18F-FDG PET/CT对肺腺癌EGFR突变状态的预测价值研究*

尹国涛 徐文贵 朱磊 李小凤

肺癌是目前我国乃至世界范围内发病率及死亡率最高的恶性肿瘤［1-2］。非小细胞肺癌（non-small cell lung cancer，NSCLC）占肺癌患者的85%以上，其中，腺癌是最常见的病理类型。对表皮生长因子受体（epidermal growth factor receptor，EGFR）基因突变的肺腺癌患者应用酪氨酸激酶抑制剂（tyrosine ki-nase inhibitor，TKI）治疗，能够有效延长患者生存期［3］。目前临床上EGFR基因突变状态的检测具有一定的局限性，对于部分患者，尤其在晚期肺癌患者中，难以获得足够的组织学标本进行基因检测。

近年来国内外研究表明，18F-FDG PET/CT对肺癌患者EGFR突变状态的评估及EGFR-TKI治疗的预后评估具有一定的价值［4-6］。但其结果仍存在一定的争议性。本研究旨在阐明EGFR突变状态与肺腺癌患者FDG摄取值之间的关系，探讨18F-FDG PET/CT对肺腺癌患者EGFR突变状态的预测价值。

1 材料与方法

1.1 临床资料

回顾性分析2016年6月至2017年7月于天津医科大学肿瘤医院进行手术治疗，并于术前1个月内进行PET/CT扫描，且既往无肿瘤病史、术前未进行任何治疗、病理结果为腺癌、术后病理示肿瘤最大径＞1 cm，并进行过EGFR及KRAS基因检测的患者146例。由于26例患者的肺部原发病灶18F-FDG摄取较低或接近肺组织本底，无法通过AW4.6工作站PETVCAR软件对感兴趣区进行自动勾划，将其排除在外。此外，尚有3例腺癌患者的手术标本中，发现局部肿瘤组织的肉瘤样变或鳞状细胞癌分化，造成病灶标准化摄取值偏高，将其排除在外。将近5年内曾有吸烟史的患者定义为吸烟，从不吸烟及既往曾吸烟但戒烟＞5年的患者定义为未吸烟。

1.2 方法

1.2.1 PET/CT显像方法及数据测量18F-FDG PET/CT显像采用GE Discovery Elite PET/CT。每例患者检查前至少禁食6 h，并于注射18F-FDG前监测血糖。18F-FDG的注射剂量为4.1～4.8 MBq/kg，注射药物后嘱患者保持静息状态1 h，扫描前嘱患者排尿，扫描范围为头部至大腿中部，先进行CT扫描，每层厚5 mm，螺距为0.75，之后三维采集PET图像，每个扫描床位采集2 min，使用迭代法进行图像重建，数据采集结束后将图像数据传送至Xeleris工作站进行处理。

处理后的图像经2位有经验的核医学科医师对病灶部位及性质进行判断。将图像数据传送至AW4.6工作站，通过PETVCAR软件对肺内原发病灶进行3D勾划，测量肺内原发病灶SUVmax、SUVmean、SUVpeak及纵隔内主动脉弓血池SUVmax。

1.2.2 基因检测 基因检测的组织均取自手术切除肺内病灶，经福尔马林固定及石蜡包埋处理，制作切片后进行检测。EGFR及KRAS基因检测方法分别为实时荧光定量核苷酸扩增检测（qPCR）及直接测序法。本研究经天津医科大学肿瘤医院伦理委员会审查通过，所有患者及其家属均签署知情同意书。

1.3 统计学分析

采用SPSS 19软件进行统计学分析。临床资料及PET参数中，分类变量采用数字（0，1）表示，连续变量采用±s表示。连续变量的比较采用独立样本t检验或Mann-Whitney U检验，分类变量的比较选用χ2检验或秩和检验。采用Medcalc 15.2.2描绘受试者工作特征曲线（ROC），使用Z检验比较不同指标曲线下面积的差异。通过ROC曲线确定不同指标评估EGFR突变状态的截断值，使用χ2检验比较不同参数评价标准下敏感度、特异性、阳性预测值及阴性预测值间的差异。以P＜0.05为差异具有统计学意义。

