肺腺癌气腔播散的研究现状与影像学诊断

孙婷婷 综述 伍建林 审校

肺癌是对人类生命健康威胁最大的恶性肿瘤之一，根据2018年全球癌症统计报告，其发病率和死亡率位列所有癌症的首位[1-3]。既往研究表明[4-5]肺癌侵袭模式通常与不良预后相关，肺腺癌传统的侵袭模式包括：①非贴壁式生长，即腺泡状、乳头状、实性或微乳头状；②出现间质浸润；③侵及脉管和胸膜。2015年Kadota等[4]首次提出气腔播散(spread through air spaces，STAS)概念。随后世界卫生组织(world health organization，WHO)根据两项大规模临床试验结果[4,6]正式制定了STSA概念，即“肿瘤细胞以微乳头状细胞簇、实性癌巢或单个肿瘤细胞的形式从肿瘤主病灶边缘通过气道向周围肺实质扩散”，并将其作为肺腺癌侵袭的新模式[7]。

微乳头成分被定义为在气腔中生长腺细胞的小乳头状簇[8]，在STAS概念被提出之前就有研究称含有微乳头成分的肺腺癌(adenocarcinomas，ADC)可能会发生转移。2011年，国际肺癌研究协会(IASLC)/美国胸科学会/欧洲呼吸学会对ADC进行了新的分类，建议将微乳头型ADC作为主要的组织学亚型，因为它与预后不良相关[9]。2013年，Onozato[10]提出了“肿瘤岛”概念，系指在肺泡腔内出现的大量游离肿瘤细胞集群，以缺乏明显边界的微乳头样成分(MPC)为特点，位于主肿瘤灶周围，相互之间间隔数个肺泡腔。“肿瘤岛”具有较高的侵袭性，不同于肺腺癌的微乳头模式，CT三维重建显示它们仍与主肿瘤病灶相连[10]，之后研究将其发展为肿瘤STAS[11]。

气腔播散定义与鉴别方法

尽管WHO提出了STAS定义，但近期根据病理特征在对STAS分类研究中的定义与标准还存在分歧。目前，STAS中最常见的亚型分组方法也是基于形态学特征，包括单细胞、小细胞簇和肿瘤细胞巢。

多项研究[4,12-14]对STAS的判定标准与WHO类似，定义为与主肿瘤距离不小于1个肺泡间隔的微乳头状细胞簇、实性癌巢或单个肿瘤细胞。但也有学者提出其他定义标准，如Morimoto等[15]提出的STAS标准为>3个肿瘤细胞簇，每个细胞簇包含<20个不在一个整体的微乳头细胞，这些细胞簇距离主肿瘤距离>3 mm；而Shiono等[16]将STAS定义为距离主肿瘤边缘>0.5 mm游离在肺泡内的肿瘤细胞簇。此外，Warth等[6]以小细胞巢(>5个肿瘤细胞)为主，并根据它们与主肿瘤距离，分为局限性(<3个肺泡)和广泛性(>3个肺泡)STAS；Toyokawa等[17]则将STAS分为无、低(1～4个单细胞或STAS簇)和高STAS(≥5个单细胞或STAS簇)三个层级。虽然到目前为止，多数STAS的研究结果及定义标准存在分歧，但均认为这种形态特征具有较高的预后价值，因此STAS应包括在常规病理报告中[6]。

由于观察方法与研究对象不同导致STAS阳性率结果存在一定差异。多数研究表明在病理I期的ADC中，STAS具有较高的阳性率(≥30%)，如Kadota等[4]回顾性分析了411例I期肺腺癌(≤2 cm)，STAS的发生率为(155例)38%；而在Warth等[6]569例肺腺癌研究中的阳性率为50.6%(包括广泛性和局限性)；与Toyokawa等[17]对276例Ⅰ期ADC患者研究中的STAS阳性率结果(55.4%)基本相同；国内学者邱协[18]在127例病理Ⅰ期ADC患者研究中，仅发现45例(35.4%)患者STAS为阳性。也有研究显示很低的阳性率，如Shiono等[16]在318例病理Ⅰ期的ADC患者研究中，仅有14.8%显示STAS阳性。

关于STAS的判定与鉴别十分重要，目前尚存在一定争议。首先，某些人为因素可能影响手术或病理切除过程中对STAS的判断，如由于肺标本切片的组织松散出现的“通过刀面传播(STAKS)”。Blaauwgeers等[19]比较首次使用清洁刀切割和先前已用过的刀切割组织块中的肿瘤簇，发现后者在肺泡间隙中存在松散的组织碎片的频率更高。肿瘤漂浮物通常出现在组织切片的边缘或随机散布在组织上，锯齿状边缘或线条型表明是肿瘤碎片或STAKS，而不是STAS。因此，只有证实从肿瘤边缘起始的气腔就持续含有肺泡内肿瘤细胞，才能判断远离主要肿瘤的肿瘤细胞是STAS。

