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肺腺癌MSCT影像特征与EGFR突变相关性分析

2020-07-25卢晓倩孟繁杨曹殿波

中华肺部疾病杂志(电子版) 2020年3期
关键词:突变率毛刺胸膜

卢晓倩 孟繁杨 窦 乐 曹殿波

肺癌是全球癌症相关死亡的主要原因,按组织学类型分为非小细胞肺癌(non-small cell lung cancer, NSCLC)和小细胞肺癌(small cell lung cancer, SCLC),其中NSCLC占肺癌总数的85%至90%,腺癌是NSCLC最常见的组织学类型[1]。分子靶向治疗的诞生与进步给NSCLC治疗带来了革命性变化,较传统化疗具有更针对性和选择性肿瘤控制,不良反应更小[2-4]。表皮生长因子受体(epidermal growth factor receptor, EGFR)是一种跨膜受体酪氨酸激酶,参与调节细胞增殖、凋亡、血管生成和侵袭的信号通路[5-7]。95%的EGFR突变发生在肺腺癌中,EGFR酪氨酸激酶抑制剂(EGFR tyrosine kinase inhibitor, TKI),如吉非替尼、埃罗替尼等是治疗肺腺癌EGFR突变的主要合成制剂,缓解肺腺癌患者临床症状及延长生存期方面效果明显,其应答率约为70%[5,7]。EGFR突变状态是NSCLC患者接受EGFR-TKI治疗重要预测因子[8]。EGFR突变的检测方法包括手术切除标本、活检组织标本、细胞学标本、血液标本检查等方式,其价格昂贵,因此寻找能有效预测EGFR突变的无创方法对治疗有着重要的意义[9]。目前,多层螺旋计算机断层扫描(multislice computed tomography, MSCT)是一种常用的、性价比较高的无创检查方式,可全面系统地观察肿瘤形态与内部结构。本文探讨原发性肺腺癌临床、病理及CT影像表现与EGFR突变相关性,进而预测肺腺癌EGFR突变的可行性将有着重要的临床价值。

材料和方法

一、一般资料

选取2017年9月至2018年4月于我院行手术治疗的原发性周围型肺腺癌患者157例为研究对象。其中EGFR突变型92例,女 ︰男为66︰26,平均年龄(58.0±8.4)岁;EGFR野生型65例,女 ︰男为31︰34,平均年龄(58.6±10.2)岁。纳入标准:①手术病理证实为原发性周围型肺腺癌;②术后病理标本采取ARMS-PCR方法进行EGFR基因检测;③术前1个月内进行胸部CT检查,亦行肿瘤标志物癌胚抗原(carcino-embryonic antigen, CEA)检测;④术前未予任何抗肿瘤治疗者。这项回顾性研究得到了吉林大学第一医院机构审查委员会的批准。

二、研究方法

1.CT图像特征采集:由两名高年资影像科医生在不知EGFR突变结果情况下,分别独立对术前胸部CT进行阅片。观察指标包括:病灶肺叶定位、大小(最大轴向尺寸)、肿瘤实性成分长径与肿瘤直径比值(conslidation/tumor rate, CTR)、形状(圆形或类圆形、不规则形)、有无磨玻璃(ground glass opacity, GGO)、毛刺、分叶、胸膜凹陷、反晕征、血管集束征、空泡或空洞、支气管充气征等。任何差异均通过协商予以解决,直至达成一致意见。

2.临床、病理特征及EGFR突变采集:收集患者临床及病理资料进行分析,包括年龄、性别、吸烟情况、CEA、就诊时主诉症状有无、病理分期、病理亚型、有无淋巴结转移、脉管及脏层胸膜浸润、EGFR突变类型等。

三、统计学方法

所有的计数和测量值均取两位阅片者所得数值的平均值,采用SPSS 24.0软件进行t检验、Fisher精确检验或χ2检验、绘制EGFR突变的ROC曲线进行分析,P<0.05为差异有统计学意义。

结 果

一、周围型肺腺癌患者MSCT形态学特征与EGFR突变

MSCT征象中,EGFR突变在有毛刺组(P=0.012)、胸膜凹陷组(P=0.044)和有磨玻璃影组(P=0.013)更易发生,余病灶位置、大小、形状、分叶、血管集束征、空泡或空洞征、含气支气管征、反晕征等均与EGFR突变无相关性。周围型肺腺癌患者MSCT形态学特征与EGFR突变的相关性,见表1。

二、周围型肺腺癌患者临床特征与EGFR突变

患者EGFR突变率为58.6%,在女性(68.0%,P=0.002)、非吸烟(69.2%,P=0.000)患者中表现更为明显,患者年龄、CEA浓度以及就诊时主诉有无症状均无统计学意义,见表2。

三、围型肺腺癌患者病理特征与EGFR突变

EGFR突变位点包括第18~21号基因,突变率分别为,18号基因(2%)、19号基因(45%)、20号基因(3%)、21号基因(50%)突变,以第19、21号基因突变为主。主要以早期病变为主,脉管、脏层胸膜浸润、淋巴结转移情况与EGFR基因突变无相关性,见表3。

表3 周围型肺腺癌患者病理特征与EGFR突变的相关性[n(%)]

四、多元逻辑回归模型建立

对具有相关性的临床病理特征,进行多元逻辑回归分析,绘制ROC曲线,比较AUC值,以预测EGFR突变。图1为性别、吸烟史、病理类型、GGO、毛刺、胸膜凹陷征以及相关特征联合全模型预测EGFR突变的ROC曲线及AUC值,其中全模型预测EGFR突变的AUC值为0.718。

