2020, Vol. 47
肺癌是世界上发病率及死亡率均排名第1的恶性肿瘤[1]。其中，肺腺癌的发病率逐年提高，逐渐成为肺癌最常见的病理类型[2]。研究表明，将酪氨酸激酶抑制剂（tyrosine kinase inhibitors，TKI）应用于EGFR突变的肺腺癌患者中，可有效延长肺腺癌患者的生存期[3]。因此，肿瘤细胞增殖水平和基因突变等病理学特征对于肿瘤的分型、分期及治疗方案的确定有重要的意义[4]。
近年来，PET/CT在肺癌的诊断、分期及预后判断中广泛应用[5]。作为一种无创的影像学检查手段，有研究对于18F-FDG PET/CT与非小细胞肺癌表皮生长因子受体（epidermal growth factor receptor，EGFR）突变的关系仍存有争议[6-8]。本文拟探讨最大标准化摄取值（maximum standardized uptake value，SUVmax）与肺腺癌及其亚型EGFR突变之间的关系，初步探讨18F-FDG PET/CT显像在预测肺腺癌EGFR突变状态中的价值。
资料和方法一般资料 收集2014年3月至2016年12月复旦大学附属中山医院诊治的经病理证实为肺腺癌并进行过EGFR基因突变检测的患者共305例。其中男性150例，女性155例。入选标准：(1)病理证实为肺腺癌，有明确的分型和分级；(2)术前1个月内行18F-FDG PET/CT检查；(3)PET/CT检查前未接受任何抗肿瘤治疗；(4)无其他恶性肿瘤病史；(5)为避免部分容积效应，病灶最大径 > 1 cm。所收集病例中除外磨玻璃结节。使用患者数据之前均取得患者同意，并签署知情同意书。
PET/CT检查 使用Discovery VCT（美国GE医疗公司）或uMI510（中国联影医疗公司）进行PET/CT显像。患者检查前禁食 > 6 h，常规监测空腹血糖水平≤10 mmol/L。静脉注射18F-FDG（3.7 MBq/kg），40~60 min后显像。CT扫描参数：Discovery VCT为电流120 mAs，电压140 kV，螺距0.516，层厚1.25；uMI510为电流240 mAs，电压120 kV，螺距0.625，层厚1.5。CT图像用512×512矩阵重建。PET图像衰减校正后用128×128矩阵进行重建。由2名以上经验丰富的核医学科医师阅片并作图像分析，对肺原发病灶设置感兴趣区（regionof interest，ROI），ROI勾画区域包括整个病灶，根据病灶所示最大层面连续勾画3~7个层面，由计算机软件计算得出病灶的标准化摄取值（standardized uptake value, SUV），取其最大值（SUVmax）：SUV=ROI放射性活度（MBq/mL）/[注入放射性活度（MBq）/患者体重（kg）]。
EGFR基因突变检测 EGFR突变检测标本取自手术切除或肿块穿刺活检，采用肽核酸-PCR钳位法（日本三菱化药公司）对EGFR基因18~21号外显子进行突变检测。
病理结果解读 由2名主治以上的病理科医师共同读片，根据2011年IASLC/ATS/ERS肺腺癌国际多学科分类方案[9]，将肺腺癌分为原位腺癌(adenocarcinoma in situ，AIS)、微浸润腺癌(minimally invasive adenocarcinoma，MIA)以及浸润性腺癌（invasive adenocarcinoma，IA）；IA进一步分为贴壁型、腺泡型、乳头型、微乳头型、实体型为主伴黏液产生等亚型。从预后角度看，肺腺癌组织学亚型中，AIS、MIA和贴壁型预后最好，乳头型及腺泡型其次，而实体型及微乳头型预后最差[9]。本研究中，依据不同组织学亚型的预后不同，将其分为3组：低危组，包括AIS、MIA及贴壁型；中危组，包括腺泡型及乳头型；高危组，包括微乳头型和实体型。
统计学分析 采用SPSS 23.0和GraphPad Prism5统计学软件处理，对可能影响EGFR突变的变量采用单因素相关分析和多因素Logistic回归分析。单因素分析中计数资料比较采用χ2检验或Fisher精确概率检验，计量资料的比较采用Mann.Whitney U检验。观察变量中差异有统计学意义的因素，纳入Logistic回归模型进行多因素分析。P < 0.05为差异有统计学意义。
结果临床病理资料与EGFR突变的关系 在本研究中，EGFR总体突变率为63.6%（194/305），其中，19和21外显子突变分别为89例（29.2%）和100例（32.8%），18、20及双突变（19和21外显子、18和20外显子）分别为2、1及2例。女性患者EGFR突变率高于男性（72.9% vs. 54.0%，P=0.001）。全组中吸烟患者63例，非吸烟患者242例，非吸烟患者EGFR突变率高于吸烟患者（68.2% vs. 46.0%，P=0.001）。根据组织学亚型预后不同进行分层，低、中和高危组分别纳入23、233和49例患者，中危组中EGFR突变发生率最高，低、中、高危组中EGFR突变发生率分别为65.2%、67.4%、44.9%，高危组EGFR突变发生率低于低中危组，差异具有统计学意义。年龄、是否转移、肿瘤最大径、分期、组织学分级在EGFR突变组和野生组中未见明显差异（表 1）。