2 结果

2.1 患者的临床特征与EGFR突变状态的关系

本研究共纳入117例患者，其中男性54例、女性63例，均为肺腺癌患者。EGFR突变型占55.6%（65/117），中位年龄62岁；野生型占44.4%（52/117），中位年龄63岁。肺内原发病灶的SUV范围为1.27～25.44。未吸烟患者中EGFR突变率高于吸烟患者，差异具有统计学意义。女性患者的EGFR突变率略高于男性，但差异均无统计学意义。EGFR突变状态与患者年龄、肿瘤所在位置、临床分期无明显联系（表1）。

表1 EGFR突变状态与患者临床特征的关系

2.2 肺内原发病灶SUVmax、SUVmean、SUVpeak及肺内原发病灶与纵隔内主动脉弓血池SUVmax比值（T/N）与EGFR突变状态的关系

EGFR突变型肺部原发病灶SUVmax、SUVmean、SUVpeak 均低于野生型 SUVmax、SUVmean、SUV-peak，差异均具有统计学意义。EGFR突变型T/N低于野生型，差异具有统计学意义。对26例因肺内原发病灶摄取过低或接近肺组织本底的患者进行分析发现，EGFR突变型所占比例较高，占65.4%（17/26）。见表2。

表2 EGFR突变状态与PET参数的关系

2.3 肺内原发病灶SUVmax、SUVmean、SUVpeak受试者工作特征曲线

通过肺内原发病灶SUVmax、SUVmean、SUVpeak预测EGFR突变状态的ROC曲线（图1）。曲线下面积（AUC）SUVmax为0.612（95%CI：0.518～0.701），SUVmean为0.615（95%CI：0.520～0.703），SUVpeak为0.605（95%CI：0.511～0.695），相互间曲线下面积的差异均无统计学 意 义（SUVmax～SUVmean：P=0.601；SUVmax～SUVpeak：P=0.545；SUVmean～SUVpeak：P=0.425）。通过ROC曲线计算不同指标诊断界值，不同指标诊断EGFR突变的标准为SUVmax≤11.11，SUVmean≤8.06，SUVpeak≤9.12。不同诊断标准诊断EGFR突变的敏感度、特异性、阳性预测值、阴性预测值差异均无统计学意义（表3）。

图1 肺腺癌中使用肺部原发病灶SUVmax、SUVmean、SUVpeak预测EGFR基因突变状态的ROC曲线

2.4 肺内原发病灶SUVmax与KRAS突变状态的关系

本研究共纳入KRAS突变型患者8例，野生型患者109例。KRAS突变型肺部原发病灶SUVmax（10.63±3.19）高于野生型（8.89±5.08），但差异均无统计学意义（P=0.343）。

表3 SUVmax、SUVmean、SUVpeak诊断EGFR突变效能评价

3 讨论

EGFR基因突变状态的检测对患者是否适用TKI治疗有着重要的指导意义［3，7］。但目前对于EGFR基因突变状态的检测方法，主要通过活检取病灶组织进行检测，仍具有一定的局限性：部分病灶所处位置较难通过支气管镜或穿刺取得足够的病理组织。

18F-FDG PET/CT可同时反映病灶解剖位置及代谢特征，近年来多项研究提示EGFR突变状态与PET参数有一定的关系，但二者间的具体关系仍存在一定的争议。Ko等［6］回顾性分析132例非小细胞肺癌患者EGFR突变状态与PET参数的关系，结果显示EGFR突变型患者的葡萄糖摄取（SUVmax＞6）明显高于野生型患者，差异具有统计学意义（P=0.002）。Huang等［8］回顾性分析77例晚期肺腺癌患者，结果表明，EGFR突变型趋向于较高的FDG摄取（SUVmax≥9.5）。而Yip等［9］的研究表明，在非小细胞肺癌中，EGFR突变型FDG摄取通常较野生型低，但在肺腺癌中，EGFR突变型较野生型摄取值高。Na等［10］的研究则显示，EGFR突变型更倾向于分布在FDG摄取值较低的区间（SUVmax＜9.2）。另外，Lee等［11］的研究表明，肺内原发病灶的FDG摄取值在预测EGFR及KRAS基因突变状态上无明显临床价值。

