肺磨玻璃结节高分辨率CT影像特征及其与血管内皮生长因子、Ki-67、p53的相关性研究

张榕 毛莉莉 杨少民 刘子蔚 周翠铷 胡秋根

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肺磨玻璃结节高分辨率CT影像特征及其与血管内皮生长因子、Ki-67、p53的相关性研究

    通讯作者: 胡秋根, hu6009@163.com

High resolution CT imaging features of pulmonary ground-glass nodules and their correlation with vascular endothelial growth factor, Ki-67, p53

    Corresponding author: Qiugen Hu, hu6009@163.com
  • 摘要: 目的 探讨肺磨玻璃结节(GGN)高分辨率CT(HRCT)影像特征及其与免疫组织化学(IHC)检查指标的相关性,评估其对临床的应用价值。 方法 回顾性分析2019年1月至2020年5月于南方医科大学顺德医院(佛山市顺德区第一人民医院)经手术和组织病理学检查结果确诊的144例肺GGN患者的临床资料,其中男性46例、女性98例,年龄28~80(51.9±11.9)岁。所有患者均行手术及IHC检查,根据2021年世界卫生组织肺肿瘤组织新分类方法,将144例肺GGN患者分为浸润前病变(PI)、微浸润性腺癌(MIA)和浸润性腺癌(IA)3组,比较3组肺GGN患者HRCT影像特征的差异及其与IHC检查指标的相关性。影像特征的组间比较采用方差分析或χ2检验。采用单因素及多因素Logistic回归模型分析影响因素及建立预测模型,并绘制受试者工作特征曲线,获得最佳诊断临界值。采用χ2检验分析HRCT影像特征与IHC检查指标表达水平的相关性。 结果 单因素Logistic回归分析结果显示,GGN长径、分叶征、毛刺征、胸膜牵拉征、瘤-肺边界、微血管穿行征、空气支气管征在3组间的差异均有统计学意义(F=8.952~82.901,均P<0.05)。多因素Logistic回归分析结果显示,GGN长径是评估肺GGN浸润性的独立危险因素。当GGN长径<6 mm时倾向于PI;当6 mm≤GGN长径≤10 mm时倾向于MIA;当GGN长径>10 mm时倾向于IA。IHC检查结果显示,血管内皮生长因子(VEGF)、p53、细胞增殖核抗原(Ki-67)对肺GGN浸润程度的预测价值较高,曲线下面积分别为0.829、0.773、0.760。相关性分析结果显示,GGN长径>10 mm、分叶征、毛刺征、胸膜牵拉征、瘤-肺边界与VEGF、p53、Ki-67的高表达水平具有相关性(χ2=13.582~41.351,均P<0.05);微血管穿行征与Ki-67的高表达和VEGF、p53的低表达水平具有相关性(χ2=15.111、15.644、16.121,均P<0.05)。 结论 GGN长径是评估肺GGN浸润性的独立危险因素,具有较好的诊断效能。肺GGN的HRCT影像特征与Ki-67、p53和VEGF表达水平具有相关性,将肺GGN的HRCT影像特征和IHC检查指标综合分析可以有效评估组织病理学分型、肿瘤细胞的增殖活性及浸润程度,为临床对肺GGN患者的管理及选择合适的治疗方案提供有价值的参考。
  • 图 1  3例肺GGN患者(女性,55岁、42岁;男性,39岁)的高分辨率CT横断面图(A、C、E)及组织病理学检查图(B、D、F)(苏木精-伊红染色,×400)

    Figure 1.  High resolution CT transverse images (A, C, E) and histopathological examination images (B, D, F) of 3 patients (female, 55 years old, 42 years old; male, 39 years old) with pulmonary ground-glass nodules

    图 2  Logistic回归模型评估GGN长径对3组肺GGN患者的诊断效能受试者工作特征曲线

    Figure 2.  Evaluation of diagnostic efficacy of ground-glass nodules diameter in three groups of pulmonary ground-glass nodules patients by Logistic regression model receiver operator characteristic curves

