李燕菊 葉兆祥 李弋

300060天津醫(yī)科大學腫瘤醫(yī)院放射科；國家腫瘤臨床醫(yī)學研究中心；天津市腫瘤防治重點實驗室

肺腺癌表皮生長因子受體基因突變與CT征象的相關(guān)性

李燕菊 葉兆祥 李弋

300060天津醫(yī)科大學腫瘤醫(yī)院放射科；國家腫瘤臨床醫(yī)學研究中心；天津市腫瘤防治重點實驗室

目的探討肺腺癌CT征象對表皮生長因子受體（EGFR）基因突變的預(yù)測價值。方法回顧性分析200例經(jīng)手術(shù)切除的肺腺癌患者的CT資料，統(tǒng)計其術(shù)后病理標本的EGFR基因檢測結(jié)果，分析兩者之間的相關(guān)性。結(jié)果單因素分析顯示非吸煙、女性患者、CT征象中的含氣支氣管征及較小腫瘤直徑與肺腺癌EGFR基因突變存在明顯相關(guān)性，突變組與野生組的差異均有統(tǒng)計學意義（P＜0.05），EGFR基因突變組肺腺癌磨玻璃密度（GGO）發(fā)生率高于野生組，但差異無統(tǒng)計學意義（P＞0.05），其他臨床及CT征象如年齡、分葉征、毛刺征、鈣化、空洞、胸膜凹陷征均與EGFR基因突變無關(guān)，突變組與野生組的差異均無統(tǒng)計學意義（P＞0.05）。Logistics回歸分析顯示非吸煙及含氣支氣管征與EGFR基因突變明顯相關(guān)，突變組與野生組的差異均有統(tǒng)計學意義（P＜0.05），而性別及腫物大小與EGFR基因突變與否無明顯相關(guān)性，突變組與野生組的差異均無統(tǒng)計學意義（P＞0.05）。結(jié)論非吸煙、含氣支氣管征可作為肺腺癌EGFR基因突變的預(yù)測因素。

肺腺癌；表皮生長因子受體；基因突變；體層攝影術(shù)；X線計算機

Fund program：Tianjin Science and Technology Major Project(12ZCDZSY15500)

0 引言

肺癌是當今世界嚴重威脅人類生命與健康的最常見的惡性腫瘤之一，居癌癥相關(guān)死亡的首位，其中非小細胞肺癌（non-small cell lung cancer，NSCLC）約占85%，腺癌是其主要組織學類型[1-2]。分子靶向治療是目前治療肺腺癌的新策略，既往研究表明肺腺癌表皮生長因子受體（epidermal growth factorreceptor,EGFR）基因突變與分子靶向治療效果明顯相關(guān)[3]，因此明確病灶EGFR基因突變狀態(tài)成為治療的關(guān)鍵。目前獲取EGFR基因突變信息的主要方法是對手術(shù)或穿刺活檢獲取的病理組織進行基因檢測，但部分患者不能接受手術(shù)或活檢，因此尋找一種預(yù)測EGFR基因突變的無創(chuàng)方法十分必要。CT檢查是目前篩選、診斷肺癌的主要影像學方法，其具有適用范圍廣泛、無創(chuàng)及價格適中的特點，若能以此預(yù)測EGFR基因突變狀態(tài)，將對臨床治療提供很大的幫助。國外部分學者對肺腺癌EGFR基因突變與CT征象的相關(guān)性進行了研究，但觀點各異，國內(nèi)關(guān)于此方面的報道更屬罕見。因此，本研究旨在探討肺腺癌CT征象與EGFR基因突變的相關(guān)性，以評價CT征象對EGFR基因突變的預(yù)測價值。

1 資料與方法

1.1 臨床資料

入組標準：①2012年12月1日至2013年12月30日期間在天津市腫瘤醫(yī)院接受手術(shù)治療，病理證實為肺腺癌，且做過EGFR基因檢測。②術(shù)前1個月內(nèi)在天津市腫瘤醫(yī)院放射科完成胸部CT檢查，且影像資料完整，腫塊邊緣可識別。③CT檢查及手術(shù)前未接受任何治療。根據(jù)以上標準，入組病例200例，其中男性81例，女性119例；年齡38～80歲，平均年齡（59.4±8.3）歲；吸煙者82例，非吸煙者118例；突變組102例，野生組98例。所有研究對象均簽署知情同意書。

