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??南方医科大学学报??2019, Vol. 39Issue (9): 1107-1112??DOI: 10.12122/j.issn.1673-4254.2019.09.17.
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申磊磊, 林吉兴, 王柏霖, 徐恒亮, 赵恺, 张连斌. 肺原位腺癌和微浸润性腺癌的影像学表现与临床病理学、分子基因特征及预后[J]. 南方医科大学学报, 2019, 39(9): 1107-1112. DOI: 10.12122/j.issn.1673-4254.2019.09.17.
SHEN Leilei, LIN Jixing, WANG Bailin, XU Hengliang, ZHAO Kai, ZHANG Lianbin. Computed tomography findings, clinicopathological features, genetic characteristics and prognosis of in situ and minimally invasive lung adenocarcinomas[J]. Journal of Southern Medical University, 2019, 39(9): 1107-1112. DOI: 10.12122/j.issn.1673-4254.2019.09.17.

作者简介

申磊磊,医学硕士,E-mail: drshenats@163.com

通信作者

张连斌,副主任医师,E-mail: zlb19680214@sina.com

文章历史

收稿日期:2019-05-17
肺原位腺癌和微浸润性腺癌的影像学表现与临床病理学、分子基因特征及预后
申磊磊 , 林吉兴 , 王柏霖 , 徐恒亮 , 赵恺 , 张连斌 ????
中国人民解放军总医院海南医院胸外科,海南 三亚 572000
摘要: 目的 总结分析肺原位腺癌和微浸润性腺癌的影像学表现与临床病理学、分子基因特征及预后。方法 回顾性纳入2014年1月~2019年3月在解放军总医院海南医院胸外科行手术切除后病理证实为肺原位腺癌(AIS)和微浸润性腺癌(MIA)患者,分析其围手术期资料,区分AIS和MIA的CT影像特点,组织病理学特征,基因突变结果及预后情况。结果 共纳入73例患者,其中AIS患者25例,MIA患者48例,MIA组患者年龄小于AIS组(P=0.016),AIS组中有46.4%的纯磨玻璃结节(pGGOs),MIA组中有44.4% pGGOs,并在多发GGOs方面显着多于AIS组(P=0.049)。在反映边缘特征的CT影像学方面,AIS组中患者更少出现毛刺现象(P=0.041),其他影像特征未见明显差异。因AIS组患者行基因检测较少,在表皮生长因子受体(EGFR)基因突变方面两组未见明确差异,Ki-67指数在2.8%的截断点亦无统计学差异,但MIA组有更多的患者Ki-67指数>2.8%。MIA组随访时间明显短于AIS组,但均未出现复发或死亡病例。结论 AIS和MIA患者在手术安全性及随访预后方面都有满意的结果,但在CT影像特点、基因突变状态及Ki-67指数上仍存在不同。
关键词: 肺原位腺癌????微浸润性腺癌????基因突变????预后????
Computed tomography findings, clinicopathological features, genetic characteristics and prognosis of in situ and minimally invasive lung adenocarcinomas
SHEN Leilei , LIN Jixing , WANG Bailin , XU Hengliang , ZHAO Kai , ZHANG Lianbin ????
Department of Thoracic Surgery, Hainan Hospital of General Hospital of PLA, Sanya 572000, China
Abstract: Objective To investigate the computed tomography findings, clinicopathological features, genetic characteristics and prognosis of in situ adenocarcinoma (AIS) and minimally invasive adenocarcinoma (MIA) of the lung. Methods We retrospectively analyzed the data including computed tomography (CT) images, histopathological findings, Ki-67 immunostaining, and genetic mutations in patients with lung adenocarcinoma undergoing surgery at our hospital between 2014 and 2019. Results Of the total of 480 patients with lung adenocarcinoma we reviewed, 73 (15.2%) had AIS (n=28) or MIA (n=45) tumors. The age of the patients with MIA was significantly younger than that of patients with AIS (P < 0.02). CT scans identified pure ground-glass nodules in 46.4% of AIS cases and in 44.4% of MIA cases. Multiple GGOs were more common in MIA than in AIS cases (P < 0.05), and bluured tumor margins was less frequent in AIS cases (P < 0.05). No significant difference was found in EGFR mutations between MIA and AIS cases. A Ki-67 labeling index (LI) value ≥2.8% did not differentiate MIA from AIS. The follow-up time in MIA group was significantly shorter than that in AIS group, but no recurrence or death occurred. Conclusion Despite similar surgical outcomes and favorable survival outcomes, the patients with AIS and MIA show differences in terms of age, CT findings, EGFR mutations and Ki-67 LI.
Keywords: in situ adenocarcinoma????minimally invasive adenocarcinoma????gene mutation????survival????