    图 3  免疫组织化学检查指标评估肺GGN浸润程度的受试者工作特征曲线

    Figure 3.  Receiver operator characteristic curves of immunohistochemical examination indexes for evaluating the invasion degree of pulmonary ground-glass nodules

    表 1  3组肺GGN患者的单因素Logistic回归分析结果

    Table 1.  Results of univariate Logistics regression analysis among three groups of patients with pulmonary ground-glass nodules

    组别GGN长径
    (mm)
    分叶征(例,%)毛刺征(例,%)胸膜牵拉征(例,%)瘤-肺边界(例,%)微血管穿行征(例,%)空泡征(例,%)空气支气管征(例,%)
    PI组(n=35) 5.03±1.52 34(97.1) 1(2.9) 32(91.4) 3(8.6) 35(100) 0 29(82.9) 6(17.1) 9(25.7) 26(74.3) 30(85.7) 5(14.3) 35(100) 0
    MIA组(n=46) 7.80±2.01 40(86.9) 6(13.1) 42(91.3) 4(8.7) 27(58.7) 19(41.3) 24(52.1) 22(47.9) 8(17.4) 38(82.6) 31(67.4) 15(32.6) 39(84.8) 7(15.2)
    IA组(n=63) 11.76±3.10 22(34.9) 41(65.1) 20(31.7) 43(68.3) 20(31.7) 43(68.3) 11(17.5) 52(82.5) 3(4.8) 60(95.2) 44(69.8) 19(30.2) 47(74.6) 16(25.4)
    F 82.901 51.722 55.560 42.837 40.607 8.952 5.758 10.842
    P <0.001 <0.001 <0.001 <0.001 <0.001 0.011 0.218 0.004
     注:GGN为磨玻璃结节;PI为浸润前病变;MIA为微浸润性腺癌;IA为浸润性腺癌
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    表 2  3组肺GGN患者的多因素Logistic回归分析结果

    Table 2.  Results of multivariate Logistic regression analysis in three groups of patients with pulmonary ground-glass nodules

    变量类别变量设定模型Ⅰ模型Ⅱ模型Ⅲ
    BORPBORPBORP
    GGN长径 0.628 1.874 0.003 0.894 2.444 <0.001 −0.265 0.767 0.020
    分叶征 −0.947 0.388 0.473 −2.850 0.058 0.047 1.903 6.708 0.009
    0 1 0 1 0
    毛刺征 1.499 4.476 0.191 −1.335 0.263 0.259 2.834 17.016 <0.001
    0 1 0 1 0
    胸膜牵拉征 −18.994 5.635×10−8 0.994 −18.961 5.826×10−9 0.994 −0.033 0.967 0.961
    0 1 0 1 0
    瘤-肺边界 −0.893 0.410 0.225 −2.720 0.066 0.004 1.827 6.216 0.011
    0 1 0 1 0
    微血管穿刺征 −0.243 0.784 0.784 −1.516 0.220 0.255 1.273 3.571 0.233
    0 1 0 1 0
    空气支气管征 −16.080 1.039×10−7 <0.001 −15.835 1.327×10−7 <0.001 −0.244 0.783 0.805
    0 1 0 1 0
    注:GGN为磨玻璃结节;OR为优势比;模型Ⅰ为微浸润性腺癌,参考组为浸润前病变;模型Ⅱ为浸润性腺癌,参考组为浸润前病变;模型Ⅲ为微浸润性腺癌,参考组为浸润性腺癌;−表示无此项数据
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    表 3  高分辨率CT影像特征与VEGF、p53和Ki-67表达水平的相关性(例)

    Table 3.  Correlation between high resolution CT images features and expression level of vascular endothelial growth factor, p53 and Ki-67 (case)

