乳腺癌EGFR表达与18F-FDG PET/CT代谢参数间的相关性

彭新华，朱研佳，朱磊，徐文贵

天津医科大学肿瘤医院分子影像与核医学诊疗科、国家恶性肿瘤临床医学研究中心、天津市“肿瘤防治”重点实验室、天津市恶性肿瘤临床医学研究中心，乳腺癌防治教育部重点实验室，天津 300060

乳腺癌(breast cancer)是常见的威胁女性生命健康的恶性肿瘤之一。乳腺癌具有高度异质性，其生物学行为受到来自多方面的因素影响，尤其是不同受体表达特征在临床治疗决策中起到关键作用[1]。表皮生长因子受体(epidermal growth factor receptor，EGFR)是一种糖蛋白，属于酪氨酸激酶受体家族，位于细胞膜表面，靠与配体结合来激活，EGFR的过度表达与肿瘤细胞的增殖、血管生成、侵袭、转移及细胞凋亡的抑制有关[2-3]。正电子发射计算机断层扫描(positron emission tomography/computed tomography，PET/CT)在乳腺癌的早期诊断中已经得到广泛应用，在诊断、分期、治疗评价中具有独特优势。本研究通过对表皮生长因子受体(EGFR)的表达情况结合18F-FDG PET/CT代谢参数进行研究，旨在分析EGFR表达状态与肿瘤代谢特征的相关性，为乳腺癌临床治疗提供参考。

1 资料与方法

1.1 一般资料 本研究征得本院伦理委员会同意，回顾性分析2015年4月至2021年8月就诊于天津医科大学肿瘤医院的72例乳腺癌患者临床病理和18F-FDG PET/CT影像资料，所有患者均为女性，年龄26～90岁，平均(54.6±13.0)岁，并且经穿刺活检或手术后病理确诊为乳腺癌。所有患者均在本院完成18F-FDG PET/CT显像及穿刺或手术。纳入标准：(1)检查前未行手术、穿刺及放化疗以及相关抗肿瘤治疗；(2)患者未合并严重基础疾病及其他肿瘤；(3)取得病理时间不超过检查后两周；(4)采集图像数据及术前均取得患者知情同意。排除标准：(1)不符合纳入标准者；(2)双侧乳腺癌患者；(3)图像资料或病理资料不全者；(4)非本院穿刺或手术所得病理结果者。72例患者原发灶最大径范围为0.20～8.80 cm，中位长度3.05 cm，其中直径＞5 cm者14例，直径≤5 cm者58例；雌激素受体(estrogen receptor，ER)表达：阳性者40例，阴性者32例；孕激素受体(progesterone receptor，PR)表达：阳性者32例，阴性者40例；人类表皮生长因子受体2(human epidermal growth factor receptor 2，HER-2)表达：阳性者25例，阴性者47例；EGFR表达：阳性者29例，阴性者43例；有淋巴结转移患者61例，无淋巴结转移患者11例。ER、PR、HER-2表达均为阴性者为三阴性乳腺癌(triple negative breast cancer，TNBC)组，72例患者中三阴性乳腺癌者17例，非三阴性乳腺癌(non-TNBC)者55例。根据2016年美国癌症联合委员会(American Joint Committee on Cancer，AJCC)第8版TNM分期标准进行术前分期，T分期：T1～2期53例，T3～4期19例；临床分期：Ⅰ～Ⅱ期17例，Ⅲ～Ⅳ期55例。

1.2 仪器与方法 显像装置采用美国GE公司的Discovery 690 Elite PET/CT成像设备，18F-FDG产自本院PET/CT中心，药物生产设备采用美国GE公司的mini trace回旋加速器，TRACERlab FXFDG合成器，放化纯度＞95%。所有患者检查前禁食6 h以上，注射18F-FDG前测量血糖，空腹血糖＜11.1 mmol/L者经静脉注射18F-FDG(3.7～4.8 MBq/kg)，安静休息60 min后平卧并双臂上举进行PET/CT显像，扫描范围为头顶至股骨上段。首先进行CT扫描，管电压120 kV，管电流160～180 mA，层厚3.75 mm，螺距0.75；之后进行3D PET扫描，PET采集6～8个床位，每个床位采集时间为2 min，采用迭代法进行PET图像重建。采用美国GE公司的AW4.6图像后处理工作站在CT图像上测量病灶最大直径并处理PET图像。采用固定阈值法，以最大标准摄取值的40%作为阈值，通过AW4.6工作站内的PET VCAR图像分析软件自动勾画感兴趣区(ROI)，自动计算原发灶最大标准化摄取值(maximum standardized uptake value，SUVmax)、标准化摄取平均值(mean standardized uptake value，SUVmean)、肿瘤代谢体积(metabolic tumor volume，MTV)。糖酵解总量(total lesion glycolysis，TLG)为原发灶SUVmean与MTV的乘积(即TLG=SUVmean×MTV)。