图1 各显著特征进行EGFR突变预测的ROC曲线比较

讨 论

目前评价EGFR突变状态与肺腺癌CT影像形态学特征相关性的报道较少。本文中伴有GGO的周围型肺腺癌患者中70.3%发生EGFR突变。既往许多研究报道GGO在EGFR突变的肿瘤中更为常见,与本文结论相一致[10-16]。Yano等[12]回顾性分析了80例肺腺癌患者的影像资料认为在直径<3 cm的肺腺癌中,G/T>50%组突变率高于G/T<50%组突变率,提示G/T>50%可能是预测肺腺癌EGFR突变的重要指标(G/T为磨玻璃密度影长径与肿瘤直径比值)。此外,Lee等[13]研究发现发生在21外显子突变肺腺癌GGO体积百分比明显高于其他位点突变。因此,在CT影像学表现上,GGO占肿瘤的比例进行量化有重要意义。本文还探讨了肿瘤实性成分长径与肿瘤直径比值即CTR与EGFR突变的相关性,结果无统计学差异,可能由于本研究中例数较少、结果受到影响,需扩大样本量进一步研究探讨。本文发现伴有毛刺、胸膜凹陷征的周围型肺腺癌更易发生EGFR突变。肿瘤毛刺反映了肿瘤恶性生长方式,其主要原因是肿瘤向周围蔓延或刺激肺组织生成纤维结缔组织从而形成。Rizzo等[15]研究认为胸膜凹陷征在EGFR突变组出现的可能性大于野生组,与本文结果一致。

目前尚未有文献证明EGFR突变对肺腺癌的发病部位有无倾向性。本文结果中周围型肺腺癌多位于双肺上叶、下叶,其EGFR突变率无明显差异。以往研究中肿瘤直径的大小与EGFR突变率的相关性存在争议。研究报道,野生型EGFR肿瘤直径明显大于突变型[10,12,16]。另有研究报道,NSCLC中EGFR突变在不同大小的病灶中未见差异[17]。本文结果中肿瘤最大径在3 cm以下的周围型肺腺癌EGFR突变率为62.0%,略高于野生组,但无统计学差异,说明单纯依靠肿瘤最大径预测EGFR突变的临床价值有限。对于空洞或空泡、含气支气管、分叶是否与EGFR突变有关,以往研究结果提示存在差异,但本文结果均与EGFR突变无相关性。

除CT影像特征外,本文还探讨了肺腺癌EGFR突变与临床病理特征的相关性。发现EGFR突变易发生于女性、不吸烟患者中,与其他研究结果一致[18-20]。EGFR突变好发于女性的原因尚不清楚,可能与雌激素水平、雌激素受体表达有关[21-22]。另外,结果表明患者首次就诊时主诉临床症状的有无与EGFR突变无相关性。以往研究中,Zeng等[23]认为,EGFR突变发生率随血清CEA水平的升高而增加,血清CEA>20 ng/ml预测EGFR突变率升高,其原因可能是EGFR基因下游分子突变的激活促进了细胞抗凋亡,EGFR可增强CEA的表达。而本文中血清肿瘤标志物CEA浓度与EGFR突变无相关性,这可能由于本次研究样本量较小,以早期病变为主,故此血清CEA浓度较低。

EGFR突变常位于TK域中,即外显子18-21号基因,这些突变聚集在EGFR ATP结合带周围,影响ATP的亲和力,改变对TKIs的敏感性。其中大部分EGFR突变位点为E746-A750del(位于19号外显子)和L858R(位于21号外显子),在对TKIs反应良好的NSCLC患者中可以发现。本文结果中EGFR基因突变主要以第19(45%)、21号(50%)基因突变为主,与以往研究结果一致。本文结果中肺腺癌病理亚型及EGFR突变率分别为:腺泡型(68.5%)、贴壁型(60.9%)、微乳头型(50.0%)、乳头型(43.8%)、实性型(22.2%)、浸润性黏液型(0.0%),说明EGFR突变在腺泡型、贴壁型病理类型易发生。虽然已有多项研究探讨EGFR突变与主要组织学亚型之间的关系,但结果存在冲突,各肺腺癌亚型的百分比报道不同,可能与研究样本量和组织学类型的分化有关,也可能归因于研究对象的种族和研究的诊断程序的不同。同时,本文又探讨了脉管、脏层胸膜浸润、淋巴结转移情况,均与EFGR突变无相关性。

在单变量和多变量分析中,本文结果证实了EGFR突变与性别、吸烟状态、病理亚型、CT特征有无GGO、毛刺、胸膜凹陷征之间的联系。当将所有显著特征统一预测EGFR突变时,ROC曲线的AUC值为0.718。本文结果存在局限性,首先,样本较小,会影响研究结果的准确性;其次,由于地理上的限制,本文重点放在了东亚人口上,因此,研究结果可能不会对其他族群产生重大影响。

综上所述,本文结果表明原发性肺腺癌患者中EGFR突变易发生于女性不吸烟患者,且以第19、21号基因突变居多,在腺泡型、贴壁型病理类型易发生。影像学上伴有磨玻璃影,病灶边缘有毛刺、胸膜凹陷征的肿瘤易发生EGFR突变。

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