非小细胞肺癌影像特征及病理类型联合Ki-67基因表达对术后脑转移的风险分析

胡利平 邹 飞 方常练 黄传生 黄先明 黄 建 江 峰 刘敏知 徐炎良

原发性肺癌(简称肺癌)是我国最常见的恶性肿瘤之一，其中超过75%为非小细胞肺癌(non-small cell lung cancer，NSCLC)，在第八版TNM分期统计中，NSCLC所占比例高达92%。脑部是其常见的远处转移部位[1]，20%～65%的患者在病程中会发生脑部的转移[2]，我们通过对NSCLC患者的影像特征、临床病理资料进行回顾，以期发现与术后脑转移的高风险因素，从而为临床诊疗提供参考。

1 资料与方法

1.1 研究对象

收集并随访2014年1月至2015年1月经我院手术病理证实NSCLC患者145例，术前未予任何治疗，均行胸部CT平扫及增强扫描，其中行颅脑CT平扫及增强检查者21例(14.5%)，行颅脑MRI平扫及增强检查124例(85.5%)，所有患者均通过影像学排除了术前脑部的转移性病灶。在后期的随访观察中有15例患者因未定期接受影像学复查而缺乏相关数据脱落，20例患者因非脑转移死亡而未纳入最后研究病例中，实际入组病例110例。其中男性84例，女性26例，年龄48～79岁，平均年龄为(61±17)岁。术后病理类型腺癌38例，鳞癌49例，腺鳞癌12例，未分化癌11例。

1.2 影像及临床、病理资料

回顾并追踪上述110例入组患者术前影像资料，并由两名中级及以上职称影像科医生对资料进行分析，包括肺部原发肿瘤的位置、大小、形态、密度、肺门及纵隔淋巴结状态、术后病理类型、Ki-67抗原表达进行统计学分析。原发肿瘤的位置以段支气管及以上定义为中央型，其余的均为外周型，既有中央型又有外周型则划分为中央型；原发肿瘤的大小测量均测量肿瘤的最大径，周围型肺癌的测量以胸部CT的测量值为标准，若部分中央型肺癌与周围不张肺组织融合，大小测量存在困难，则参考手术后标本测量值；病灶的形态、密度则由两名医生综合影像及术后病理分析判断；肺门及纵隔淋巴结状态、术后病理类型、Ki-67抗原表达由手术后病理标本结果判断。脑转移的诊断全部由颅脑CT及MRI检查证实，其中5例脑转移瘤病例经手术切除后病理标本证实。

1.2.1 胸部及颅脑CT扫描 采用飞利浦64排螺旋扫描机，平扫及增强扫描均采用1.0 mm层厚，螺距为1.0，图像采集矩阵512×512，增强扫描造影剂优维显(300 mg I/ml)剂量按1.5 ml/kg计算，高压注射器速率为3.5 ml/s。

1.2.2 颅脑MRI检查 采用飞利浦 3.0T超导磁共振扫描，常规采集横轴位、冠状位、矢状位SE系列T1WI及脂肪抑制T2WI图像；动态增强扫描采用脂肪抑制序列，TR 5.1 ms,TE 2.5 ms,反转角度15°，矩阵300×192，层厚 3 mm，层间距1 mm，FOV 22 cm×28 cm，注射造影剂采用钆喷酸葡胺(Gd-DTPA，拜耳)15 ml，0.1 mmol/kg,流速 2.0 ml/s；DWI序列采用单次激发自旋平面回波系列，扩散敏感系数b=1 000 s/mm2，TR 4 000 ms，TE 75 ms，层厚4 mm，层间距1 mm，矩阵128×128，NEX=2。

1.2.3 术后病理样本Ki-67水平的测量 采用EnVision二步法，试剂应用福州迈新公司生产的单克隆抗体(SP6)产品，免疫组化试剂盒中生物素化单抗鼠抗体(二抗)及DAB复合物工作液(福州迈新公司)，ki67阳性表达呈棕黄色颗粒，每张切片在200倍镜下观察10个视野，并计算出阳性百分数。

1.3 病例随访

所有病例术后随访3年，每3～6个月进行颅脑的CT平扫及增强扫描或颅脑MRI平扫及增强扫描，终点为3年随访期结束或患者出现脑转移，入组110例中，发生脑转移27例，未发生脑转移83例。