    指标表达水平GGN长径分叶征毛刺征胸膜牵拉征瘤-肺边界微血管穿行征空泡征空气支气管征
    ≤10 mm>10 mm
    VEGF 低表达(n=86) 55 31 18 68 19 67 25 61 37 49 66 20 17 20 9 77
    高表达(n=58) 17 41 30 28 31 27 37 21 43 15 58 0 22 0 14 44
    χ2 16.629 14.781 15.025 17.034 13.582 15.644 5.787 4.825
    P <0.001 <0.001 <0.001 <0.001 <0.001 <0.001 0.065 0.272
    p53 低表达(n=85) 61 24 11 74 12 73 18 67 30 55 65 20 10 75 6 79
    高表达(n=59) 11 48 37 22 38 21 44 15 50 9 59 0 29 30 17 42
    χ2 39.309 38.821 38.858 40.505 34.493 16.121 24.651 12.281
    P <0.001 <0.001 <0.001 <0.001 <0.001 <0.001 0.102 0.150
    Ki-67 低表达(n=79) 56 23 12 67 12 67 15 64 28 51 60 19 11 68 6 73
    高表达(n=65) 16 49 36 29 38 27 47 18 52 13 64 1 28 37 17 48
    χ2 30.539 25.926 29.459 41.351 28.672 15.111 15.347 9.152
    P <0.001 <0.001 <0.001 <0.001 <0.001 <0.001 0.081 0.170
     注:CT为计算机体层摄影术;VEGF为血管内皮生长因子;p53为抑癌基因53;Ki-67为细胞增殖核抗原;GGN为磨玻璃结节
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出版历程
  • 收稿日期:  2021-10-11
  • 网络出版日期:  2022-11-16
  • 刊出日期:  2022-11-25

肺磨玻璃结节高分辨率CT影像特征及其与血管内皮生长因子、Ki-67、p53的相关性研究

    通讯作者: 胡秋根, hu6009@163.com
  • 1. 南方医科大学顺德医院(佛山市顺德区第一人民医院)放射科,佛山 528308
  • 2. 南方医科大学顺德医院附属陈村医院(佛山市顺德区第一人民医院附属陈村医院)口腔科,佛山 528313
  • 3. 广州医科大学附属顺德医院(佛山市顺德区乐从医院),佛山 528315

摘要:  目的 探讨肺磨玻璃结节(GGN)高分辨率CT(HRCT)影像特征及其与免疫组织化学(IHC)检查指标的相关性,评估其对临床的应用价值。 方法 回顾性分析2019年1月至2020年5月于南方医科大学顺德医院(佛山市顺德区第一人民医院)经手术和组织病理学检查结果确诊的144例肺GGN患者的临床资料,其中男性46例、女性98例,年龄28~80(51.9±11.9)岁。所有患者均行手术及IHC检查,根据2021年世界卫生组织肺肿瘤组织新分类方法,将144例肺GGN患者分为浸润前病变(PI)、微浸润性腺癌(MIA)和浸润性腺癌(IA)3组,比较3组肺GGN患者HRCT影像特征的差异及其与IHC检查指标的相关性。影像特征的组间比较采用方差分析或χ2检验。采用单因素及多因素Logistic回归模型分析影响因素及建立预测模型,并绘制受试者工作特征曲线,获得最佳诊断临界值。采用χ2检验分析HRCT影像特征与IHC检查指标表达水平的相关性。 结果 单因素Logistic回归分析结果显示,GGN长径、分叶征、毛刺征、胸膜牵拉征、瘤-肺边界、微血管穿行征、空气支气管征在3组间的差异均有统计学意义(F=8.952~82.901,均P<0.05)。多因素Logistic回归分析结果显示,GGN长径是评估肺GGN浸润性的独立危险因素。当GGN长径<6 mm时倾向于PI;当6 mm≤GGN长径≤10 mm时倾向于MIA;当GGN长径>10 mm时倾向于IA。IHC检查结果显示,血管内皮生长因子(VEGF)、p53、细胞增殖核抗原(Ki-67)对肺GGN浸润程度的预测价值较高,曲线下面积分别为0.829、0.773、0.760。相关性分析结果显示,GGN长径>10 mm、分叶征、毛刺征、胸膜牵拉征、瘤-肺边界与VEGF、p53、Ki-67的高表达水平具有相关性(χ2=13.582~41.351,均P<0.05);微血管穿行征与Ki-67的高表达和VEGF、p53的低表达水平具有相关性(χ2=15.111、15.644、16.121,均P<0.05)。 结论 GGN长径是评估肺GGN浸润性的独立危险因素,具有较好的诊断效能。肺GGN的HRCT影像特征与Ki-67、p53和VEGF表达水平具有相关性,将肺GGN的HRCT影像特征和IHC检查指标综合分析可以有效评估组织病理学分型、肿瘤细胞的增殖活性及浸润程度,为临床对肺GGN患者的管理及选择合适的治疗方案提供有价值的参考。