1.3 评价标准 雌激素受体(estrogen receptor，ER)、孕激素受体(progesterone receptor，PR)以阳性细胞数≥1%判定为阳性表达[4]。EGFR以阳性细胞数＞5%判定为阳性表达[5]。人类表皮生长因子受体2(human epidermal growth factor receptor 2，HER-2)判断标准：免疫组化结果为“+++”则判定为阳性表达，“+”或“-”判定为阴性表达，对于免疫组化结果为“++”者进行FISH检测，HER-2基因有扩增者判定为HER-2阳性表达，无扩增者判定为阴性表达[6]。

1.4 统计学方法 采用SPSS 24.0统计软件分析数据。18F-FDG PET/CT代谢参数为非正态分布的计量资料，以中位数(上下四分位数)表示，采用Mann-whitneyU非参数检验，分析代谢参数在不同EGFR表达状态及各项临床病理特征间的差异。计数资料以百分比表示，采用χ2或Fisher精确检验，分析各项临床病理特征中EGFR表达状态的差异。绘制受试者工作曲线(ROC)并用约登指数法求出代谢参数对EGFR阳性表达的最佳预测界值，将与EGFR表达有关的变量纳入二元Logistic回归分析影响EGFR表达的因素。以P＜0.05表示差异有统计学意义。

2 结果

2.1 EGFR表达与临床病理特征的关系 EGFR阳性者29例，阴性者43例，EGFR阳性表达率为40.28%；在肿瘤直径、ER、PR、是否三阴性乳腺癌中EGFR表达比较差异均有统计学意义(P＜0.05)，而在年龄、HER-2状态、是否淋巴结转移方面比较差异均无统计学意义(P＞0.05)；在T1～2、T3～4间以及Ⅰ～Ⅱ、Ⅲ～Ⅳ期间的EGFR表达比较差异均有统计学意义(P＜0.05)，见表1。

表1 72例患者的EGFR表达与临床病理特征的关系[例(%)]

2.2 EGFR表达与18F-FDGPET/CT代谢参数的关系 EGFR阳性组27例患者SUVmax范围为3.2～25.35，中位数11.97(8.56，16.71)；TLG范围为6.22～1348.42，中位数227.48(13.54，474.19)。EGFR表达阴性组43例患 者SUVmax范 围 为2.78～18.60，中 位数7.00(4.37，10.98)；TLG范围2.65～711.93，中 位 数27.72(11.66，88.76)，见图1和图2。两组间SUVmax、TLG比较差异具有统计学意义(P＜0.05)，MTV比较差异无统计学意义(P＞0.05)，见表2。本研究还分析了各代谢参数与临床病理特征的关系，结果显示SUVmax在原发灶直径＞5 cm(Z=-2.613，P=0.031)，ER阴性表达组(Z=-2.272，P=0.023)、PR阴性表达组(Z=-1.972，P=0.049)、三阴性乳腺 癌 组(Z=-2.128，P=0.033)，T3～4期(Z=-2.645，P=0.008)，Ⅲ～Ⅳ期(Z=-2.437，P=0.013)数值更高，差异均具有统计学意义(P＜0.05)；MTV、TLG在原发灶直径＞5 cm(Z=-4.909，P＜0.001；Z=-4.752，P＜0.001)，淋巴结转移(Z=-2.763，P=0.006；Z=-2.841，P=0.004)，T3～4期(Z=-4.392、-5.002，P＜0.001、0.001)，Ⅲ～Ⅳ期(Z=-3.050、-3.348，P=0.002、0.001)数值更高，差异均有统计学意义(P＜0.05)；比较其他组间代谢参数差异均无统计学意义(P＞0.05)。

表2 EGFR表达与18F-FDG PET/CT代谢参数的关系[M(25，75)]

2.3 SUVmax和TLG预测EGFR阳性表达的最佳预测界值 经ROC曲线结果显示，原发灶SUVmax、TLG对EGFR阳性表达预测效能的ROC下面积AUC分别为0.773(P＜0.001)、0.695(P＜0.05)。SUVmax最佳预测界值为13.95，灵敏度为51.7%，特异度为93.0%；TLG最佳预测界值为207.48，灵敏度为51.7%，特异度为88.4%，见图3和图4。

2.4 影响EGFR表达的因素 将与EGFR表达状态差异有统计学意义的指标纳入二元Logistic分析，结果显示仅SUVmax为EGFR表达的主要相关因素(B：0.198，OR：1.219，P=0.013，95%CI：1.042～1.426)。

2.5 典型图像分析 EGFR阳性表达的乳腺癌患者常伴有其他激素受体如ER、PR的阴性表达，肿瘤病灶SUVmax比EGFR阴性表达患者肿瘤病灶的SUVmax更高，肿瘤本身较小却具有很高的SUVmax，肿瘤的代谢更加活跃。典型影像学表现见图5和图6。