1.2 方法

1.2.1 CT掃描參數(shù)及圖像分析

所有病例均采用西門子SomatomDefinition64層螺旋CT掃描儀（德國西門子公司）或GELightspeed16層螺旋CT掃描儀（美國GE公司）進行螺旋掃描，掃描參數(shù)：管電壓120 kV，自動管電流，層厚1.5 mm或1.25 mm，螺距1.2或1.375。增強掃描時采用高壓注射器經(jīng)肘靜脈團注非離子型對比劑注射液（碘質(zhì)量濃度為300 mg/ml），劑量1.5～2 ml/kg，注射流率2.5 ml/s。所有患者均行常規(guī)冠狀面及矢狀面多平面重建（multiplanarreconstruction，MPR），重建間隔為1.5mm或1.25 mm。

由兩名專業(yè)影像診斷醫(yī)師閱片，并分別記錄下腫物的CT特征，包括腫物的大小、分葉征、毛刺征、含氣支氣管征、鈣化、空洞、胸膜凹陷征、磨玻璃密度（ground glass opacity，GGO）的有無及其占整個腫瘤的比例。在閱片過程中，腫物大小采用肺窗測量最長徑（Dmax）；GGO比例通過視覺評價主觀判斷，即通過觀察MPR圖像將GGO比例分為GGO＞50%組和0＜GGO＜50%組[4]。兩名醫(yī)師閱片過程中均不知道病理及EGFR基因檢測的結(jié)果，若兩名醫(yī)師的診斷結(jié)果出現(xiàn)分歧，則由兩人協(xié)商后得出一致的結(jié)論并記錄。

1.2.2 基因檢測

采用熒光定量PCR檢測EGFR基因突變狀態(tài)。

1.3 統(tǒng)計學方法

應(yīng)用SPSS17.0統(tǒng)計軟件進行數(shù)據(jù)分析，定性資料采用χ2檢驗，定量資料采用獨立樣本t檢驗，數(shù)據(jù)以均數(shù)±標準差（±s）表示，對單因素分析得出的有意義結(jié)論釆用Logistics回歸分析，分析其與EGFR基因突變的相關(guān)性，以P＜0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結(jié)果

單因素分析顯示非吸煙、女性患者、CT征象中的含氣支氣管征及較小腫瘤直徑與肺腺癌EGFR基因突變存在明顯相關(guān)性，突變組與野生組的差異均有統(tǒng)計學意義（P＜0.05），EGFR基因突變組肺腺癌GGO發(fā)生率高于野生組，但差異無統(tǒng)計學意義（P＞0.05），其他臨床及CT征象如年齡、分葉征、毛刺征、鈣化、空洞及胸膜凹陷征均與EGFR基因突變無關(guān)，突變組與野生組的差異均無統(tǒng)計學意義（P＞0.05）。Logistics回歸分析顯示非吸煙與含氣支氣管征與EGFR基因突變明顯相關(guān)，突變組與野生組的差異均有統(tǒng)計學意義（P＜0.05），而性別及腫物大小與EGFR基因突變與否無明顯相關(guān)性，突變組與野生組的差異均無統(tǒng)計學意義（P＞0.05）。（表1、2）

3 討論

EGFR基因位于7號染色體短臂12-14區(qū)，由28個外顯子組成，EGFR基因突變主要集中在l9外顯子的缺失和21外顯子的L858R點突變，二者約占EGFR基因突變的90%[5]。含EGFR基因突變的肺腺癌對EGFR酪氨酸激酶抑制劑（EGFR tyrosine kinase inhibitor,EGFR-TKI）的治療有效率達70%，且19外顯子的缺失突變較21外顯子的L858R點突變對EGFR-TKI更敏感，報道顯示若以EGFR-TKI作為一線治療，其無進展生存期可提高到9～13個月[6-8]。

既往研究表明[9]，肺腺癌、非吸煙的相對年輕女性、東亞人群是肺癌EGFR基因突變的好發(fā)因素，亦有文獻報道EGFR基因突變與性別及年齡無關(guān)[10]。本研究選取樣本均為中國肺腺癌患者，EGFR基因突變率為51%（102/200），單因素分析顯示多見于女性、非吸煙患者；但多因素分析表明僅非吸煙與EGFR基因突變相關(guān)，性別與EGFR基因突變無相關(guān)性，年齡亦與EGFR基因突變無關(guān)。這與既往研究結(jié)果既有一定的一致性，也存在一些差異，這可能與各研究之間選取樣本標準不一樣、各因素間相互影響不同有關(guān)。