| Feature | Mean [n（%）] |
EGFR | U/χ2 | P | |
| Mutant | WT | ||||
| Age (y) | 60.7 | 60.9 | 60.6 | 0.072 | 0.942 |
| Diameter (mm) | 30.3 | 29.0 | 32.6 | -1.704 | 0.088 |
| Gender | 11.767 | 0.001 | |||
| Male | 150 (49) | 81 | 69 | ||
| Female | 155 (51) | 113 | 42 | ||
| Smoking status | 10.595 | 0.001 | |||
| Smoker | 63 (21) | 29 | 34 | ||
| Non-smoker | 242 (79) | 165 | 77 | ||
| Metastasis | 2.159 | 0.142 | |||
| Yes | 137 (45) | 81 | 56 | ||
| No | 168 (55) | 113 | 55 | ||
| Stage, AJCC | 11.648 | 0.160 | |||
| Ⅰ | 124 (41) | 82 | 42 | ||
| Ⅱ | 59 (19) | 39 | 20 | ||
| Ⅲ | 45 (15) | 32 | 13 | ||
| Ⅳ | 77 (25) | 41 | 36 | ||
| Pathological subtypes | 8.799 | 0.012 | |||
| Low | 23 (8) | 15 | 8 | ||
| Intermediate | 226 (74) | 153 | 73 | ||
| High | 56 (18) | 26 | 30 | ||
| Differentiate grade | 5.538 | 0.063 | |||
| Well | 106 (35) | 71 | 35 | ||
| Moderate | 126 (41) | 85 | 41 | ||
| Poor | 73 (24) | 38 | 35 | ||
| WT:Wild type. | |||||
SUVmax与肺腺癌亚型、EGFR突变的关系 SUVmax与肺腺癌亚型分组及EGFR突变的关系如图 1A和1B所示。在肺腺癌亚型分组中，低、中及高危组的SUVmax分别为4.3±3.6、8.0±5.6及11.6±5.5，差异有统计学意义（P < 0.001），3组分型中两两比较，P均 < 0.001。SUVmax在不同EGFR突变状态之间差异有统计学意义（野生型vs.突变型：9.6±6.4 vs.7.5±5.1，P=0.006）。SUVmax对EGFR突变状态的预测ROC曲线如图 1C所示。根据ROC曲线得出SUVmax预测EGFR突变的最佳截断值是5.5（AUC=0.594, 95%CI：0.528~0.660，P=0.006）。SUVmax≤5.5预测EGFR基因突变的敏感度、特异度和准确度分别为75.7%、42.3%和45.6%。进一步分析EGFR 19和21外显子突变的SUVmax，差异无统计学意义（P=0.515）。
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| A:Groups of pathological subtypes (Low:AIS, MIA and lepidic subtype; Intermediate:acinar and papillary subtype; High:solid and micropapillary); B:EGFR mutation status; C:ROC curve of SUVmax to predict EGFR mutation status.Mann.Whitney U test was used to compare SUVmax between the two groups. 图 1 SUVmax与肺腺癌亚型和EGFR突变的关系 Fig 1 The relationship between SUVmax and pathological subtypes or EGFR mutation status |
影响因素评分量表 女性、不吸烟、低SUVmax及中低危分组与EGFR突变状态显著相关，因此我们做出预测EGFR突变的评分量表，即以上各因素均分别计分为1，总分范围为0~4。在计分为0~4的分组中，EGFR突变率分别为31.3%（5/16）、42.9%（21/49）、61.4%（43/70）、70.1%（75/107）及79.4%（50/63），差异有统计学意义（P < 0.001）。ROC曲线定义预测EGFR突变的最佳截断值> 2（AUC=0.659，95%CI：0.595~0.723，P < 0.001），其敏感度、特异度及准确度分别为64.4%、59.6%及62.6%（图 2）。