2011年2月,Travis牵头国际肺癌研究协会(IASLC)、美国胸科协会(ATS)及欧洲呼吸协会(ERS)联合提出了全新的多学科肺腺癌组织学分类[1],该分类由肿瘤内外科、放射科、分子生物学及病理等多学科专家参与制定,取消了细支气管肺泡癌及混合亚型腺癌的内容,将腺癌分为浸润前病变和浸润性病变。在此基础上,2015年世界卫生组织(WHO)关于肺腺癌的分类标准也几乎完全延续,新增原位腺癌(AIS)和微浸润性腺癌(MIA)等新类型[2]。大量研究[3-5]表明这两种新分型有着近乎完美的临床预后,AIS患者术后5年无复发生存率(RFS)100%,而MIA患者术后5年RFS为100%或接近100%,并已得出相对一致的结论[6-8]。既往大量研究[9-14]重点集中在两种分型的临床影像学特征差异上,仅有少量国外报道[15]从分子生物学及影像学方面综合分析两者的不同,目前尚未有针对中国地区AIS和MIA患者较为全面的研究。而肺部结节的生长遵循从非典型腺瘤样增生(AAH),AIS,MIA到浸润性腺癌(IA)的自然进展规律[1, 16],近年来基因突变因素在肿瘤发生发展及增殖过程中扮演极为重要的角色。因此,亟需更多的研究全面地从基因突变角度并应用肿瘤增殖相关指标来揭示AIS和MIA令人满意但仍有些许不同的生存率的原因,并为早期肺腺癌患者的及时诊断及个体化治疗提供支持。本研究回顾性分析73例术后病理为AIS和MIA患者的临床资料,包括CT影像特点和临床病理学特征,着重从基因突变角度并应用肿瘤增殖相关指标来区分,为后续研究提供思路。

1 资料和方法 1.1 一般资料

回顾性分析2014年1月~2019年3月在解放军总医院海南医院胸外科行胸腔镜手术切除肺部结节的480例患者的相关资料,其中术后病理类型为AIS和MIA共73例。

1.2 术前评估

患者术前均接受常规化验检查,包括肿瘤标志物、血气分析、心电图、心脏超声、肺功能、头颅CT/MRI、胸部CT、腹部超声、颈部淋巴结超声、全身骨扫描,部分患者还行全身正电子发射-计算机断层显像(PET/CT),评估后均无手术禁忌症。

1.3 CT影像分析

术前均采用层厚为1.5 mm的薄层CT评估肺部结节,73例患者共有98个结节均为磨玻璃结节(GGOs),根据其内部成分及密度的不同又分为纯磨玻璃结节(pGGOs)和部分实性磨玻璃结节(mGGOs)[17]。重点关注以下特点:(1)结节大小;(2)C/T(磨玻璃结节实性成分百分比);(3)结节形状(圆形、类圆形或不规则形);(4)结节边缘特点(光滑、毛刺、分叶);(5)边界特点(清楚、模糊);(6)内部特征(空泡、胸膜牵拉、血管集束征、支气管充气征)。

1.4 手术方法

患者术前根据CT影像三维重建或CT引导下穿刺凝胶定位标记病灶位置及深度。所有患者均接受电视胸腔镜手术(VATS),标准术式是肺叶切除联合系统性淋巴结清扫术。周围型GGOs先行楔形切除,根据冰冻病理结果及患者心肺功能选择肺段或肺叶切除;位置较深的结节直接行所在肺段切除,位于段间的行联合肺段或肺叶切除术,并根据冰冻病理结果选择相应的淋巴结活检或清扫方式。多原发GGOs行主病灶及亚病灶的楔形切除或肺段切除术。术后处理无特殊。

1.5 观察指标

收集患者术前一般情况(包括年龄、性别、吸烟史、肿瘤家族史、术前合并症等)、围术期相关指标(手术方式、手术时间及出血、淋巴结清扫)、术后并发症情况、组织病理结果(包括Ki-67 LI)、基因突变状态及随访结果。其中组织病理学结果按照2015年WHO肺腺癌分类及第8版肺癌分期对标本分析。基因突变主要分析EGFR突变状态,部分患者亦包含ALK、KRAS、BRAF V600E、MEK、MET、HER2、ROS1及ERBB2。

1.6 统计学分析

采用SPSS20.0统计学软件,对所有数据进行正态性和方差齐性检验,正态分布的计量资料用均数±标准差表示,两组间资料比较采用独立样本t检验,非正态分布的计量资料采用M(QR)表示,组间比较采用非参数检验。计数资料用率和百分比表示,组间比较用χ2检验,P < 0.05认为差异有统计学意义。