表1 肺腺癌臨床及CT特征與表皮生長因子受體基因突變的相關(guān)性

表2 肺腺癌相關(guān)影像學特征與表皮生長因子受體基因突變的Logistics回歸分析結(jié)果

對于肺腺癌的CT特征，如分葉征、毛刺征、鈣化、空洞及胸膜凹陷征等，本研究表明其在EGFR基因突變組與野生組間差異無統(tǒng)計學意義（P＞0.05）。有文獻報道，EGFR基因野生組肺腺癌鈣化發(fā)生率明顯高于EGFR基因突變組，這可能與EGFR基因突變組肺腺癌以非黏液型腺癌為主有關(guān)[11]。本研究選取樣本均為非黏液型腺癌，鈣化發(fā)生率較低（13%），故未發(fā)現(xiàn)其與EGFR基因突變存在相關(guān)性。2005年Onn等[12]的研究顯示合并空洞的肺癌病灶更多為EGFR基因野生型，但Onn等納入的病灶包含腺癌和鱗癌兩種病理類型，而既往研究顯示鱗癌EGFR基因突變狀態(tài)多為野生型，故研究結(jié)果與單純以腺癌為研究對象的文獻[13-14]存在差異。本研究亦以肺腺癌為研究對象，空洞發(fā)生率低（12%），未發(fā)現(xiàn)其與EGFR基因突變的相關(guān)性。Rizzo等[15]研究報道EGFR基因突變與肺腺癌胸膜凹陷征相關(guān)，EGFR基因突變組胸膜凹陷征出現(xiàn)率為65%，而野生組僅為35%。胸膜凹陷征提示預(yù)后不良，而目前多數(shù)研究表明EGFR基因突變與肺腺癌靶向治療有效性明顯相關(guān)，二者之間似有一定的矛盾，有待進一步研究。

肺癌隨著體積增大侵襲性增強，腫瘤最大直徑在3 cm左右時，可能是腫瘤生物學特性發(fā)生轉(zhuǎn)變的重要時期。既往關(guān)于肺腺癌Dmax與EGFR基因突變相關(guān)性的研究表明[11，15-16]，突變組腫瘤Dmax明顯小于野生組；而EGFR基因突變亞型間腫瘤大小存在差異，有文獻認為外顯子21L858R點突變組腫瘤多有Dmax＜3cm，而外顯子19缺失突變組腫瘤Dmax無明顯規(guī)律[16]；亦有文獻認為外顯子21L858R點突變組腫瘤Dmax大于外顯子19缺失突變組[11]。本研究單因素分析顯示突變組腫瘤Dmax小于野生組，其差異有統(tǒng)計學意義（P＜0.05），但多因素回歸分析兩組間Dmax差異無統(tǒng)計學意義（P＞0.05），說明較小的腫瘤直徑不能作為肺腺癌EGFR基因突變的獨立預(yù)測因素。

含氣支氣管征的產(chǎn)生是腫瘤細胞沿細支氣管壁伏壁式生長蔓延、不破壞肺支架結(jié)構(gòu)、支氣管內(nèi)殘存的氣體顯影的結(jié)果，瘤體直徑越小，出現(xiàn)率越高。多項研究表明[11，13，15]，肺腺癌中含氣支氣管征與EGFR基因突變相關(guān)，但關(guān)于其與EGFR基因突變亞型間的相關(guān)性存在爭議，有研究認為其與外顯子19缺失突變明顯相關(guān)[11]，亦有文獻認為其與外顯子21L858R點突變相關(guān)[13]。本研究中單因素及多因素分析均顯示EGFR基因突變組含氣支氣管征發(fā)生率明顯高于野生組，其差異均有統(tǒng)計學意義（P＜0.05），說明含氣支氣管征可作為肺腺癌EGFR基因突變的獨立預(yù)測因素。

GGO是因肺泡腔內(nèi)的部分氣體被病理組織替代，還保留較多的氣體成分所致，表現(xiàn)為整個腫瘤結(jié)節(jié)或結(jié)節(jié)之部分區(qū)域密度較淡呈磨玻璃狀，而不掩蓋肺血管紋理，其對應(yīng)腫瘤的伏壁樣生長模式。既往諸多學者對GGO與EGFR基因突變的相關(guān)性進行了研究，Yano等[16]通過對80例周圍型肺癌的回顧性分析指出，GGO≥50%可作為預(yù)測EGFR基因突變的指標，Aoki等[17]的研究得出了與前者相似的結(jié)論；Lee等[13]通過對153例手術(shù)切除肺腺癌患者的回顧性分析得出，GGO體積百分比在外顯子21突變型腫塊中明顯高于其他EGFR基因突變亞型及野生型；但Hsu等[18]的研究得出了與前者相反的結(jié)論，其研究指出L858R點突變更常見于實性侵襲性腫塊，較少見于純GGO腫塊，提示EGFR基因突變可能對腫瘤的侵襲性行為有促進作用；亦有文獻報道，肺腺癌GGO與EGFR基因突變之間不存在相關(guān)性[19]。本研究中顯示EGFR基因突變組GGO發(fā)生率高于野生組，但差異無統(tǒng)計學意義（P＞0.05），腫塊中GGO比例的多少與EGFR基因突變未見明顯相關(guān)性。各研究結(jié)果間差異的產(chǎn)生，可能與選取樣本、研究方法及地域人群的差異有關(guān)。