English Abstract

  • 肺癌是全球性公共卫生问题。2020年全球癌症统计数据显示,肺癌的发病率仅次于乳腺癌,居于第2位,然而其病死率居于第1位[1]。近年来,随着肺癌基因组学的不断发展,肺癌的治疗取得了实质性进展,但是对早期肺癌的筛查、管理、治疗等仍未达到共识[2]。早期肺腺癌以磨玻璃样密度为主,高分辨率CT(high resolution CT,HRCT)可对其进行薄层扫描及多平面重建,具有良好的灵敏度和特异度[3]。多种肺癌相关免疫组织化学(immunohistochemistry,IHC)检查指标的表达对评估肺癌的发生、发展及生物学行为有一定的价值,其临床组织病理学特征与肺腺癌的病理分期、分化程度、指导预后、辅助诊断和治疗等息息相关。目前未见同时检测多种IHC蛋白表达与肺磨玻璃结节(ground-glass nodule,GGN)影像特征相关性的报道,因此,本研究旨在探讨肺GGN的HRCT影像特征与IHC检查指标的相关性,为临床医师早期诊断肺GGN及评估其浸润性提供参考。

    • 回顾性分析2019年1月至2020年5月于南方医科大学顺德医院(佛山市顺德区第一人民医院)经手术和组织病理学检查结果确诊的144例肺GGN患者的临床资料,其中男性46例、女性98例,年龄28~80(51.9±11.9)岁。所有患者均行手术及IHC检查,根据2021年世界卫生组织肺肿瘤组织新分类方法[4],将144例肺GGN患者分为3组:浸润前病变(pre-invasive lesion,PI)组35例、微浸润性腺癌(microinvasive adenocarcinoma,MIA)组46例和浸润性腺癌(invasive adenocarcinoma,IA)组63例。纳入标准:(1)具有完整的影像资料、组织病理学检查资料及临床资料;(2)肺GGN手术切除前已做胸部HRCT检查;(3)组织病理学检查结果诊断为肺GGN;(4)无其他恶性肿瘤病史。排除标准:(1)CT图像存在严重伪影;(2)术前接受过肺GGN的肿瘤相关治疗(如靶向治疗、放化疗等)。本研究获得南方医科大学顺德医院(佛山市顺德区第一人民医院)伦理委员会的批准(批准号:KYLS20220710),且所有患者均已签署知情同意书。

    • 使用德国西门子公司Somatom Definition AS 128层螺旋CT机。扫描上下范围由肺尖到膈面,左右范围包括两侧腋窝及胸壁。扫描参数:视野300 mm×300 mm、管电流200 mA、管电压120 kV、螺距1.2、准直宽64×0.625 mm、扫描时间5~7 s、重建层厚0.6 mm、矩阵512×512。由2位高年资胸部放射科诊断主任医师使用盲法阅片,意见不一致时与第3位高年资胸部放射科诊断主任医师协商达成一致。GGN的长径和平均密度精确到小数点后2位数,每个样本测量3次并取其平均值。GGN的7种CT形态特征记录为“有”或“无”,若结果难以判断,则记录为“无”。选择分叶征、毛刺征、胸膜牵拉征、瘤-肺边界、微血管穿行征、空泡征和空气支气管征7种CT特征进行统计学分析。

