段小艺 DUAN Xiaoyi

白 璐 BAI Lu

李 艳 LI Yan

张卫善 ZHANG Weishan

刘 翔 LIU Xiang

李 阳 LI Yang

郭佑民 GUO Youmin

论著 Original Research

PET/CT最大标准化摄取值及肿瘤标志物与肺癌预后的关系

段小艺 DUAN Xiaoyi

白 璐 BAI Lu

李 艳 LI Yan

张卫善 ZHANG Weishan

刘 翔 LIU Xiang

李 阳 LI Yang

郭佑民 GUO Youmin

目的比较PET/CT成像中最大标准化摄取值（SUVmax）及肺癌相关肿瘤标志物水平与肿瘤预后的关系，为非小细胞肺癌的综合评估提供证据。资料与方法回顾性分析179例非小细胞肺癌患者的PET/CT显像与血清癌胚抗原（CEA）、细胞角蛋白19片段抗原（CYFRA21-1）和神经元特异性烯醇化酶（NSE）检测结果，根据临床及病理学特征进行分组，比较不同组间SUVmax与肿瘤标志物水平的差异，及其与肿瘤组织学类型、分化程度、临床分期的相关性。结果肿瘤大小影响SUVmax高低，肿块最大直径≥3 cm者SUVmax显著高于<3 cm者（P<0.01），肿瘤SUVmax及血清NSE水平与组织分化程度有关，低分化组SUVmax及NSE水平均高于中、高分化组（P<0.05、P<0.01）。SUVmax、CEA、CYFRA21-1和NSE与患者性别、年龄、肿瘤病理类型及临床分期无关（P>0.05）。结论SUVmax和NSE与非小细胞肺癌肿瘤分化程度有一定的关系，可以作为间接预测肺癌患者预后的参考指标。

癌，非小细胞肺；正电子发射断层显像术；体层摄影术，X线计算机；氟脱氧葡萄糖F18；最大标准化摄取值；肿瘤标记，生物学；预后

我国肺癌的发生率和病死率均居恶性肿瘤首位，且发生率逐年升高，预计到2025年我国肺癌患者将达100万[1]。血清肿瘤标志物检测与CT扫描是目前诊断与监测肿瘤发展的主要手段，但仍不能满足临床需要。随着分子成像技术的日益成熟，以正电子核素18F-FDG作为示踪剂的PET/CT成为评价肺部肿瘤的一种新方法，在肺癌的诊断、分期、预后判断与疗效评价方面较其他常规影像学检查具有不可比拟的优势[2-3]。肿瘤的病理类型、组织分化程度和分期与患者的预后密切相关，本研究回顾性分析179例非小细胞肺癌（nonsmall cell lung cancer，NSCLC）患者18F-FDG PET/CT图像中的最大标准化摄取值（SUVmax）及肺癌相关肿瘤标志物水平与肿瘤病理类型、组织分化程度及分期的关系，为临床评估肺癌患者的预后提供参考。

1 资料与方法

1.1 研究对象 选择2013年1月—2014年12月于西安交通大学第一附属医院行18F-FDG PET/CT检查并经病理确诊的179例NSCLC患者，其中男128例，女51例；年龄33～81岁，中位年龄61岁。所有患者同时有2周内癌胚抗原（carcinoembryonic antigen，CEA）、细胞角蛋白19片段抗原（cytokeratin-19 fragments antigen 21-1，CYFRA21-1）与神经元特异性烯醇化酶（neuronspecif i c enolase，NSE）的血清检测结果。依据2009年第7版肺癌TNM分期系统[4]对每例患者进行临床分期。

1.218F-FDG PET/CT检查 采用Philips GEMINI 64TF PET/CT扫描仪，18F-FDG由GE公司Minitrace回旋加速器及TRACERlab FXFDc化学合成模块自动合成，示踪剂放化纯>95%。显像前禁食4～6 h，血糖<8.3 mmol/L，安静休息15 min后，于手臂静脉注射18F-FDG 3.7～4.1 MBq/kg，静卧40～60 min后行全身PET/CT扫描，扫描范围自颅顶至股骨中上段。PET图像采用有序子集最大期望值迭代法（ordered subsets expectation maximization，OSEM）重建，根据CT扫描数据进行图像衰减校正，CT图像采用标准法重建，最终将PET和CT图像传至系统工作站进行融合，分别以轴位、冠状位和矢状位显示。

1.3 图像分析 由2名具有丰富PET/CT诊断经验的主治医师采用双盲法共同阅片，感兴趣区（region of interest，ROI）由计算机自动计算获得病灶的SUVmax。