Kadota等[4]提出区分STAS肿瘤细胞与肺泡巨噬细胞的方法，在吸烟者气腔中的巨噬细胞胞质中常含有淡褐色色素和黑色碳颗粒，而不吸烟者巨噬细胞胞质中缺乏色素且有时呈现泡沫状，细胞核偏小，分布均匀规则，常出现核重叠，核仁不明显或缺失，无核异型性。相反，STAS处的肿瘤细胞通常缺乏细胞质色素或泡沫细胞质，常以团簇状生长，有核异型性伴色素深染，核仁数多且体积大。此外，还可借助免疫组化方法，如角蛋白、巨噬细胞标志物如CD68等。在Warth等[4]研究中提出了区分STAS与人工分离细胞的方法，即在肿瘤鉴别过程中，仅将肿瘤细胞呈松散排列方式，分布与肿瘤周缘的整体结构一致，且当细胞与主要肿瘤块没有直接联系时，才将肿瘤细胞记为STAS；成团肿瘤细胞常随机分布在组织和切面上，若呈锯齿状边缘则提示在标本处理过程中形成肿瘤破碎或为刀的切缘；出现游离于肺泡壁的线状、条索样细胞亦提示是人为操作所致。另外，Lu等[20]认为要想得到经过最佳处理的STAS的总标本，需要对肿瘤周缘以及相邻的肺实质进行组织学采样。

气腔播散与病理亚型相关性

肿瘤的STAS可由三种形态学模式组成[21]：①微乳头结构，由纤维血管核缺如的乳头状凸起形成，偶可见在气腔内形成指环样结构；②由实性成团的肿瘤细胞充满气腔形成细胞巢或肿瘤岛；③由散乱的单个细胞形成。

STAS作为一种病理征象也与某些临床信息存在相关性。Warth等[6]研究显示男性患者更易发生STAS，与Shiono等[16]研究结果一致。但De Margerie等[22]研究显示STAS与肺腺癌患者性别无相关性，可能是研究对象中包含了亚实性结节肺癌患者有关。多数研究证明实性结节肺癌患者更易发生STAS[16,22-24]，因此可以推测在实性结节肺癌中STAS与患者性别相关性更为明显。Warth等[4]和De Margerie等[22]的研究中关注了吸烟史与STAS的相关性，结果显示吸烟史与STAS无关；但在Shiono等[16]研究中显示STAS与患者吸烟史具有相关性；并在Kameda等[24]预测STAS单变量模型研究中证实吸烟史是STAS的独立预测因子。此外，De Margerie等[22]的研究还表明STAS与ADC患者的年龄无相关性。

肺癌如出现淋巴管和胸膜浸润则认为与STAS相关。例如Shiono等[16]研究了318例病理Ⅰ期的ADC患者证实STAS阳性者与淋巴管和胸膜浸润存在相关性；邱协[18]研究证实STAS的发生与淋巴结转移相关；此外，Toyokawa等[17]研究还发现STAS与胸膜浸润和组织学浸润类型相关。在Warth等[6]569例肺腺癌的研究中也证实STAS与ADC病理亚型密切相关，即STAS几乎不发生在贴壁为主的ADC中，而其他病理亚型或多或少均与STAS相关；其中以腺泡为主的ADC中，约半数与STAS之间存在关联；以乳头为主者STAS发生率超过50%；以微乳头为主者STAS发生率最高(>90%)。同时还观察到，无论何种病理亚型的ADC患者中，广泛型STAS占比均高于局限型。

