馮洪燕 李雪蓉 涂寧 王超 肖雄 洪正 源 卜麗紅

武漢大學(xué)人民醫(yī)院PET 中心，武漢 430060

在全球范圍內(nèi)，因肺癌導(dǎo)致的死亡人數(shù)逐漸上升[1-2]，其中，非小細(xì)胞肺癌（non-small cell lung cancer，NSCLC）是最常見的肺癌類型，其主要包括鱗狀細(xì)胞癌（squamous-cell carcinoma，SCC）、腺癌和大細(xì)胞癌。細(xì)胞增殖核抗原Ki-67（簡(jiǎn)稱Ki-67）存在于多種惡性腫瘤增殖細(xì)胞中，是一種已知的預(yù)后指標(biāo)[3-5]。Ki-67 增殖指數(shù)在組織病理學(xué)檢查和穿刺細(xì)胞學(xué)檢查時(shí)可能存在偏差，不能很好地反映腫瘤細(xì)胞的增殖情況，且其屬于有創(chuàng)性檢查，可重復(fù)性差[4]。因此，尋找一種有效、可無創(chuàng)表征腫瘤細(xì)胞增殖的方法至關(guān)重要。18F-FDG PET/CT 代謝參數(shù)可間接反映NSCLC 細(xì)胞的增殖狀態(tài)，有作為NSCLC 特定組織病理學(xué)檢查生物標(biāo)志物的可視化、非侵入性替代標(biāo)志物的潛力[6-8]。NSCLC 腫瘤內(nèi)或腫瘤間的異質(zhì)性導(dǎo)致Ki-67 增殖指數(shù)出現(xiàn)偏差，且NSCLC 不同病理亞型Ki-67 的表達(dá)亦有所不同[7]，因此，Ki-67 增殖指數(shù)與18F-FDG PET/CT 代謝參數(shù)是否有相關(guān)性仍存在爭(zhēng)議。我們回顧性分析NSCLC 不同病理亞型的Ki-67 增殖指數(shù)與18F-FDG PET/CT 代謝參數(shù)的相關(guān)性，旨在為臨床醫(yī)師提供參考。

1 資料與方法

1.1 一般資料

回顧性分析2018 年3 月至2020 年8 月于武漢大學(xué)人民醫(yī)院經(jīng)組織病理學(xué)檢查確診為NSCLC的134 例患者的臨床資料，其中男性86 例、女性48例，年齡39～85（63.9±9.1）歲。納入標(biāo)準(zhǔn)：（1）有完善的臨床資料，包括病史、臨床癥狀、實(shí)驗(yàn)室檢查結(jié)果及影像學(xué)檢查結(jié)果等；（2）在治療前接受18F-FDG PET/CT 全身檢查；（3）經(jīng)手術(shù)切除肺原發(fā)腫瘤標(biāo)本進(jìn)行組織病理學(xué)檢查并評(píng)估。排除標(biāo)準(zhǔn)：（1）既往有其他惡性腫瘤病史；（2）有較嚴(yán)重的急慢性疾??；（3）病例數(shù)較少的大細(xì)胞癌。本研究已獲得武漢大學(xué)人民醫(yī)院生物醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)的批準(zhǔn)（批準(zhǔn)號(hào)：2019-X-70）。

根據(jù)2015 年世界衛(wèi)生組織肺腫瘤分類標(biāo)準(zhǔn)[9]確定病理亞型、細(xì)胞分化程度、Ki-67 增殖指數(shù)和是否有淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移。

1.2 圖像采集

使用美國GE 公司Discovery 710 型PET/CT儀顯像。顯像劑18F-FDG 由美國GE 公司Qilin 回旋加速器制備且放射化學(xué)純度＞95%。所有患者檢查前至少禁食6 h 且空腹血糖水平＜8.33 mmol/L，靜脈注射18F-FDG（3.5～4.5 MBq/kg）50～60 min 后采集圖像。CT 掃描參數(shù)：管電壓120 kV、管電流120～150 mA、層厚5 mm。PET 掃描范圍從雙側(cè)大腿上段至頭頂部，15 cm/床位，2.5 min/床位，共采集6～8 個(gè)床位。PET 圖像按照有序子集最大期望值法重建。

