)序法，該兩種方法僅對(duì)高豐度突變檢測(cè)效果較好，對(duì)低豐度突變或未知突變檢測(cè)效果欠佳［14］，從而造成一定的假陰性結(jié)果。

綜上所述，本研究結(jié)果表明，EGFR野生型的FDG攝取高于突變型，因此，應(yīng)用FDG攝取值對(duì)肺腺癌EGFR突變狀態(tài)進(jìn)行預(yù)測(cè)有一定的指導(dǎo)意義。本研究為回顧性研究，樣本量較小，且KRAS等基因突變狀態(tài)對(duì)PET/CT參數(shù)的影響尚不甚明確，尚需要前瞻性研究及更大樣本量的研究來闡明FDG攝取值與EGFR基因突變狀態(tài)及其他基因突變間的關(guān)系。