本研究存在一些不足。首先，GGO體積百分比的獲得應(yīng)以體積測量為基礎(chǔ)更準確，但因本院現(xiàn)有的測量軟件對GGO邊界的界定存在困難，無法獲得準確的GGO體積，故本研究采用視覺評價的方法估算GGO體積百分比；其次，腫物大小以肺窗橫斷面最長徑表示，較之體積測量所得的最長徑準確性略差；再次，EGFR基因各突變亞型與肺腺癌CT征象的相關(guān)性有待進一步研究。

4 結(jié)論

綜上所述，在肺腺癌的臨床及CT征象中，年齡、分葉征、毛刺征、鈣化、空洞、胸膜凹陷征均與EGFR基因突變無關(guān)，而非吸煙、女性患者、CT征象中的含氣支氣管征及較小腫瘤直徑與肺腺癌EGFR基因突變存在明顯的相關(guān)性，EGFR基因突變組肺腺癌GGO發(fā)生率高于野生組，進一步通過Logistics回歸分析顯示，非吸煙、含氣支氣管征可作為肺腺癌EGFR基因突變的預(yù)測因素。

[1]Siegel R,Naishadham D,Jemal A.Cancer statistics,2012[J].CA Cancer J Clin,2012,62(1):10-29.DOI:10.3322/caac.20138.

[2]劉鵬飛,張會來.精準醫(yī)療在非小細胞肺癌中的應(yīng)用[J].國際生物醫(yī)學工程雜志,2015,38(4):247-252.DOI:10.3760/cma.j.issn. 1673-4181.2015.04.014. Liu PF,Zhang HL.Application of precision medicine in non-small cell lung cancer[J].Int J Biomed Eng,2015,38(4):247-252.DOI: 10.3760/cma.j.issn.1673-4181.2015.04.014.

[3]Jorge SE,Kobayashi SS,Costa DB.Epidermal growth factor receptor (EGFR)mutations in lung cancer:preclinical and clinical data[J]. Braz J Med Biol Res,2014,47(11):929-939.DOI:10.1590/1414-431X20144099.

[4]Park EA,Lee HJ,Kim YT,et al.EGFR gene copy number in adenocarcinoma of the lung by FISH analysis:investigation of significantly related factors on CT,FDG-PET,and histopathology[J]. Lung Cancer,2009,64(2):179-186.DOI:10.1016/j.lungcan.2008. 08.003.

[5]Kosaka T,Yatabe Y,Endoh H,et al.Mutations of the epidermal growth factor receptor gene in lung cancer:biological and clinical implications[J].Cancer Res,2004,64(24):8919-8923.DOI: 10.1158/0008-5472.CAN-04-2818.

[6]Nishino M,Hatabu H,Johnson BE,et al.State of the art:response assessment in lung cancer in the era of genomic medicine[J]. Radiology,2014,271(1):6-27.DOI:10.1148/radiol.14122524.

[7]Thunnissen E,van der Oord K,den Bakker M.Prognostic and predictive biomarkers in lung cancer.A review[J].Virchows Arch, 2014,464(3):347-358.DOI:10.1007/s00428-014-1535-4.

[8]Choi CM,Kim MY,Lee JC,et al.Advanced lung adenocarcinoma harboring a mutation of the epidermal growth factor receptor:CT findings after tyrosine kinase inhibitor therapy[J].Radiology,2014, 270(2):574-582.DOI:10.1148/radiol.13121824.

[9]Usuda K,Sagawa M,Motono N,et al.Relationships between EGFR mutation status of lung cancer and preoperative factors-are they predictive?[J].Asian Pac J Cancer Prev,2014,15(2):657-662.DOI: 10.7314/APJCP.2014.15.2.657.

[10]Jang TW,Oak CH,Chang HK,et al.EGFR and KRAS mutations in patients with adenocarcinoma of the lung[J].Korean J Intern Med, 2009,24(1):48-54.DOI:10.3904/kjim.2009.24.1.43.

[11]Hsu JS,Huang MS,Chen CY,et al.Correlation between EGFR mutation status and computed tomography features in patients with advanced pulmonary adenocarcinoma[J].J Thorac Imaging,2014, 29(6):357-363.DOI:10.1097/RTI.0000000000000116.