2 结果 2.1 AIS和MIA的一般资料比较

两组患者的一般资料见表 1。两组患者仅在年龄上有统计学差异(P < 0.05),在性别、既往吸烟史、合并症及家族肺癌病史上均无显着统计学差异(P>0.05)。

表 1 AIS和MIA的一般临床资料 Tab.1 Baseline characteristics inAIS and MIAgroups
2.2 AIS和MIA的手术结果比较

两组患者的手术结果见表 2。两组在手术方式(肺叶切除、肺段切除及楔形切除)、手术时间、术中失血量及淋巴结活检数量上并无明显统计学差异,仅在淋巴结活检站数上有统计学差异,AIS组要多于MIA组。

表 2 AIS和MIA的手术结果 Tab.2 Surgical outcomes inAIS and MIAgroups
2.3 AIS和MIA的影像学表现比较

两组患者的CT影像特征见表 3。两组患者在GGOs数量及反映边缘特征的毛刺上有统计学差异,而在GGOs的实性成分、形状、反映边缘特征的分叶、边界及反映内部特征的空泡征、胸膜牵拉征、血管集束征和支气管充气征等方面并无明显统计学差异。

表 3 AIS和MIA的CT影像特征 Tab.3 CT findings inAIS and MIAgroups
2.4 AIS和MIA的基因突变及Ki-67指数结果比较

两组患者的基因突变情况及Ki-67标记指数结果见表 4。AIS组仅有5名患者行术后常见基因突变检测,结果均为阴性,MIA组中有20例行术后基因状态检测,其中EGFR突变4例,包括2例21外显子缺失突变和2例20外显子插入突变,无KRAS、HER2、BRAF、EML4- ALK、ROS1等基因突变。Ki-67标记指数以2.8%为截断点[15],两组患者在此截断点上并未显示出明显统计学差异,但MIA组有更多的患者Ki-67指数>2.8%。

表 4 AIS和MIA的基因突变结果及Ki-67标记指数 Tab.4 Genetic mutation results and Ki-67 LI inAIS and MIAgroups
2.5 AIS和MIA的术后情况及随访结果比较

两组患者术后临床治疗情况及随访结果见表 5。在术后胸腔引流量、引流管停留天数、术后住院天数及术后并发症(包括死亡、心律失常、超过5 d的持续漏气、皮下气肿、胸腔积液、乳糜胸、术后出血等)方面两组患者并无明显统计学差异。随访结果方面,MIA组随访时间明显短于AIS组,但均未出现复发或死亡病例。

表 5 AIS和MIA的临床治疗特点及随访结果 Tab.5 Clinical outcomes and follow-up results inAIS and MIAgroups
3 讨论

组织病理学上,AIS和MIA均被定义为直径≤3 cm的局限性病变,AIS的肿瘤细胞完全沿肺泡壁附壁式生长,无间质、血管或胸膜浸润;MIA主要呈附壁式生长,且任一浸润灶的最大径≤5 mm,亦需除外肿瘤侵犯血管淋巴管、胸膜及气道等。亚型上,二者均分为非黏液性和黏液性,并以非黏液性常见。

CT影像表现上,非黏液性AIS常表现为pGGOs,黏液性AIS可表现为mGGOs或实性结节。而MIA影像表现多样,非黏液性MIA可表现为pGGOs,也可表现为mGGOs,但以磨玻璃成分为主,通常实性成分≤5 mm,黏液性MIA则表现为实性结节或mGGOs [1-2]。不难发现,AIS和MIA在影像学表现上有部分重叠。我们的研究显示,28例AIS中,有15例(53.6%)mGGOs,这些实性成分,Ishida等[15]的推测主要是:(1)组织细胞的肺泡腔和淋巴细胞的肺泡壁的聚集;(2)肺泡腔的塌陷;(3)良性的纤维化疤痕。45例MIA中,有20例(44.4%)pGGOs,比例明显高于其它相关报道[15],MIA出现pGGOs的原因可能是:(4)肿瘤尚未成型的血管壁的微浸润病灶;(5)由乳头样或腺泡结构组成的稀疏浸润区域。在CT影像的局部细节上,AIS组与MIA组的结节大小并无明显统计学差异,相反,有些AIS的GGOs直径大于MIA,但AIS组中的GGOs一般形态规则,边缘光滑,未见明确的支气管充气征,毛刺及胸膜凹陷少见,实性部分大小 < 5 mm;而MIA组的GGOs呈分叶状或不规则的更常见,毛刺及胸膜牵拉多见,实性成分>5 mm。这些特点也见诸其它研究报道[10-12]