1.3 圖像分析

所有PET/CT和高分辨率CT（high resolution computed tomography，HRCT）圖像均由2 位具有10 年以上工作經(jīng)驗(yàn)的核醫(yī)學(xué)科醫(yī)師獨(dú)立分析，意見不一致時(shí)通過討論獲得一致結(jié)果。應(yīng)用AW4.6工作站的PET VCAR 軟件處理18F-FDG PET/CT 圖像并提取代謝參數(shù)：SUVmax、腫瘤代謝體積（metabolic tumor volume，MTV）和糖酵解總量（total lesion glycolysis，TLG）。通過勾畫ROI 自動(dòng)測(cè)量SUVmax，通過迭代自適應(yīng)算法測(cè)定勾畫腫瘤邊緣的閾值從而獲得病灶的MTV 和TLG。從HRCT圖像中獲得腫瘤大小和CT 形態(tài)學(xué)特征。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

應(yīng)用 SPSS 23.0 軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。計(jì)數(shù)資料以個(gè)數(shù)或百分比表示，采用非參數(shù)檢驗(yàn)法進(jìn)行比較，2 組間數(shù)據(jù)的比較采用Mann-WhitneyU檢驗(yàn)，多組間數(shù)據(jù)的比較采用Kruskal-Wallis 檢驗(yàn)。連續(xù)資料的分析采用Pearson 相關(guān)性分析，分類資料和等級(jí)資料的分析采用Spearman 相關(guān)性分析。P＜0.05 為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 NSCLC 患者不同臨床特征的Ki-67 增殖指數(shù)、18F-FDG PET/CT 代謝參數(shù)間的比較

134 例NSCLC 患者中，腺癌89 例（浸潤(rùn)型腺癌85 例、變異型腺癌4 例）、SCC 45 例（非角化型SCC 19 例、角化型SCC 24 例、基底樣SCC 2 例）。由表1 可知，除年齡、性別的MTV 外，不同臨床特征的Ki-67 增殖指數(shù)、18F-FDG PET/CT 代謝參數(shù)間的差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P＜0.01）。

表1 134 例非小細(xì)胞肺癌患者不同臨床特征的Ki-67 增殖指數(shù)、18F-FDG PET/CT 代謝參數(shù)間的比較Table 1 Comparison of Ki-67 proliferation index and 18F-FDG PET/CT metabolic parameters among different clinical features of 134 patients with non-small cell lung cancer

2.2 NSCLC 患者不同病理亞型的Ki-67 增殖指數(shù)、18F-FDG PET/CT 代謝參數(shù)間的比較

由表2 可知，浸潤(rùn)型腺癌患者不同病理亞型的Ki-67 增殖指數(shù)、SUVmax間的差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P＜0.001）。由表3 可知，不同分化程度浸潤(rùn)型腺癌患者的Ki-67 增殖指數(shù)、SUVmax、TLG 間的差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P≤0.001），貼壁為主型腺癌的SUVmax明顯低于其他類型腺癌，尤其是低于實(shí)體+微乳頭狀為主型腺癌（圖1）。由表4 可知，SCC 患者不同病理亞型的Ki-67 增殖指數(shù)、MTV、TLG 間的差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P＜0.05）。

表2 85 例浸潤(rùn)型腺癌患者不同病理亞型的 Ki-67 增殖指數(shù)、18F-FDG PET/CT 代謝參數(shù)的比較（ ±s）Table 2 Comparison of Ki-67 proliferation index and 18F-FDG PET/CT metabolic parameters in different pathological subtypes of 85 patients with invasive adenocarcinoma ( ±s)