[12]Onn A,Choe DH,Herbst RS,et al.Tumor cavitation in stage I nonsmall cell lung cancer:epidermal growth factor receptor expression and prediction of poor outcome[J].Radiology,2005,237(1):342-347.DOI:10.1148/radiol.2371041650.

[13]Lee HJ,Kim YT,Kang CH,et al.Epidermal growth factor receptor mutation in lung adenocarcinomas:relationship with CT characteristics and histologic subtypes[J].Radiology,2013,268(1):254-264. DOI:10.1148/radiol.13112553.

[14]梁靜,許曉泉,袁梅,等.肺腺癌表皮生長因子受體基因突變與CT及正電子發(fā)射計算機體層成像-CT征象的相關(guān)性[J].中華放射學雜志,2015,49(5):344-348.DOI:10.3760/cma.j.issn.1005-1201.2015.05.006. Liang J,Xu XQ,Yuan M,et al.Correlation between epidermal growth factor receptorgene mutation and CT or positron emission tomography-CT image characteristics in lung adenocarcinomas[J]. Chin J Radiol,2015,49(5):344-348.DOI:10.3760/cma.j.issn.1005-1201.2015.05.006.

[15]Rizzo S,Petrella F,Buscarino V,etal.CTradiogenomic characterization of EGFR,K-RAS,and ALK mutations in Non-Small cell lung cancer[J].Eur Radiol,2016,26(1):32-42.DOI:10.1007/ s00330-015-3814-0.

[16]Yano M,Sasaki H,Kobayashi Y,et al.Epidermal growth factor receptor gene mutation and computed tomographic findings in peripheral pulmonary adenocarcinoma[J].J Thorac Oncol,2006, 1(5):413-416.DOI:10.1016/S1556-0864(15)31604-X.

[17]Aoki T,Hanamiya M,Uramoto H,et al.Adenocarcinomas with predominant ground-glass opacity:correlation of morphology and molecular biomarkers[J].Radiology,2012,264(2):590-596.DOI: 10.1148/radiol.12111337.

[18]Hsu KH,Chen KC,Yang TY,et al.Epidermal growth factor receptor mutation status in stage I lung adenocarcinoma with different image patterns[J].J Thorac Oncol,2011,6(6):1066-1072.DOI:10.1097/ JTO.0b013e31821667b0.

[19]GlynnC,ZakowskiMF,GinsbergMS.Arethereimaging characteristics associated with epidermal growth factor receptor and KRAS mutations in patients with adenocarcinoma of the lung with bronchioloalveolar features?[J].J Thorac Oncol,2010,5(3):344-348.DOI:10.1097/JTO.0b013e3181ce9a7a.

Correlation between epidermal growth factor receptor gene mutations and CT signs in lung adenocarcinoma

LiYanju,YeZhaoxiang,LiYi
Department of Radiology,Tianjin Medical University Cancer Institute and Hospital;National Clinical Research Center of Cancer;Tianjin Key Laboratory of Cancer Prevention and Therapy,Tianjin 300060,China
Corresponding author:Ye Zhaoxiang,Email:yezhaoxiang@163.com

ObjectiveTo explore the correlation between epidermal growth factor receptor(EGFR)gene mutations and computed tomography(CT)characteristics in lung adenocarcinoma.MethodsChest CT scan results of 200 postoperative lung adenocarcinoma patients were retrospectively studied,the EGFR gene mutations detection results were statistically analyzed,and the correlation between EGFR gene mutations status and CT characteristics was investigated.ResultsSingle factor analysis results showed that non smoking,female patients,air bronchogram sign and small tumor diameter were significantly associated with EGFR gene mutations(P＜0.05),and the incidence of GGO in the EGFR gene mutation group was higher than that in the wild group,but no statistical significance was found(P＞0.05),while other clinical and CT signs,such as age,lobulation,spicule,calcification,cavity and pleural indentation were not associated with EGFR gene mutations(P＞0.05).Logistics regression analysis results showed that non smoking and air bronchogram sign were significantly associated with EGFR gene mutations(P＜0.05),but gender and tumor size were not associated with EGFR gene mutations(P＞0.05).ConclusionsNon smoking and air bronchogram sign may be used as predictive factors for EGFR gene mutations in lung adenocarcinoma.

Lung adenocarcinoma;Epidermal growth factor receptor;Gene mutation;Tomography; X-ray computed

葉兆祥，Email:yezhaoxiang@163.com

10．3760/cma．j．issn．1673-4181．2016．01．005

天津市科學技術(shù)委員會抗癌重大科技專項資助項目（12ZCDZSY15500）

2015-10-30）