1.4 统计学方法

应用SPSS 19.0统计软件数据进行分析，独立样本t检验分析Ki-67与脑转移发生的关系，用χ2检验比较有/无脑转移患者的临床资料及影像、病理特点，筛选出有统计学意义的指标后，再应用Logistic回归分析筛选出对肺癌脑转移的高危险因素。

2 结果

2.1 有/无脑转移组间Ki-67抗原表达水平

原发性NSCLC瘤灶的标本ki-67抗原表达水平在脑转移组与未转移组之间具有显著的差异性(P<0.05，表1)；脑转移组肺部瘤灶的Ki67抗原表达水平明显高于未转移组。

表1 脑转移组与未转移组肺部瘤灶Ki67表达水平比较

2.2 肺癌脑转移相关风险因素

患者性别、年龄、原发肺部肿瘤的位置及密度与其脑转移的发生无显著相关性(P>0.05)，肺部原发肿瘤的大小、形态、胸内淋巴结状态及病理类型与其脑转移显著相关(P<0.05，表2)。肿瘤最大径越大则发生脑转移的风险越大(χ2=6.010，P<0.05)。在肿瘤形态学中出现“深分叶”的比例越高，则发生脑转移的风险增加(χ2=51.067,P<0.05)。术后肿瘤病理组织类型中鳞癌、腺癌、腺鳞癌、未分化癌发生脑转移率分别是10.2%、36.8%、33.4%、36.4%，鳞癌组发生脑转移的概率低于非鳞癌组(χ2=291.667，P<0.05)，而腺癌、腺鳞癌及未分化癌有着较高的脑转移发生概率。在所有病例中，有肺门或纵隔淋巴结转移的患者发生脑转移率为32.4%，而没有肺门及纵隔淋巴结转移患者发生脑转移率为10.3%，两者间具有显著差异(χ2=6.661，P<0.05)。

2.3 肺癌脑转移因素Logistic回归分析

以有无脑转移为因变量，以患者性别、年龄、肿瘤大小、肿瘤位置、肿瘤形态、胸内淋巴结状态、病理类型等因素为自变量进行多因素分析，结果显示肿瘤大小、肿瘤形态、胸内淋巴结状态、病理类型是脑转移的危险因素，而患者性别、年龄、肿瘤位置与脑转移无明显相关性，见表3。

表2 脑转移与肺癌影像、临床病理特征的关系

表3 脑转移各危险因素的Logistic回归分析

3 讨论

肺癌是1种高发病率肿瘤，并且已经成为癌症死亡的主要原因之一[3]，其中多数以NSCLC为主，而脑部是NSCLC血行转移最常见的发生部位，NSCLC发生脑转移的发生率为30%～50%[4]，部分文献报道在NSCLC病程中脑转移的发生率可高达60%以上[2]，本组研究病灶脑转移发生率约为24.5%(27/110)。虽然目前针对脑转移的治疗手段较多，如手术、全脑放疗、化疗及分子靶向治疗等等，但患者预后普遍较差，所以脑转移瘤的出现与治疗失败密切相关。预防性脑放射能够降低局部晚期NSCLC患者脑转移发生率约50%[5]，但术后如何实行预防性脑放射或者术后是否进行脑转移的预防性化疗，仍然没有一个客观的标准，本研究我们旨在找出肺部原发病灶与术后发生脑转移的相关高风险因素，为临床治疗及评估疗效提供更为明确的方向。