表2 85 例浸潤(rùn)型腺癌患者不同病理亞型的 Ki-67 增殖指數(shù)、18F-FDG PET/CT 代謝參數(shù)的比較（ ±s）Table 2 Comparison of Ki-67 proliferation index and 18F-FDG PET/CT metabolic parameters in different pathological subtypes of 85 patients with invasive adenocarcinoma ( ±s)

注：Ki-67 為細(xì)胞增殖核抗原；FDG 為氟脫氧葡萄糖；PET 為正電子發(fā)射斷層顯像術(shù)；CT 為計(jì)算機(jī)體層攝影術(shù)；SUVmax 為最大標(biāo)準(zhǔn)化攝取值；MTV 為腫瘤代謝體積；TLG 為糖酵解總量

病理亞型 Ki-67（%） SUVmax MTV（cm3） TLG（g）貼壁為主型（n=22） 9.0±7.0 3.9±3.7 7.5±4.2 16.8±20.4腺泡為主型（n=28） 24.0±21.9 8.4±5.4 12.2±14.2 66.5±105.3乳頭狀為主型（n=12） 18.0±13.0 7.4±4.1 8.9±7.1 46.4±55.3微乳頭狀為主型（n=9） 41.0±19.0 16.0±8.9 17.1±16.9 257.0±444.6實(shí)體為主型（n=14） 36.0±18.9 13.5±5.5 15.7±12.2 153.4±150.3 Z值 26.403 32.372 6.837 0.870 P值 ＜0.001 ＜0.001 0.145 0.929

表3 85 例不同分化程度浸潤(rùn)型腺癌患者的 Ki-67 增殖指數(shù)、18F-FDG PET/CT 代謝參數(shù)的比較（ ±s）Table 3 Comparison of Ki-67 proliferation index and 18F-FDG PET/CT metabolic parameters in different differentiation degrees of 85 patients with invasive adenocarcinoma ( ±s)

表3 85 例不同分化程度浸潤(rùn)型腺癌患者的 Ki-67 增殖指數(shù)、18F-FDG PET/CT 代謝參數(shù)的比較（ ±s）Table 3 Comparison of Ki-67 proliferation index and 18F-FDG PET/CT metabolic parameters in different differentiation degrees of 85 patients with invasive adenocarcinoma ( ±s)

注：Ki-67 為細(xì)胞增殖核抗原；FDG 為氟脫氧葡萄糖；PET 為正電子發(fā)射斷層顯像術(shù)；CT 為計(jì)算機(jī)體層攝影術(shù)；SUVmax 為最大標(biāo)準(zhǔn)化攝取值；MTV 為腫瘤代謝體積；TLG 為糖酵解總量

分化程度 Ki-67（%） SUVmax MTV（cm3） TLG（g）高分化型（n=22， 貼壁為主型） 9.0±7.0 3.9±3.7 7.5±4.2 16.8±20.4中分化型（n=40， 腺泡+乳頭狀為主型） 22.1±20.2 8.1±5.1 11.2±12.8 60.5±94.9低分化型（n=23， 實(shí)體+微乳頭狀為主型） 37.5±19.7 14.4±7.3 16.3±14.6 194.0±312.9 Z值 21.074 21.410 1.903 13.983 P值 ＜0.001 ＜0.001 0.386 0.001

表4 45 例鱗狀細(xì)胞癌患者不同病理亞型的 Ki-67 增殖指數(shù)、18F-FDG PET/CT 代謝參數(shù)的比較（±s）Table 4 Comparison of Ki-67 proliferation index and 18F-FDG PET/CT metabolic parameters in different pathological subtypes of 45 patients with squamous cell carcinoma ( ±s)

表4 45 例鱗狀細(xì)胞癌患者不同病理亞型的 Ki-67 增殖指數(shù)、18F-FDG PET/CT 代謝參數(shù)的比較（±s）Table 4 Comparison of Ki-67 proliferation index and 18F-FDG PET/CT metabolic parameters in different pathological subtypes of 45 patients with squamous cell carcinoma ( ±s)