气腔播散的影像学研究及意义

CT不仅是肺癌术前检查和诊断的最佳影像学方法，也是评估与研究STAS与其他CT征象关联性的重要手段。实性结节或实性成分较多的非实性结节肺癌患者中STAS发生率更高，例如Shiono等[16]对47例STAS阳性ADC患者研究中证实STAS与实性结节具有明显相关性(P<0.001)；而在De Margerie等[22]研究中显示更多实性成分ADC患者中STAS阳性率更高(P=0.041)。在Kameda等[24]建立的单因素预测模型中，得到了肿瘤内实性成分直径与肿瘤最大径的比值(C/T)是重要变量，并且在多因素分析中C/T比值也是STAS发生的独立危险因素(P<0.001)。在其他学者研究中[23]也显示STAS在实性结节中最常见，而纯磨玻璃结节中(pGGN)未见STAS的发生。另外，STAS还与肿瘤直径具有显著相关性。在De Margerie等[22]研究中显示STAS阳性者肿瘤长轴直径显著大于STAS阴性者(P=0.003)；而在吴越等[23]研究中不仅证实STAS阳性者与肿瘤最大直径相关(P=0.036)，还显示STAS 阳性与结节类型(P<0.001)、空气支气管征(P=0.009)、胸膜凹陷征(P=0.001)、分叶征(P<0.001)、毛刺征(P=0.004)等CT征象具有相关性；在多因素分析中，肿瘤最大径、结节类型、空气支气管征、胸膜凹陷征等CT征象是STAS阳性的独立预测因子。

在Kim等[25]多变量logistic回归研究中进一步证实利用CT征象可预测肺腺癌的STAS发生规律，在92例STAS阳性患者中，其在实性肿瘤发生率(77%)较部分实性肿瘤(23%)或pGNN(0%)中明显增高(P<0.001)，此外STAS还与病灶中心低密度、空气支气管征和C/T比值相关(P<0.001)，C/T比值也是STAS的独立预测因子。

现有的研究表明，STAS往往与患者的恶性倾向影像特征密切相关，比如只发生在实性结节和部分实性结节中，结节(或结节实性部分)的大小、空气支气管征、胸膜凹陷征、分叶征、毛刺征等，因此STAS往往也意味着不良的预后。

气腔播散与临床预后的关系

关于STAS阳性患者的预后情况受到较多学者关注，研究结论基本一致表明STAS阳性与患者的不良预后相关。例如STAS阳性患者的病死率显著高于STAS阴性者[4]；在Shiono等[16]研究中也显示STAS阳性患者5年总生存率较阴性者降低约1/3，无复发的5年生存率降低约40%；在Morimoto等[15]的研究中提到共存有游离肿瘤簇(free tumor cluster，FTC)的微乳头成分肺腺癌患者，即FTC阳性患者的5年无复发生存率比FTC阴性患者显著降低。邱协[18]研究显示STAS阳性组的总生存期和无病生存期明显低于阴性组，经Cox多因素分析模型显示，STAS是ADC患者总生存期和术后无病生存期的独立预测因子。此外，STAS也与肿瘤分期密切相关[6]；在局部切除的I期ADC患者中复发率可能显著提高，而其他分期的ADC患者预后更差[7]；在Dai等[10]383例ⅠA期和161例ⅠB期ADC患者的无复发生存率(RFS)和总体生存率(OS)对比研究中显示，直径2～3 cm的ⅠA期肿瘤STAS阳性患者的不良预后与ⅠB期ADC患者基本接近。另外，手术方式对STAS患者的预后也有着显著影响。在Kadota等[4]研究中，局部切除治疗组的肿瘤大小是复发的危险因素，而在肺叶切除治疗组中组织学亚型是复发的危险因素，局部切除STAS阳性肿瘤患者的5年累积复发率是STAS阴性肿瘤患者的近四倍；此外，局部切除治疗组中STAS的存在与远距离和局部复发也具有较高风险相关，但在肺叶切除治疗组，STAS的存在与局部复发或远处复发均无关；其他研究也得到了类似的结论[26-27]。

尽管STAS的概念首先是在ADC的研究中得到证实，但目前研究也证明STAS在肺鳞癌[20,28-29]、肺小细胞癌[30]和肺多形性癌[31]的侵袭中同样扮演着重要角色，因此在对STAS的病理诊断上显得尤为重要。目前对STAS的检测仍采取术后石蜡切片检查，而手术方式往往对患者预后产生重要影响[4,26-27]，因此若在术中进行冰冻切片检测显得意义重大，已有研究表明[24]冰冻切片可作为STAS术中检测的尝试方法，但冰冻切片预测STAS敏感度并不高[22,32]，针对性研究和某些技术瓶颈尚有待进一步克服，同时如何评价冰冻切片中STAS的标准与提高诊断敏感度也是亟待解决的难题[33]。

现状及展望

综上所述，尽管STAS的检测与诊断金标准仍是病理组织学方法，但通过术前丰富的影像学(如CT)信息还是有望能够预测STAS的发生与存在，以辅助临床选择最佳手术治疗方案和改善患者预后。尽管目前研究已经取得一定成果，但如何进一步精准评估CT征象与STAS发生的关系，并基于相对特征性CT征象或数据建立STAS预测模型还有待于深入的研究。