本研究发现，未发生脑转移组与脑转移组之间肺部原发肿瘤的大小、形态、胸内淋巴结状态、病理类型、Ki-67抗原表达水平为脑转移发生的相关因素。

3.1 NSCLC病灶的大小、形态、胸内淋巴结状态与脑转移的关系

我们的研究观察到在未发生脑转移组与脑转移组之间，原发肿瘤的径线越大及胸内淋巴结阳性则术后发生脑转移的风险增加，肿瘤的大小及淋巴结状态决定者了病灶的分期，分期越晚则预后越差。国内外许多学者对脑转移的高危因素进行了研究，Amol等[6]指出NSCLC脑转移临床预测的三个主要因素为：原发肿瘤的大小、胸内淋巴结的分期及细胞类型，学者将原发肿瘤的大小列入观察范围，指出随着肿瘤的增大脑转移的发生趋势也会随之增大。另一项大规模生存调查[7]也发现，肿瘤细胞的增殖能力强不但可以促进肿瘤体积的增大，而且增强了其侵袭转移的能力。另外我们的发现同Amol等[6]、叶雄等[8]学者研究结果相符，均得出胸内淋巴结转移为脑转移高风险因素，显示出肿瘤细胞分级性质的结果。在本组病例中，由于受中央型肺癌干扰，病灶形态学上出现“深分叶”征象表现病例占比不大(21/110)，但“深分叶”征象与脑转移的发生之间有着明显的正相关关系，“深分叶”征的病理基础是肿瘤在肺内增殖方式、各部分生长速度不同或受支气管血管阻挡所致；出现“深分叶”征则提示肿瘤细胞的增殖活性高、生长速度较快[9]，从而具有更强的侵袭及远处转移的能力，更差的预后。

3.2 NSCLC病理类型及其Ki-67抗原表达水平与脑转移的关系

在对不同病理类型发生脑转移的统计中，我们发现非鳞癌患者组出现脑转移比例明显高于鳞癌患者组，而腺癌、腺鳞癌、未分化癌组间脑转移的发生率无明显差异性，我们知道不同的肺癌细胞类型使肿瘤细胞具有不同的生物学行为，各组织学类型肺癌脑转移的发生率存在差异，美国一项长期随访结果显示NSCLC中，肺腺癌、鳞癌及大细胞癌发生脑转移的风险分别是11%、6%、12%[10]，虽然我们的这组病例脑转移的发生率高于此项随访结果，但我们观察到非鳞癌组较鳞癌组发生脑转移风险增高这一结果则与之相符。Ki-67主要位于细胞核内，是1种增殖相关性抗原，反映了肿瘤细胞具有较高的增殖活性，已经成为测定细胞增殖程度标志之一，其在肿瘤组织中表达升高，Kim等[11]研究表明Ki-67在NSCLC肿瘤细胞中的表达与肿瘤的预后相关，李英杰等[12]研究发现NSCLC术后标本中Ki-67阳性表达越高，则病灶分化程度越低，转移范围越大；我们在对术后标本进行Ki-67表达水平测定、统计之后发现，脑转移组肺部肿瘤术后标本Ki-67表达水平明显高于未发生脑转移组，综合国内外文献报道，我们不难看出Ki-67抗原水平的升高不仅增加NSCLC的恶性程度，其远处转移概率也明显升高，提示ki-67表达水平可以作为1种预测脑转移发生的风险因素，为预测患者术后情况提供参考。

3.3 年龄、性别、肿瘤位置及密度与脑转移的关系

在本组研究中我们发现患者性别、年龄与脑转移的发生无明显相关性，但杨慧等[13]研究发现，年龄<60岁的NSCLC患者发生脑转移的概率为≥60岁NSCLC患者的4.05倍，分析原因可能是与我们的研究入组≥60岁患者比例更高及统计样本中脑转移发生率偏低有关。Shih-Hsin等[14]认为NSCLC患者年龄<60岁、女性患者是发生脑转移的高风险因素，这一研究结论与我们的研究结果不相符，这可能与该研究入组样本为NSCLC ⅢB/Ⅳ期患者有关，性别是否为脑转移相关因素还有待于进一步验证；我们发现肺部原发肿瘤的位置和肿瘤的密度与脑转移的发生亦无明显相关性。

综上所述，我们通过对这组NSCLC患者临床、影像及病理资料分析中得出肺部原发肿瘤≥3 cm、瘤灶出现“深分叶”征象，胸内淋巴结阳性、非鳞癌、Ki-67抗原高表达为脑转移的高风险因素；患者性别、年龄、原发肺部肿瘤的位置及肿瘤的密度无明显相关性。这一发现可以为临床医生较早的找出这部分脑转移高风险患者提供参考，以便对他们提供人性化的治疗和随访方案，提高患者术后无瘤生存期及术后生存率。