仔细评估肺结节的CT影像学表现有助于评估肺癌的预后,CT影像中GGOs的实性成分代表着肿瘤细胞的浸润性,较常用的方法是测量实性成分最大直径/结节最大直径(C/T),Suzuki等[13]的研究把C/T≤0.25定义为无浸润肺腺癌,该包含545名患者的多中心前瞻性研究显示,无浸润性腺癌的影像学诊断与病理侵袭性能较好吻合。同样来自日本的Katsumata等[14]的研究纳入744例患者,提出C/T≤0.5作为预测病理低侵袭性肺腺癌的新放射学标准,特异性达到99.6%。我们的研究未能测量出C/T来分析其与病理之间的相关性。

对于高度怀疑早期肺癌的肺结节可以通过VATS切除达到精确诊疗的目的。如何制定合适的手术切除范围是目前争相探索的焦点。肺叶切除联合系统性淋巴结清扫是目前治疗早期肺癌的标准术式[18],但GGOs往往是生长较慢或侵袭性较低的早期病变,出现淋巴结转移的情况极少,亚肺叶切除(肺段切除和楔形切除)由于可以保留健康肺组织及术后肺功能,而不影响术后的总生存时间和无复发生存率,在临床中愈加受到认可[19-20]。在淋巴结处理的问题上,系统性淋巴结清扫并未给早期肺癌患者带来更好的生存获益[1, 21],相关研究[22-23]表明GGOs中磨玻璃成分比例≥50%的早期NSCLC均未出现淋巴结转移,不推荐行系统性淋巴结清扫。本研究中,45例MIA有29例患者行楔形切除,3例行肺段切除;28例AIS有16例行楔形切除,3例患者行肺段切除,亚肺叶切除率占69.9%。AIS组有4位患者,MIA组有12位患者未行淋巴结活检,其余病例均行淋巴结活检或清扫,均未出现淋巴结转移。

Yatabe等[24]于2011年就推测EGFR基因突变促进该过程的演变。随着肺癌靶向治疗的发展,多项研究着眼于肺癌相关的驱动基因。Kobayashi等[25]的研究纳入104例GGOs患者,其中EGFR、KRAS、ALK、HER2阳性率分别为64%、4%、3%及4%,EGFR突变率在AAH、AIS、MIA、IA中分别占1.5%、13.4%、26.9%及58.2%,可以看出EGFR阳性者多为MIA/IA,阴性者多为AAH/ AIS,该结果提示EGFR突变可能是肺结节生长进展的驱动基因,可作为预测肺结节向IA发展的有效的分子生物标志物。Takatoshi等[26]的研究发现EGFR突变率在pGGOs、mGGOs中分别为36%、45%,而p53突变在pGGOs(n=14)中均为阴性,在mGGOs(n=11)中存在6例(55%)阳性。其它研究[27-30]亦有相似发现。本研究中,28例AIS中仅有5例行常见基因突变检测,均为阴性,45例MIA中有20例行基因状态检测,其中EGFR突变4例,未见KRAS、EML4-ALK、ROS1等基因突变,本研究中EGFR检测率(34.2%)及突变率(20%)均远低于其它研究[25-30],后期还应建议更多的患者行术后基因检测。另一个反映肿瘤细胞增殖状态的Ki-67指数,也是临床经常用来评估肿瘤生长的指标之一,此前多项研究[12, 31-32]显示高Ki-67指数(21%~25%)和不良预后高度相关,Ishida等[15]的研究显示Ki-67指数在MIA中明显高于AIS,并发现二者的截断点是2.76%,提出Ki-67指数2.8%可能作为区分MIA和AIS两种病理类型的标志。但我们的研究在2.8%这个截断点并无明显统计学差异,但MIA组有更多的患者Ki-67指数>2.8%,需要更多的病例入组分析其差异性。

随访结果方面,大宗病例报道显示AIS患者术后5年RFS 100%,而MIA患者术后5年RFS为100%或接近100%。尽管我们的研究在随访过程中未发现有死亡或复发病例,但国内外却不乏MIA复发的相关报道,警示我们AIS和MIA在RFS上还有差别,CT影像中的实性成分占比多,基因突变原因及高Ki-67指数均是相关危险因素,还需我们更深入研究。

我们的研究,存在以下几点局限性:首先,这是一篇单中心回顾性研究,难免存在选择偏移和样本量较少等因素对结果的干扰;再者,手术方式的选择上,有些病例因术中冰冻无法判断浸润性,部分pGGOs或mGGOs亦行肺叶切除和淋巴结清扫术,部分患者术中亦未行淋巴结活检术;最后,随访时间较短,尚无法给出较为完整的5年随访结果,需要继续跟踪随访。

总的来说,虽然AIS和MIA患者接受手术后都有令人满意的预后,但我们还是在CT影像特点、组织病理学及基因突变状态上发现一些区分二者的特征,这将鼓舞越来越多的国内学者分享他们的研究结果,以帮助我们在以后的临床工作中发现更多AIS和MIA之间的不同,并尽可能地准确预判,从而制定出个体化和精准化的治疗方案。

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