注：Ki-67 為細(xì)胞增殖核抗原；FDG 為氟脫氧葡萄糖；PET 為正電子發(fā)射斷層顯像術(shù)；CT 為計(jì)算機(jī)體層攝影術(shù)；SUVmax 為最大標(biāo)準(zhǔn)化攝取值；MTV 為腫瘤代謝體積；TLG 為糖酵解總量。-表示無此項(xiàng)數(shù)據(jù)

病理亞型 Ki-67（%） SUVmax MTV（cm3） TLG（g）非角化型（n=19） 50.0±15.0 18.1±5.5 33.4±20.3 386.2±276.6角化型（n=24） 43.0±18.0 14.7±5.6 19.1±23.3 189.9±222.6基底樣（n=2） - - - -Z值 2.096 1.736 2.177 2.494 P值 0.036 0.082 0.030 0.013

圖1 浸潤(rùn)型腺癌不同病理亞型的18F-FDG PET/CT 顯像圖1A 為貼壁為主型腺癌（女性，62 歲），SUVmax=1.9，Ki-67 增殖指數(shù)為5%；1B 為腺泡為主型腺癌（女性，68 歲），SUVmax=4.5，Ki-67 增殖指數(shù)為25%；1C 為乳頭狀為主型腺癌（男性，55 歲），SUVmax=3.9，Ki-67 增殖指數(shù)為19%；1D 為實(shí)體為主型腺癌（女性，59 歲），SUVmax=8.7，Ki-67 增殖指數(shù)為50%；1E 為微乳頭狀為主型腺癌（男性，68 歲），SUVmax=12.1，Ki-67 增殖指數(shù)為87%。1A～1E 從左到右依次為高分辨率CT、PET、PET/CT 顯像圖。FDG 為氟脫氧葡萄糖；PET 為正電子發(fā)射斷層顯像術(shù)； CT 為計(jì)算機(jī)體層攝影術(shù)；SUVmax 為最大標(biāo)準(zhǔn)化攝取值；Ki-67 為細(xì)胞增殖核抗原 圖2 134例非小細(xì)胞肺癌患者的Ki-67 增殖指數(shù)與18F-FDG PET/CT 代謝參數(shù)的相關(guān)性 Ki-67 為細(xì)胞增殖核抗原；FDG 為氟脫氧葡萄糖；PET 為正電子發(fā)射斷層顯像術(shù)；CT 為計(jì)算機(jī)體層攝影術(shù)；SUVmax 為最大標(biāo)準(zhǔn)化攝取值；MTV 為腫瘤代謝體積；TLG 為糖酵解總量Figure 1 18F-FDG PET/CT images of different pathological subtypes of invasive adenocarcinoma Figure 2 Correlation between Ki-67 proliferation index and 18F-FDG PET/CT metabolic parameters in 134 patients with non-small cell lung cancer

2.3 NSCLC 患者的18F-FDG PET/CT 代謝參數(shù)與Ki-67 增殖指數(shù)的相關(guān)性

134 例NSCLC 患者的Ki-67 增殖指數(shù)與18F-FDG PET/CT 代謝參數(shù)均呈線性正相關(guān)（均P＜0.001），其中與SUVmax的相關(guān)性最高（圖2）。