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| 图 2 评分量表对预测EGFR突变的ROC曲线 Fig 2 ROC curve of score scale to predict EGFR mutation status |
本研究显示：女性、不吸烟、低SUVmax患者中EGFR突变率更高，研究结果与以往报道一致[10-11]。多因素分析表明SUVmax是EGFR突变的独立预测因子。
18F-FDG PET/CTSUVmax与肺腺癌EGFR突变的相关性仍存在争议。国外一些研究表明肺腺癌中低SUVmax能预测EGFR突变[12-14]。Kanmaz等[11]认为高SUVmax与EGFR突变相关。Putora等[5]和Lee等[7]发现肺腺癌组织摄取18F-FDG与EGFR突变不相关。国内的文献报道表明，低SUVmax是预测肺腺癌EGFR突变的独立因素[15-17]。最新的一项研究提出肺腺癌EGFR突变组PET/CT SUVmax的平均值均小于野生组，但差异无统计学意义[18]。本研究中EGFR突变组中SUVmax显著低于野生组，表明SUVmax较低者的突变率更高，此结果与以上大部分研究结果相一致。但通过ROC曲线确定的临界值有所差异，丁重阳等[15]认为SUVmax最佳临界值是8.65，而本研究中为5.5，这可能由于文献中纳入了约一半的Ⅳ期患者，因此导致其最佳临界值高于本研究。本研究通过对不同EGFR突变位点下SUVmax的分析，发现SUVmax并不能有效区分EGFR 19和21外显子的突变，和易婧薇等[19]的研究结果相同。
本研究中肺腺癌亚型包括AIS、MIA、IA的贴壁型、腺泡型、乳头型、微乳头型、实体型为主伴黏液产生。研究表明不同肺腺癌亚型的SUVmax及EGFR突变率并不相同。Kyuichi等[20]报道了TNM Ⅰ期肺腺癌患者中实体及微乳头型为主者SUVmax最高，其次为腺泡型和乳头型，AIS、MIA和贴壁型SUVmax最低。Haruhiko等[21]以各亚型预后为依据分为低、中、高危组，各组SUVmax值差异有统计学意义。本研究结果显示分组等级越高，SUVmax越大，与既往研究结果相似。日本学者的研究报道了EGFR突变在AIS、MIA和附壁型为主的腺癌中发生率最高，而在实体型中发生率最低[22-23]。本研究结果中，高危组EGFR突变率显著低于低危组和中危组（44.9% vs. 65.2%、67.4%），与以往报道结果相类似。本研究进一步比较了肺腺癌不同分组中EGFR不同状态下的SUVmax，差异有统计学意义（F=6.325，P=0.012），随着分组等级升高，EGFR野生型和突变型之间的SUVmax差值缩小，这表明分组等级越低，EGFR突变对SUVmax影响越大，且低SUVmax者预后较好。
鉴于以上的研究结果，各影响因素之间存在相互作用，本研究首次设计了预测EGFR突变的计分以分析各因素结合对EGFR突变预测的增益。本研究结果表明，计分 > 2，即得分为3和4分时，EGFR突变率更高，尤其计分为4时，突变率近80%。单独以SUVmax≤5.5作为判断EGFR突变的阈值，AUC为0.594，而本研究提出的计分量表中得分 > 2预测EGFR突变的AUC为0.659，表明接合患者的临床病例资料及PET/CT半定量参数SUVmax值可以更好地预测EGFR突变状态。同时，考虑到部分患者取不到合适的标本进行肺腺癌亚型分组，我们对性别、吸烟和SUVmax等可测变量进行分析后得出，计分为0、1、2、3的EGFR突变率分别为38.0%、60.0%、68.1%和78.8%，通过ROC曲线确定最佳截断值为 > 1，即得分为2和3分，突变率更高，AUC为0.646（95%CI：0.581~0.711，P < 0.001)，灵敏度68.6%，特异度53.2%，准确度63.0%。对于取不到病理组织进行肺腺癌亚型分组的患者，同样可以用此计分量表对EGFR突变进行预测。
本研究的局限性主要在于只纳入了EGFR基因突变，而对其他可能影响SUVmax的基因突变未做相应分析，如K-ras、ALK等[24-25]，这会使结果产生一定的偏倚。其次，在收集的肺腺癌病理学亚型中，更多参考主要亚型，而有研究提出肺腺癌次要亚型对预后也有一定的影响，已有研究以肺腺癌两种主要组织学亚型做评分分级研究其对预后复发的影响[26-27]。再者，患者扫描由2台PET/CT机器完成，虽然已认定机器之间测定SUVmax无明显差异，但仍可能存在细微差别。
综上所述，EGFR突变与性别、吸烟状态、肺腺癌亚型及SUVmax均具有相关性。通过制定计分量表，总分 > 2对EGFR突变有更高的预测价值。当患者的病理标本难以取到或不愿行活检术时，18F-FDG PET/CT显像半定量参数SUVmax在预测肺腺癌EGFR突变状态中具有增益价值，可为临床用药提供参考依据。
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