    • 所有IHC切片均从病理科获得。在扫描仪(型号:Pannoramic MIDI,厂家:匈牙利3D HISTECH)的镜头下移动IHC切片。将IHC切片上所有的染色点用Pannoramic viewer软件打开,以1~400倍任意倍数放大后进行观察,并截取图片。用Quant center分析软件自动识别相应细胞,并设置IHC切片上所有的深棕色为强阳性、棕黄色为中度阳性、浅黄色为弱阳性、蓝色为阴性,进而使用Image J 1.8.0软件对每个染色点进行识别并分析IHC检查指标[细胞增殖核抗原Ki-67(简称Ki-67)、p53、血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)、p40、甲状腺转录因子1(thyriod transcription factor-1,TTF-1)、细胞角蛋白7(cytokeratin 7,CK7)、表皮生长因子受体(epidermal growth factor receptor,EGFR)、CK5/6、新天冬氨酸蛋白酶A(noval asparticproteinase of pepsin family A,Napsin A)、癌胚抗原(carcinoembryonic antigen,CEA)]的相对表达水平(单位:像素)。

    • 应用SPSS 22.0软件对数据进行统计学分析并绘制ROC曲线。正态分布的计量资料以$ \bar x \pm s$表示,计数资料以例(百分比)表示,组间比较采用方差分析或χ2检验。采用单因素及多因素Logistic回归模型分析影响因素并建立预测模型:模型Ⅰ(MIA组,参考组为PI组);模型Ⅱ(IA组,参考组为PI组);模型Ⅲ(MIA组,参考组为IA组),并绘制ROC曲线,获得最佳诊断临界值,分析该模型的诊断效能。采用χ2检验分析HRCT影像特征与IHC检查指标表达水平的相关性。P<0.05为差异有统计学意义。

    • 图1分别列举了3组中3例肺GGN患者的HRCT影像特征和组织病理学检查图。组间单因素Logistic回归分析结果显示,除了空泡征(F=5.758,P=0.218),其余影像特征(GGN长径、分叶征、毛刺征、胸膜牵拉征、瘤-肺边界、微血管穿行征、空气支气管征)在3组间的差异均有统计学意义(F=8.952~82.901,均P<0.05)(表1)。

      组别GGN长径
      (mm)
      分叶征(例,%)毛刺征(例,%)胸膜牵拉征(例,%)瘤-肺边界(例,%)微血管穿行征(例,%)空泡征(例,%)空气支气管征(例,%)
      PI组(n=35) 5.03±1.52 34(97.1) 1(2.9) 32(91.4) 3(8.6) 35(100) 0 29(82.9) 6(17.1) 9(25.7) 26(74.3) 30(85.7) 5(14.3) 35(100) 0
      MIA组(n=46) 7.80±2.01 40(86.9) 6(13.1) 42(91.3) 4(8.7) 27(58.7) 19(41.3) 24(52.1) 22(47.9) 8(17.4) 38(82.6) 31(67.4) 15(32.6) 39(84.8) 7(15.2)
      IA组(n=63) 11.76±3.10 22(34.9) 41(65.1) 20(31.7) 43(68.3) 20(31.7) 43(68.3) 11(17.5) 52(82.5) 3(4.8) 60(95.2) 44(69.8) 19(30.2) 47(74.6) 16(25.4)
      F 82.901 51.722 55.560 42.837 40.607 8.952 5.758 10.842
      P <0.001 <0.001 <0.001 <0.001 <0.001 0.011 0.218 0.004
       注:GGN为磨玻璃结节;PI为浸润前病变;MIA为微浸润性腺癌;IA为浸润性腺癌

      表 1  3组肺GGN患者的单因素Logistic回归分析结果

      Table 1.  Results of univariate Logistics regression analysis among three groups of patients with pulmonary ground-glass nodules

      图  1  3例肺GGN患者(女性,55岁、42岁;男性,39岁)的高分辨率CT横断面图(A、C、E)及组织病理学检查图(B、D、F)(苏木精-伊红染色,×400)

      Figure 1.  High resolution CT transverse images (A, C, E) and histopathological examination images (B, D, F) of 3 patients (female, 55 years old, 42 years old; male, 39 years old) with pulmonary ground-glass nodules