1.4 肿瘤标志物检测 血清CEA、CYFRA21-1与NSE检测试剂盒均购自罗氏公司，所用检测仪器为罗氏E170全自动化学发光免疫分析系统，3种指标正常值上限分别为3.4 ng/ml、3.3 ng/ml、15.2 ng/ml。

1.5 统计学方法 采用SPSS 17.0软件，计量资料组间比较采用多因素方差分析，组内比较采用LSD法；血清肿瘤标志物与SUVmax的相关性采用Pearson相关分析，P<0.05表示差异有统计学意义。

2 结果

2.1 临床及病理学特征与SUVmax及血清肿瘤标志物的关系 按照年龄、性别、肿瘤大小、病理类型、分化程度及临床分期对179例NSCLC患者进行分组，各组SUVmax及血清CEA、CYFRA21-1、NSE水平见表1，图1、2为其中2例肺癌患者的PET/CT图像。多因素方差分析结果显示，肿瘤SUVmax及3种肿瘤标志物水平与患者年龄（F=1.637，P>0.05）、性别（F=0.186，P>0.05）及病理类型（F=3.411，P>0.05）无关。SUVmax高低受肿瘤大小影响，肿块最大直径≥3 cm肿瘤的SUVmax显著高于肿块最大直径<3 cm者（F=35.638，P<0.01），而血清CEA（F=0.816，P>0.05）、CYFRA21-1（F=0.068，P>0.05）、NSE（F=1.173，P>0.05）水平与肿瘤大小无关。肿瘤SUVmax、血清NSE水平与肿瘤组织分化程度关系密切（F=3.266，P<0.05；F=5.522，P<0.01），组内比较结果显示，低分化组SUVmax与血清NSE水平均高于高、中分化组（图3），而高、中分化组间SUVmax及NSE水平差异无统计学意义（P>0.05），血清CEA及CYFRA21-1水平与肿瘤分化程度无关（P>0.05）。肿瘤SUVmax和3种肿瘤标志物水平与肺癌患者临床分期无显著关系（P>0.05）。

2.2 血清肿瘤标志物与SUVmax的相关性 Pearson双变量相关或偏相关分析结果显示，血清CEA与CYFRA21-1水平呈正相关（r=0.220，P<0.01），CYFRA21-1与NSE水平呈正相关（r=0.340，P<0.001），但CEA与NSE间无显著相关性（r=0.099，P>0.05）。CEA（r=0.035，P>0.05）、 CYFRA21-1（r=0.087，P>0.05）及NSE（r=0.096，P>0.05）与SUVmax间均无显著相关性。见图4。

3 讨论

PET/CT能够在分子水平反映病变组织的功能代谢情况，同时提供病变的解剖信息，对肺部肿瘤探测的敏感度、特异度与准确度较单纯CT明显提高。18F-FDG PET/CT显像在肺癌的诊断、分期、预后判断与疗效评估中具有重要价值[5]。血清肿瘤标志物CEA、CYFRA21-1、NSE与NSCLC的发生及发展关系密切，对于预测NSCLC患者的预后有一定的价值[6]。本研究同时观察NSCLC患者的PET/CT检查与血清肿瘤学指标，分析PET/CT检查与肿瘤预后相关因子间的关系，为临床诊断及预测患者预后提供帮助。

肿瘤分化程度影响NSCLC患者的预后，其分化程度越低，恶性程度越高，预后越差。18F-FDG PET/CT从葡萄糖代谢活性角度反映肿瘤细胞的生物学特性，理论上SUVmax应与肿瘤分化程度有关。既往研究显示，肿瘤组织摄取18F-FDG多少与肿瘤分化程度关系密切，分化程度越低，18F-FDG在肿瘤部位浓聚越明显，SUVmax越大[7-8]。本研究亦证实了这一点，并且这一结果与肺癌病理类型无关，与Lu等[9]的研究结果不一致，后者认为仅在腺癌中肿瘤SUVmax与分化程度呈正相关，而对于鳞癌则相关性不显著，其原因可能在于两项研究采用的统计学方法不同，后者使用独立样本t检验及单变量方差分析，而本研究采用多因素方差分析，以消除病理类型以外的因素对SUVmax或肿瘤标志物的影响，理论上结论更为可靠，但是Lu 等[9]的研究纳入样本量为266例，较本研究样本量更多，故本研究需继续增加样本量以进一步验证结果。本研究结果发现，血清NSE水平与肿瘤分化程度相关，低分化肿瘤患者血清NSE水平高于高、中分化者，这一结论在一定程度上验证了Załeska等[10]的研究结果，该研究显示NSCLC患者随血清NSE水平升高，平均生存期缩短。

