非小细胞肺癌CT征象与Ki67表达的相关性研究

李红 闻敏 刘松 陈文萍 周正扬

肺癌是全球最常见的恶性肿瘤之一[1]，发病率呈逐年升高趋势，其中非小细胞肺癌(non-small cell lung cancer，NSCLC)在所占比例达80%[2]。Ki67作为细胞增殖有关的核抗原，可以反应细胞周期中活性细胞的比例[3]，与NSCLC增殖、浸润、转移的病理特征及预后密切相关[4-][5]。但目前仅能依靠免疫组织化学法检测，无法通过无创方法评估。CT具有简单、快速、无创等优点，是临床上肺癌诊断、治疗及检测的主要影像手段，本研究旨在探讨非小细胞肺癌 CT征象与Ki67表达的相关性，评价CT在诊断Ki67表达方面的价值。

资料与方法

一、临床资料

回顾性分析2017年1月至2018年12月期间南京大学医学院附属鼓楼医院经手术及病理确诊的NSCLC。纳入标准：(1)经手术及病理证实为NSCLC且具有Ki67免疫组化结果；(2)术前接受本院胸部CT检查，且术前CT检查与手术间隔小于1月。排除标准：(1)术前接受肿瘤相关治疗；(2)合并其他肺外其恶性肿瘤；(3)术前CT图像质量不佳，影响分析。根据纳入和排除标准，共230例肺癌患者纳入研究。

二、CT检查方法

胸部CT平扫采用GE VCT 64排，GE Discovery HD 750,Ingenuity Flex16排，联影uCT780 64排。扫描参数为：管电压120 kV，自动毫安，转速0.7 s/圈，矩阵512×512，扫描层厚5 mm，层间距5 mm，重建层厚1.25 mm。扫描范围自胸廓入口处至肋膈角，受检者吸气末一次屏气完成扫描。

三、图像评估及分析

1 定性评估 由2名经验丰富的放射科医师共同评估CT征象，当意见不一致时讨论达成一致。包括：边界(不清、清晰)、密度(实性、混合密度、纯磨玻璃)、分叶(无或有)、毛刺(无或有)、钙化(无或有)、血管集束征(无或有)、支气管充气征(无或有)、空泡征(无或有)、空洞(无或有)、结节型/肿块型(结节≤3 cm，肿块>3 cm)、胸膜增厚(无或有)、胸膜凹陷征(无或有)、阻塞性肺气肿(无或有)、外周纤维化(无或有)、胸腔积液(无或有)、肿大淋巴结(短径大于1 cm)、多发肿大淋巴结≥3个。

2 定量评估 (1)选取最横截面测量病灶长径及短径；(2)选择肿瘤最大层面，测量平均CT值(CTmean)、最大CT值(CTmax)、最小CT值(CTmin)及标准差(SD)，感兴趣区的勾画需尽量避开空洞、空泡、钙化。

四、免疫组织化学染色

全部NSCLC组织标本均经常规10%甲醛固定石蜡包埋，制成4 μm连续切片后进行免疫组化染色(SP法)检测Ki67的表达情况。Ki67阳性细胞核呈棕黄色或浅黄色，100倍光镜下，取任意5个视野，共计数100个细胞，根据染色阳性的细胞总数占总细胞数的百分比，≤20%者定义为低表达，>20%定义为高表达。

五、统计学方法

采用SPSS 22.0及MedCalc软件进行统计分析，计量资料CTmean、CTmax、CTmin、SD及长径、短径不满足正态分布及方差齐性，采用中位数(四分位数间距)表示，进行Mann-WhitneyU检验比较两组间计量资料的差异；计数资料用频数表示，并进行χ2检验比较组间计数资料的差异。将上述差异具有统计学意义的CT特征构建多参数二元逻辑回归模型，使用差异有统计学意义的CT计量资料及回归模型预测概率值绘制受试者操作特征(receiver operating characteristic，ROC)曲线，各参数的诊断效能通过曲线下面积(AUC)衡量，并评估敏感度、特异度、准确度，通过约登指数确定最佳阈值。计量资料采用组内相关系数(intraclass correlation，ICC)对2名医师的测量结果进行可重复性评价，ICC值<0.40认为一致性差，ICC值为0.40～0.75之间认为一致性一般，ICC值>0.75认为一致性良好。P<0.05为差异有统计学意义。

结 果

一、非小细胞肺癌Ki67低表达组与高表达组CT参数的比较

纳入的230例NSCLC患者中，高表达组171例(74.3%)，低表达组59例(25.7%)，男114例(49.6%)，女116例(50.4%)；年龄范围28～85岁，平均61±10岁，其中年龄<60岁106例(46.1%)，年龄≥60岁124例(53.9%)。Ki67高表达病例HE染色及免疫组化染色(见图1A-B)。

图1 A-B为同一患者，A：HE染色(×100)：腺泡型为主型腺癌(腺泡型约80%，实体型约20%)；B：肿瘤细胞Ki67抗原染色(×100)，Ki67标记指数约40%

CT形态学特征分析显示(表1)：8个CT特征差异有统计学意义，包括边界(P=0.005)、密度(P<0.001)、支气管充气征(P=0.001)、结节型/肿块型(P<0.001)、阻塞性肺气肿(P=0.034)、胸腔积液(P<0.001)、肿大淋巴结(P<0.001)、多发肿大淋巴结(≥3个)(P=0.005)(图2-3)。

表1 Ki67高表达组与低表达组间CT分类变量分析[n(%)]