      3组肺GGN患者多因素Logistic回归分析结果显示,模型的-2对数拟然值为130.685,拟合自由度为18(χ2=177.47,P<0.05),所建模型有效且只有GGN长径可作为评估3组肺GGN浸润性的独立危险因素(B=0.628、0.894、−0.265,均P<0.05)(表2)。模型Ⅰ、模型Ⅱ、模型Ⅲ ROC曲线的AUC分别为0.870、0.860、0.976,灵敏度分别为85.7%、84.8%、85.7%,特异度分别为73.9%、79.4%、98.4%,最佳诊断临界值分别为6.5、10.0、6.5。当GGN长径<6 mm时,倾向于PI;当6 mm≤GGN长径≤10 mm时,倾向于MIA;当GGN长径>10 mm时,倾向于IA(图2)。

      变量类别变量设定模型Ⅰ模型Ⅱ模型Ⅲ
      BORPBORPBORP
      GGN长径 0.628 1.874 0.003 0.894 2.444 <0.001 −0.265 0.767 0.020
      分叶征 −0.947 0.388 0.473 −2.850 0.058 0.047 1.903 6.708 0.009
      0 1 0 1 0
      毛刺征 1.499 4.476 0.191 −1.335 0.263 0.259 2.834 17.016 <0.001
      0 1 0 1 0
      胸膜牵拉征 −18.994 5.635×10−8 0.994 −18.961 5.826×10−9 0.994 −0.033 0.967 0.961
      0 1 0 1 0
      瘤-肺边界 −0.893 0.410 0.225 −2.720 0.066 0.004 1.827 6.216 0.011
      0 1 0 1 0
      微血管穿刺征 −0.243 0.784 0.784 −1.516 0.220 0.255 1.273 3.571 0.233
      0 1 0 1 0
      空气支气管征 −16.080 1.039×10−7 <0.001 −15.835 1.327×10−7 <0.001 −0.244 0.783 0.805
      0 1 0 1 0
      注:GGN为磨玻璃结节;OR为优势比;模型Ⅰ为微浸润性腺癌,参考组为浸润前病变;模型Ⅱ为浸润性腺癌,参考组为浸润前病变;模型Ⅲ为微浸润性腺癌,参考组为浸润性腺癌;−表示无此项数据

      表 2  3组肺GGN患者的多因素Logistic回归分析结果

      Table 2.  Results of multivariate Logistic regression analysis in three groups of patients with pulmonary ground-glass nodules

      图  2  Logistic回归模型评估GGN长径对3组肺GGN患者的诊断效能受试者工作特征曲线

      Figure 2.  Evaluation of diagnostic efficacy of ground-glass nodules diameter in three groups of pulmonary ground-glass nodules patients by Logistic regression model receiver operator characteristic curves

    • 以肺GGN浸润的程度为状态变量,IHC检查指标为检验变量进行ROC分析(图3),结果显示,Ki-67、p53和VEGF对肺GGN浸润程度具有较高的预测价值,其AUC分别为0.760、0.773和0.829,灵敏度分别为69.8%、66.7%和76.2%,特异度分别为76.5%、81.5和75.3%,其他IHC检查指标对应的AUC均<0.700。因此,Ki-67、p53和VEGF对IA有着较高的诊断价值,其最佳诊断临界值分别为3.9、3.8和3.9。

      图  3  免疫组织化学检查指标评估肺GGN浸润程度的受试者工作特征曲线

      Figure 3.  Receiver operator characteristic curves of immunohistochemical examination indexes for evaluating the invasion degree of pulmonary ground-glass nodules

      以最佳诊断临界值区分VEGF、p53及Ki-67表达水平的高低,并分析HRCT影像特征与VEGF、p53及Ki-67表达水平的相关性,由表3可知,GGN长径>10 mm、分叶征、毛刺征、胸膜牵拉征、瘤-肺边界与VEGF、p53、Ki-67的高表达水平具有相关性(χ2=13.582~41.351,均P<0.05);微血管穿行征与Ki-67的高表达水平具有相关性,而与VEGF、p53的低表达水平具有相关性(χ2=15.111、15.644、16.121,均P<0.05);空泡征、空气支气管阳性与Ki-67、p53及VEGF的表达水平均无相关性(χ2=4.825~24.651,均P>0.05)。