由表5 可知，貼壁、腺泡和乳頭狀為主型腺癌的Ki-67 增殖指數(shù)與SUVmax、TLG 呈線性正相關(guān)（均P＜0.05），但與TLG 的相關(guān)性相對(duì)較低。實(shí)體為主型腺癌的Ki-67 增殖指數(shù)與MTV、TLG 呈線性相關(guān)（均P＜0.01）；微乳頭狀為主型腺癌的Ki-67增殖指數(shù)與18F-FDG PET/CT 代謝參數(shù)均無相關(guān)性。根據(jù)Nakamura 等[10]的研究結(jié)果進(jìn)一步對(duì)有相似生物學(xué)行為的浸潤(rùn)型腺癌的病理亞型再歸類分組分析后發(fā)現(xiàn)，高分化型腺癌（貼壁為主型）的SUVmax和TLG、中分化型腺癌（腺泡+乳頭狀為主型）的SUVmax與Ki-67 增殖指數(shù)呈中度線性正相關(guān)（均P＜0.05）；低分化型腺癌（實(shí)體+微乳頭狀為主型）的SUVmax、MTV、TLG均與Ki-67 增殖指數(shù)呈中度線性正相關(guān)（均P＜0.05），且MTV、TLG 較SUVmax與Ki-67 增殖指數(shù)相關(guān)性更高。在SCC 的2 個(gè)亞型中，角化型SCC 僅SUVmax與Ki-67 增殖指數(shù)呈中度線性正相關(guān)（r=0.552，P=0.005）；而非角化型SCC 的SUVmax、MTV、 TLG 與Ki-67 增殖指數(shù)均無相關(guān)性（r=-0.041、-0.033、-0.066，P=0.869、0.894、0.789）。由于樣本量較小，未能對(duì)4 例變異型腺癌患者和2 例基底樣SCC 患者進(jìn)行分析。

表5 85 例浸潤(rùn)型腺癌患者不同病理亞型和分化程度的Ki-67 增殖指數(shù)與18F-FDG PET/CT 代謝參數(shù)的相關(guān)性Table 5 Correlation of Ki-67 proliferation index and 18F-FDG PET/CT metabolic parameters in different pathological subtypes and differentation degrees of 85 patients with invasive adenocarcinoma

3 討論

NSCLC 的精準(zhǔn)治療，尤其是術(shù)前的準(zhǔn)確評(píng)估以及術(shù)后是否需要相應(yīng)的輔助化療與準(zhǔn)確的病理分型、腫瘤分期、Ki-67 等指標(biāo)密切相關(guān)。雖然Ki-67是NSCLC 細(xì)胞增殖的生物標(biāo)志物，但是侵入性Ki-67 的檢測(cè)存在一定的局限性，包括重復(fù)性差、異質(zhì)性和樣本誤差等[4]。由于Ki-67 在組織病理學(xué)檢查和穿刺細(xì)胞學(xué)檢查時(shí)可能存在偏差，本研究只納入原發(fā)肺腫瘤病灶經(jīng)手術(shù)切除的NSCLC 患者。

本研究結(jié)果顯示，除年齡、性別的MTV 外，NSCLC 患者不同臨床特征的18F-FDG PET/CT 代謝參數(shù)、Ki-67 增殖指數(shù)間的差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。本研究納入患者的臨床特征能在一定程度上反映腫瘤的惡性程度，而18F-FDG PET/CT 代謝參數(shù)水平、Ki-67 增殖指數(shù)的高低與腫瘤細(xì)胞的增殖能力亦有關(guān)，因此具有明顯的組間差異性。有研究者發(fā)現(xiàn)，在18F-FDG PET/CT 代謝參數(shù)水平、Ki-67 增殖指數(shù)方面SCC 高于腺癌[11]，較大病灶高于較小病灶[12]，Ⅲ期腫瘤患者高于Ⅰ期或Ⅱ期[13]，有淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的患者高于無淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的患者[14]，這些研究結(jié)果均與本研究結(jié)果相符。值得關(guān)注的是，不同性別間的SUVmax、TLG 和Ki-67 增殖指數(shù)存在差異，這可能與女性以腺癌多見，而男性以SCC 多見有關(guān)。

有些關(guān)于NSCLC 的SUVmax與Ki-67 增殖指數(shù)相關(guān)性研究結(jié)果相互矛盾（SUVmax與Ki-67 明顯相關(guān)[8-9]、SUVmax與Ki-67 增殖指數(shù)的相關(guān)性較低[15]），甚至為陰性[16]。本研究結(jié)果顯示，SUVmax、MTV、TLG 與Ki-67 增殖指數(shù)均呈線性正相關(guān)，且SUVmax與Ki-67 增殖指數(shù)的相關(guān)性更好，然而這與Park 等[7]的研究結(jié)果（MTV 和TLG 能更好的反映腫瘤代謝活性，較SUVmax更有優(yōu)勢(shì)）不同。