表1 179例NSCLC患者临床及病理特征与SUVmax及血清肿瘤标志物水平的关系

图2 女，65岁，左肺低分化腺癌，T1N3M1（IV期）。PET/CT图像示左肺上叶支气管管口处小结节，葡萄糖代谢升高（箭），SUVmax为2.8，最大密度投影示全身多发转移灶

图3 肿瘤SUVmax（A）、血清肿瘤标志物水平（B）与肿瘤分化程度及大小的关系（*P<0.05，**P<0.01）

图4 血清CEA与CYFRA21-1（A）、CYFRA21-1与NSE（B）的相关性

临床分期是影响NSCLC患者预后的另一个重要因素，患者就诊时分期越晚，预后越差。既往研究[7,11]认为肺腺癌SUVmax与肿瘤分期呈正相关，SUVmax越高，分期越晚，本研究结果却未显示这种相关性，可能与研究中采用不同的统计学方法有关。本研究通过多因素方差分析，未发现血清CYFRA21-1、CEA及NSE水平与肿瘤分期有关，而Hatzakis等[12]研究显示NSCLC患者分期越晚，血清CYFRA21-1水平越高，该研究共纳入84例患者，远少于本研究的样本量。此外，临床普遍认为鳞癌较腺癌预后好，主要原因为鳞癌的局部控制率高而远处转移率低。早期研究[13-14]显示，血清CEA 和CYFRA21-1具有明显的病理倾向性，腺癌CEA水平明显高于鳞癌，鳞癌CYFRA21-1水平高于腺癌，这两项研究均采用单因素方差分析进行数据处理，由于未考虑到多因子间的交互影响，有可能产生统计学偏倚。本研究通过多因素方差分析结果显示，SUVmax及血清CEA、CYFRA21-1、NSE水平均与肿瘤病理类型无关。

总之，18F-FDG PET/CT检查SUVmax与血清肿瘤标志物NSE及NSCLC的肿瘤分化程度有关，对于临床判断预后有一定的指导意义。由于既往研究大多采用单因素方差分析获得SUVmax或血清肿瘤标志物与肿瘤预后的关系，其结果与本研究采用多因素方差分析所得结果存在一定的差异，本研究需进一步增加样本量、增加研究指标，获得PET/CT多种成像参数与肺癌预后相关因子及生存时间的关系，以期获得预测肺癌预后更为可靠的影像学及实验室检查指标，为临床提供更多参考。

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（本文编辑 张春辉）

Relationship Between PET/CT Maximum Standardized Uptake Value, Tumor Markers and Prognosis of Lung Cancer

PurposeTo compare the relationship between the maximum standardized uptake value (SUVmax) of PET/CT imaging and tumor markers in lung cancer, and to provide evidence for the comprehensive assessment of non small cell lung cancer.Materials and MethodsThe results of PET/CT imaging, serum carcinoembryonic antigen (CEA), cytokeratin-19 fragment antigen 21-1 (CYFRA21-1) and neuronspecif i c enolase (NSE) of 179 patients with non small cell lung cancer were analyzed, subjects were then divided into different groups according to their clinical features and pathological types, the differences of SUVmax and tumor markers' level were compared between different groups, and their correlations with tumor histological type, differentiation and the clinical stages were also analyzed.ResultsSUVmax of the tumor was related with lesion size,≥3 cm tumors' SUVmax were signif i cantly higher than that of <3 cm tumors (P<0.01), SUVmax and serum NSE level were related with tumor differentiation, and these in low differentiation group were higher than those in high and medium differentiation group (P<0.05, P<0.01). In addition, SUVmax, CEA, CYFRA21-1 and NSE had no correlation with gender, age, pathological type and clinical stage (P>0.05).ConclusionSUVmax and NSE have a certain relationship with tumor differentiation in non small cell lung cancer patients, thus can be used as a reference index for prognosis of indirect prediction of lung cancer.

Carcinoma, non-small-cell lung; Positron-emission tomography; Tomography, X-ray computed; Luorodeoxyglucose F18; Maximal standardized uptake value; Tumor markers, biological; Prognosis

西安交通大学第一附属医院PET-CT室陕西西安 710061

段小艺

PET-CT Center, the First Af fi liated Hospital, Medical School, Xi'an Jiaotong University, Xi'an 710061, China

Address Correspondence to: DUAN Xiaoyi

E-mail: duanxy@mail.xjtu.edu.cn

国家自然科学基金（面上项目）（81471710）。

R734.2；R730.42

2015-02-18

修回日期：2015-06-12

中国医学影像学杂志

2015年 第23卷8期：582-586

Chinese Journal of Medical Imaging

2015 Volume 23(8): 582-586

10.3969/j.issn.1005-5185.2015.08.005