图2 A-C:为同一患者，男性，77岁，大细胞肺癌，Ki67高表达，肺窗示CT示左肺上叶实性结节，病灶周围伴阻塞性肺气肿(黑箭头);纵隔窗示：纵隔及左肺门多发肿大淋巴结。图3 男性，67岁，腺癌，Ki67高表达，肺窗示右肺中叶肿块，边界清晰，内见支气管充气征。

CT连续性参数分析显示(表2)：5个参数差异具有统计学意义，分别为CTmean(P<0.001)、CTmin(P<0.001)、SD(P<0.001)及长径(P<0.001)、短径(P<0.001)，Ki67高表达组的病灶长径、短径、CTmean、CTmin值均显著高于低表达组，而Ki67高表达组SD值均显著低于低表达组。

表2 Ki67 高表达组与低表达组间CT连续参数的描述性分布[M(Q)]

二、CT连续性参数诊断非小细胞肺癌Ki67表达情况

CTmean、CTmin、SD及长径、短径在诊断非小细胞肺癌Ki67表达效能较好，其AUC值分别为0.790、0.772、0.773、0.772、0.809，以短径2.00 cm为阈值诊断NSCLC患者Ki67抗原表达的敏感度为74.6%，特异度为73.1%(见表3)。

三、二元Logistic回归分析预测危险因素及多参数模型分析

通过二元Logistic回归分析，将单因素分析中具有统计学意义的指标边界、密度、支气管充气征、结节型/肿块型、阻塞性肺气肿、胸腔积液、肿大淋巴结、多发肿大淋巴结节(≥3个)、CTmean、CTmin、SD及长径、短径纳入logistic回归分析并保留预测概率值。结果显示边界、密度、支气管充气征、阻塞性肺气肿、多发肿大淋巴结节(≥3个)、CTmin、SD及短径为有效相关参数。

将差异有统计学意义的CTmean、CTmin、SD及长径、短径、预测概率值进行ROC曲线分析，结果显示多参数模型预测概率值诊断效能最好，AUC值为0.913，以拟合参数0.306为阈值诊断非小细胞肺癌患者Ki67表达的敏感度为88.1%，特异度为83.0%(见图4、表3)。

表3 Ki67高表达组与低表达组间 CT参数的ROC分析

图4 logistic回归模型预测概率值及各单因素参数诊断Ki67表达水平的ROC曲线。logistic回归模型预测概率值的诊断效能最高，AUC值显著高于单因素AUC值，曲线下面积为0.913，敏感度为88.1%，特异度为83.0%。

表4示CT连续性参数测量者间的ICC范围为0.355～0.952。

表4 CT连续性参数测量者间一致性分析

讨 论

NSCLC是全球癌症相关死亡的主要原因[6-7]，严重威胁人们的身心健康与生命安全，Ki67是一种DNA结合蛋白，仅在活跃增殖的细胞核中表达[8]，可准确反应肿瘤的生物学行为，是评估多种肿瘤细胞增殖及预后的有效参数[9-][10]，对NSCLC的预后评估具有重要意义[11]。

对于连续变量，测量者间的ICC范围在 CTmean、CTmin、SD及长径、短径间的一致性较好，而CTmax一致性较差，推测原因是CTmax为极值，易产生偏差。CTmean、CTmin、SD、长径及短径在高表达与低表达组间差异具有统计学意义(P<0.05)，Ki67高表达组较低表达组CTmean、CTmin值更高、长径及短径更大，考虑因为肿瘤细胞增生活跃，导致病灶肿瘤细胞数目增多，密度增高，病灶体积增大。

对于分类变量，本研究结果显示CT参数边界、密度、支气管充气征、结节型/肿块型、阻塞性肺气肿、胸腔积液、肿大淋巴结、多发肿大淋巴结(≥3个)的组间差异具有统计学意义(P<0.05)。(1)高表达组病灶多为实性肿块型，考虑与Ki67高表达的肿瘤细胞增生活跃有关；(2)阻塞性肺气肿及胸腔积液在高表达组较低表达性组发生率更高，笔者认为可能是肿瘤侵袭性增加，浸润细支气管导致管腔闭塞引起病灶周围阻塞性肺气肿，而当肿瘤侵犯胸膜时容易引起胸腔积液。(3)高表达组更易出现肿大淋巴结及多发肿大淋巴结，潜在原因可能是KI67高表达的肿瘤细胞的增殖力增强及肿瘤细胞与淋巴细胞的粘附导致肿瘤细胞更易进入淋巴系统，这与文献提到的Ki67高表达与肿瘤预后差相一致[12-13]。

此外，我们联合CT影像特征构建二元逻辑回归模型，结果显示密度、支气管充气征、阻塞性肺气肿、多发肿大淋巴结节(≥3个)、CTmin、SD及短径为NSCLC的Ki67表达有效相关参数，多参数模型对于诊断Ki67表达水平的效能较单因素明显提高，AUC为0.913，敏感度为88.1%，特异度为83.0%，多参数模型AUC值显著高于单参数AUC值。

本研究存在一定局限性：(1)本研究为回顾性分析且所有病例均为手术病例，可能存在选择性偏倚；(2)仅研究CT影像特征在诊断非小细胞肺癌Ki67表达中的价值，未考虑临床实验室指标及病理指标的诊断价值。上述不足有待后续进行更深入的研究来完善。

综上所述，本研究回顾性分析230例具有Ki67免疫组化NSCLC 的影像资料，结果显示CT参数联合多参数模型对于诊断NSCLC的Ki67表达状态具有重要作用，其中密度、支气管充气征、阻塞性肺气肿、多发肿大淋巴结节(≥3个)、最小CT值、SD及短径为有效相关参数，多参数模型的诊断效能明显高于各单因素参数，为Ki67表达状态的无创诊断提供新思路。