我們進(jìn)一步分析了NSCLC 不同病理亞型的Ki-67 增殖指數(shù)與18F-FDG PET/CT 代謝參數(shù)的相關(guān)性后發(fā)現(xiàn)，高、中分化型腺癌（貼壁、腺泡+乳頭狀為主型腺癌及角化型SCC）的SUVmax與Ki-67增殖指數(shù)的相關(guān)性較好，可能原因是MTV 和TLG以42% SUVmax為臨界值進(jìn)行容積自動(dòng)分割，導(dǎo)致18F-FDG 攝取值較低且病灶形態(tài)以磨玻璃或混合磨玻璃形態(tài)為主的高、中、低分化型腺癌，尤其是貼壁為主型腺癌的MTV 和TLG 比實(shí)際大，從而影響其與Ki-67 增殖指數(shù)的相關(guān)性，實(shí)體為主型腺癌的MTV、TLG 與Ki-67 增殖指數(shù)均有相關(guān)性，而微乳頭狀為主型腺癌的18F-FDG PET/CT代謝參數(shù)與Ki-67 增殖指數(shù)均無相關(guān)性；將二者納入低分化型腺癌（實(shí)體+微乳頭狀為主型腺癌）分析發(fā)現(xiàn)，SUVmax、MTV、TLG 均與Ki-67 增殖指數(shù)存在相關(guān)性。出現(xiàn)以上差異的可能原因：（1）低分化型腺癌的惡性程度高、腫瘤異質(zhì)性更大，導(dǎo)致18F-FDG攝取值和Ki-67 增殖指數(shù)在不同患者間差異較大，可能會(huì)影響二者之間的相關(guān)性；（2）實(shí)體和微乳頭狀為主型腺癌相對(duì)較少見，納入研究的病例數(shù)也有限，可能會(huì)影響統(tǒng)計(jì)結(jié)果。

我們對(duì)NSCLC 不同病理亞型的Ki-67 增殖指數(shù)與18F-FDG PET/CT 代謝參數(shù)的相關(guān)性進(jìn)行深入研究后發(fā)現(xiàn)，不同病理亞型間二者的相關(guān)性存在差異，但是由于病例數(shù)有限，結(jié)論還有待進(jìn)一步驗(yàn)證。另外，由于本研究某些病理亞型數(shù)量少，并未納入統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，存在一定局限性。

綜上，NSCLC 的Ki-67 增殖指數(shù)與18F-FDG PET/CT 代謝參數(shù)（SUVmax、MTV 和TLG）具有較好的相關(guān)性，且與SUVmax的相關(guān)性最高。NSCLC不同病理亞型間，高分化型腺癌（貼壁為主型腺癌）的SUVmax和TLG 與Ki-67 增殖指數(shù)存在相關(guān)性；中分化型腺癌（腺泡+乳頭狀為主型腺癌）僅SUVmax與Ki-67 增殖指數(shù)存在相關(guān)性；低分化型腺癌（實(shí)體+微乳頭狀為主型）的SUVmax、MTV 和TLG 均與Ki-67 增殖指數(shù)存在相關(guān)性，且MTV 和TLG 較SUVmax與Ki-67 增殖指數(shù)的相關(guān)性更高。

利益沖突所有作者聲明無利益沖突

作者貢獻(xiàn)聲明馮洪燕負(fù)責(zé)研究過程的實(shí)施、數(shù)據(jù)的收集與統(tǒng)計(jì)、論文的撰寫與修改； 李雪蓉、涂寧負(fù)責(zé)命題的完善、數(shù)據(jù)的分析；王超、肖雄、洪正源負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的收集與統(tǒng)計(jì)；卜麗紅負(fù)責(zé)命題的提出、 論文的審閱