      指标表达水平GGN长径分叶征毛刺征胸膜牵拉征瘤-肺边界微血管穿行征空泡征空气支气管征
      ≤10 mm>10 mm
      VEGF 低表达(n=86) 55 31 18 68 19 67 25 61 37 49 66 20 17 20 9 77
      高表达(n=58) 17 41 30 28 31 27 37 21 43 15 58 0 22 0 14 44
      χ2 16.629 14.781 15.025 17.034 13.582 15.644 5.787 4.825
      P <0.001 <0.001 <0.001 <0.001 <0.001 <0.001 0.065 0.272
      p53 低表达(n=85) 61 24 11 74 12 73 18 67 30 55 65 20 10 75 6 79
      高表达(n=59) 11 48 37 22 38 21 44 15 50 9 59 0 29 30 17 42
      χ2 39.309 38.821 38.858 40.505 34.493 16.121 24.651 12.281
      P <0.001 <0.001 <0.001 <0.001 <0.001 <0.001 0.102 0.150
      Ki-67 低表达(n=79) 56 23 12 67 12 67 15 64 28 51 60 19 11 68 6 73
      高表达(n=65) 16 49 36 29 38 27 47 18 52 13 64 1 28 37 17 48
      χ2 30.539 25.926 29.459 41.351 28.672 15.111 15.347 9.152
      P <0.001 <0.001 <0.001 <0.001 <0.001 <0.001 0.081 0.170
       注:CT为计算机体层摄影术;VEGF为血管内皮生长因子;p53为抑癌基因53;Ki-67为细胞增殖核抗原;GGN为磨玻璃结节

      表 3  高分辨率CT影像特征与VEGF、p53和Ki-67表达水平的相关性(例)

      Table 3.  Correlation between high resolution CT images features and expression level of vascular endothelial growth factor, p53 and Ki-67 (case)

    • 近年来,随着HRCT的广泛应用,肺GGN的检出率明显提高[5-6]。随着病程的进展,肺GGN可表现出一些以组织病理学和分子生物学为基础的影像特征。IHC检查指标的表达水平对肺癌的诊断、分类和治疗具有重要的作用,通过探讨HRCT影像特征与IHC检查指标表达水平的相关性,可为肺GGN的临床诊断、治疗及预后提供有价值的方案。

      既往多项研究结果显示,可根据GGN长径、分叶征、毛刺征、胸膜牵拉征、空泡征、空气支气管征等形态学特征区分GGN的良恶性[7-9]。本研究结果显示,GGN长径、分叶征、毛刺征、胸膜牵拉征、瘤-肺边界、微血管穿行征及空气支气管征的组间差异有统计学意义,这与上述研究结果一致,然而空泡征组间差异无统计学意义。空泡征的组织病理学基础是未被肿瘤侵犯的含气肺组织、未封闭的细支气管或沿肺泡壁生长的肿瘤细胞、未封闭的肺泡腔,而本研究的研究对象为早期肺腺癌GGN,其主要形态为附壁生长未封闭管腔。因此,空泡征的组间差异在本研究中无统计学意义。

      随着肿瘤细胞的浸润性不断增强,其增殖能力相应提高,并向不同方向生长,GGN也逐渐出现分叶征、毛刺征、胸膜牵拉征等形态学特征,肿瘤细胞需要的氧气、营养物质相应增多,促使微血管形成。本研究多因素Logistic回归分析结果显示,分叶征、毛刺征、胸膜牵拉征、瘤-肺边界、微血管穿行征及空气支气管征不是评估3组肺GGN浸润性的独立危险因素。有研究者也提出,毛刺征、分叶征和胸膜牵拉征不足以作为预测肺GGN良恶性的独立危险因素[10-12]。肺GGN中微血管穿行征的发生率与其长径和胸膜距离有关,与浸润性无显著关联,因此微血管穿行征不能作为预测肺GGN浸润性的独立危险因素[6],这与本研究结果一致。在肺癌的TNM分期中,T分期根据肿瘤长径进行评估,肺GGN长径一直被认为是评估肺癌浸润程度的重要参考因子[13],本研究结果显示,GGN长径是评估3组肺GGN患者的独立危险因素,这与上述研究结果一致。有研究结果显示,GGN长径为10 mm是评估肺腺癌良恶性的最佳临界值[13-14]。本研究结果显示,当GGN长径<6 mm时,倾向于PI;当6 mm≤GGN长径≤10 mm时,倾向于MIA;当GGN长径>10 mm时,倾向于IA。因此本研究结果对评估肺GGN的浸润性具有更好的诊断价值,更有利于临床对肺GGN的管理、诊断及治疗。