3 讨论

EGFR属于酪氨酸激酶受体家族，在肺癌、乳腺癌中表达较为广泛，EGFR与肿瘤的发生发展密切相关，其过表达促进肿瘤的生长、侵袭和转移[7-8]，并且EGFR阳性表达患者的预后较差[9-10]。由于肿瘤FDG高摄取与肿瘤的生命力和增殖相关，其中PET/CT代谢参数SUVmax反映了FDG在感兴趣区的最高摄取值，因此可通过SUVmax间接了解肿瘤病灶代谢的活跃程度。YUE等[11]发现乳腺癌患者中EGFR阳性表达者往往存在FDG高摄取，SUVmax值显著升高，并且EGFR阳性表达患者生存期比EGFR阴性表达患者短。本研究亦发现EGFR阳性组患者SUVmax数值明显高于阴性组，提示EGFR阳性表达患者的肿瘤原发灶的代谢相比EGFR阴性表达患者更加活跃。因此，由于EGFR过度表达促使肿瘤细胞增殖、分化，进一步促进肿瘤血管形成以及肿瘤的早期转移，导致EGFR过表达患者的无病生存期和总生存期缩短。MTV反映肿瘤内部在设定SUV阈值条件下的所有体素的体积，TLG是通过MTV和SUV计算得出能够反映肿瘤代谢活性及代谢体积的数值，可整体评估肿瘤的代谢特征。本研究发现TLG在EGFR阳性表达者中显著高于EGFR阴性表达者，表明EGFR阳性表达者肿瘤的糖酵解更加旺盛，增殖活性更高。

已有研究发现EGFR过度表达的同时会降低其他激素受体的表达，例如EGFR阳性表达者常常伴有ER和PR的低表达和不表达[12]。LEE等[13]研究表明，EGFR阳性表达率在ER阴性、PR阴性患者中显著升高，并且EGFR阳性表达者具有更高的SUVmax。本研究发现ER、PR阴性组的患者SUVmax明显高于阳性组，提示EGFR表达增加了肿瘤FDG摄取，并可能抑制了其他激素受体，同时降低了其他激素受体表达并增加了发展为三阴性乳腺癌的风险，增加了预后不良的因素。三阴性乳腺癌是乳腺癌中恶性程度最高的类型，该类型乳腺癌组织学分级高，侵袭性强，易发生转移，表现为ER、PR、HER-2均为阴性表达，该类型占乳腺癌总数的10%～15%[14-15]，既往研究表明，EGFR在三阴性乳腺癌中阳性表达率更高，提示EGFR表达与三阴性乳腺癌之间可能具有内在联系[5，16-18]。本研究17例三阴性乳腺癌患者中EGFR阳性表达率为82.35%，远高于非三阴性乳腺癌的27.27%，与既往研究结论一致。GROHEUX等[19]研究结果显示三阴性乳腺癌原发灶SUVmax高于非三阴性乳腺癌，并且CHEN等[20]研究亦表明三阴性乳腺相比于非三阴性乳腺癌除具有更高水平的SUVmax之外，MTV和TLG亦更高，进一步表明EGFR的过度表达在三阴性乳腺癌的发展过程中存在促进作用。

乳腺癌患者的分期影响治疗方案的选定。本研究显示T1～2和T3～4期患者中EGFR阳性表达率分别为28.30%、73.68%；T3～4期患者的阳性表达率明显高于T1～2期。临床分期Ⅰ～Ⅱ和Ⅲ～Ⅳ期患者中EGFR表达率分别为17.65%、47.27%；Ⅲ～Ⅳ期患者的阳性表达率显著高于Ⅰ～Ⅱ期。并且结果显示T3～4、Ⅲ～Ⅳ期患者SUVmax、MTV、TLG均较高，证实由于EGFR过表达促进了肿瘤的发生发展，相比于EGFR阴性表达的患者肿瘤代谢更加活跃，生长更快，早期即出现周围组织侵犯及淋巴结转移的概率大大提高，进而使临床分期上升。乳腺癌组织中EGFR阳性表达和淋巴结转移有关，有淋巴结转移的乳腺癌患者，EGFR阳性表达率明显高于无淋巴结转移者，提示EGFR在肿瘤患者的淋巴结转移的发生过程中起到了促进作用[21]。本研究72例患者有61例患者存在淋巴结转移，淋巴结转移阳性率为84.72%。存在淋巴结转移的61例患者中有24例患者表现为EGFR阳性表达，37例患者EGFR阴性表达，但分析结果显示淋巴结转移与EGFR表达的差异无统计学意义。李增进等[22]研究表明，存在淋巴结转移的患者中SUVmax、MTV、TLG数值均显著高于无淋巴结转移者，本研究仅发现MTV，TLG在淋巴结转移的患者中相比于无淋巴结转移患者更高，SUVmax与淋巴结转移无关。因此除常用指标SUVmax之外，MTV、TLG以及其他代谢参数或许能够更加全面地评估肿瘤的生长状态和恶性程度。本研究与既往研究结果部分出现差异，原因可能与本研究所收集病例数有限并且病理类型均为浸润性乳腺癌有关，需进一步扩大样本量和增加其他病理类型的乳腺癌进行研究。

综上所述，EGFR表达状态与乳腺癌的临床病理特征密切相关，在乳腺癌的发生与发展中具有重要作用，18F-FDG PET/CT可以通过对多种代谢参数的分析预测EGFR表达状态，在乳腺癌的发生发展以及诊断和治疗中具有研究价值，可为针对EGFR的靶向药物在乳腺癌中的应用以及疗效评价提供参考。