既往研究表明，EGFR基因突变更多出现在女性、亚裔、非吸烟、腺癌患者中。本研究中，未吸烟患者EGFR突变率高于吸烟患者，差异具有统计学意义。虽然女性患者EGFR突变率高于男性，但差异均无统计学意义，可能由于样本量过小所致。

本研究结果显示，与EGFR野生型相比，突变型趋向于较低的FDG摄取，差异具有统计学意义（P=0.021），与既往研究结果保持一致［10］。由于一部分糖尿病患者可能由于血糖高于正常值，从而造成本底及病灶部位FDG摄取值均高于正常水平。为了排除本底对SUVmax的影响，本研究采用肺部原发病灶SUVmax与纵隔主动脉弓血池SUVmax比值（T/N），分析EGFR突变状态与T/N的联系。结果显示，EGFR突变型T/N（5.08±3.01）低于野生型（6.88±4.42），差异具有统计学意义（P=0.04）。另外，对26例因肺内原发病灶摄取过低或接近肺组织本底的患者进行分析发现，EGFR突变型所占比例较高，占65.4%（17/26），进一步说明EGFR突变型更趋向分布于SUVmax较低的区间范围内。不同FDG摄取值的诊断标准诊断EGFR突变的特异性均较高，但敏感性较低，相互间的诊断效能无明显差异。

分析造成该结果的原因，首先，KRAS突变状态对SUVmax有一定影响。在分析EGFR突变状态与SUVmax之间关系时，尚未考虑KRAS基因突变状态。Caicedo等［5］回顾性分析102例Ⅲ至Ⅳ期非小细胞肺癌患者，结果显示，KRAS突变型FDG摄取值明显高于KRAS野生型（SUVpeak 11.6 vs.7.7，SUVmax 13.8 vs.9.6，SUVmean 9.5 vs.6.3，P＜0.001）。本研究中同时也发现，KRAS突变型SUVmax高于野生型，但由于KRAS突变型样本量过小，差异均无统计学意义。其次，目前研究认为，恶性肿瘤的发生实际上是克隆进化的过程，而各个肿瘤细胞由于其所处的微环境不同，造成各自亚克隆结构不尽相同［12］，进而可能表现出不同的基因突变类型，称为肿瘤内异质性。亦有研究表明，EGFR-TKI治疗EGFR突变型患者后期出现耐药性与肿瘤内异质性相关，进一步说明同一肿瘤内不同部位肿瘤细胞所表现的基因突变类型可能不同［13］。由于本研究为回顾性分析，基因检测的组织为部分术后病灶组织的蜡块切片，局部组织的基因检测结果并不能代表整个肿瘤组织的基因突变状态，且所测量的SUVmax为整个肿瘤组织内FDG摄取值最高的部位，SUVmean为肿瘤组织内SUV平均值，SUVpeak仅代表肿瘤组织内小区域（1 cm3）SUV平均值的最大值，难以实现所检测肿瘤组织与相应区域SUV的一一对应。最后，基因检测的方法也有一定的局限性。本研究中针对EGFR及KRAS基因突变状态的检测主要采用（qPCR）及直接测序法，该两种方法仅对高丰度突变检测效果较好，对低丰度突变或未知突变检测效果欠佳［14］，从而造成一定的假阴性结果。

综上所述，本研究结果表明，EGFR野生型的FDG摄取高于突变型，因此，应用FDG摄取值对肺腺癌EGFR突变状态进行预测有一定的指导意义。本研究为回顾性研究，样本量较小，且KRAS等基因突变状态对PET/CT参数的影响尚不甚明确，尚需要前瞻性研究及更大样本量的研究来阐明FDG摄取值与EGFR基因突变状态及其他基因突变间的关系。