      Ki-67是一种重要的肿瘤细胞增殖生物标志物,在细胞增殖周期(G1、S、G2期和M期)中过表达,但在G0期细胞中几乎不表达[15],并与肿瘤细胞的增殖、侵袭、转移和预后有关[16],随着GGN浸润程度的增加,Ki-67的表达水平也相应升高[17]。p53为抑癌基因,通过激活大量的效应通路来抑制肿瘤的发生,其发生基因突变后转化为癌基因,随着GGN浸润程度的增加,p53的表达水平也相应升高[18]。肿瘤的生长和转移需要充足的氧气和营养物质,其血管生成依赖于肿瘤细胞间的相互作用等高度复杂的机制[19]。VEGF是促血管生成的最关键驱动因子,其与肺GGN的侵袭性相关,随着肺GGN浸润程度的增加,VEGF的表达水平相应升高[20-21]。有研究结果表明,不同浸润程度的肺GGN影像特征与VEGF表达水平具有相关性[21-22]。我们进一步分析肺GGN的HRCT影像特征与VEGF、p53及Ki-67表达水平的相关性,结果显示,GGN长径>10 mm、分叶征、毛刺征、胸膜牵拉征和瘤-肺边界与VEGF、p53和Ki-67的高表达水平具有相关性,这表明随着肿瘤体积逐渐增大,肿瘤细胞微血管生成速度较快,细胞增殖能力较强,需要大量营养物质促使肿瘤周围组织血管内皮细胞增殖,进而对周围肺组织也产生间质性改变;微血管穿行征与Ki-67的高表达和VEGF、p53的低表达水平具有相关性,这可能由于本研究的研究对象为肺GGN,其存在惰性生物学行为,虽然肿瘤细胞在增殖,但是其增殖能力及浸润程度比较弱。空泡征、空气支气管征与Ki-67、p53和VEGF的表达水平无相关性,这可能与早期肺腺癌组织主要为附壁生长有关。也有文献报道,空泡征、空气支气管征在PI和IA中的差异无统计学意义[23]。综上,肺GGN长径>10 mm、分叶征、毛刺征、胸膜牵拉征、瘤-肺边界与VEGF、p53和Ki-67高表达具有相关性;微血管穿行征与Ki-67高表达具有相关性,而与VEGF及p53低表达具有相关性;空泡征、空气支气管征与VEGF、p53和Ki-67的表达无相关性。

      本研究的局限性:(1)病例数较少,需要扩大样本量进行前瞻性队列分析;(2)影像医师和病理医师的评估具有差异性;(3)未对纳入患者的性别和年龄等相关指标进行分层分析。

      综上所述,肺GGN长径是评估其浸润程度的独立危险因素,具有较好的诊断效能。HRCT影像特征与Ki-67、VEGF和p53的表达水平具有相关性,二者综合分析可以有效评估肺GGN的病理分型、肿瘤细胞的增殖活性及浸润程度,为临床管理肺GGN、选择合适的治疗方案提供参考。

      利益冲突 所有作者声明无利益冲突 

      作者贡献声明  张榕负责资料的收集、研究方法的设计、图像的分析、数据的统计与分析、论文的撰写;毛莉莉负责研究方法的设计、数据的统计与分析;杨少民负责图像的分析、数据的统计分析、论文的审阅与修改;刘子蔚、周翠铷负责图像的分析、文献的搜集、论文的修改;胡秋根负责论文的修改与最终版本的修订 

参考文献 (23)

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