劉建宇 鄭飛波 朱宗平 石德道

青島大學(xué)第三臨床醫(yī)學(xué)院（青島市市立醫(yī)院），青島 266071

肺癌是在中國(guó)乃至全世界發(fā)病率最高的惡性腫瘤，也是癌癥患者死亡的首要原因[1]。在肺癌的所有病理類型中，非小細(xì)胞肺癌（non-small cell lung cancer，NSCLC）約占80%[2]，70%的NSCLC患者在初診時(shí)已進(jìn)展到中晚期，數(shù)據(jù)顯示，中晚期NSCLC患者的5年生存率僅為16%[3]。目前，化療及分子靶向藥物治療已成為此類患者的主要治療手段[4]，在一定程度上可以控制疾病的進(jìn)展，對(duì)患者的生存期及生存率有一定的積極影響。然而在實(shí)際臨床工作中，患者發(fā)生獲得性耐藥從而導(dǎo)致病情進(jìn)展的情況難以避免，這就促使臨床工作者開始尋求其他有效的治療手段[5]。近年來(lái)，腫瘤的免疫療法興起，其對(duì)NSCLC具有良好的治療效果[6]，其中以程序性死亡受體1（programmed death-1，PD-1）/程序性死亡受體配體1（programmed deathligand 1，PD-L1）為代表的免疫檢查點(diǎn)抑制劑在臨床治療中表現(xiàn)出良好的療效[7]。

PD-L1作為一種跨膜糖蛋白，由290個(gè)氨基酸組成，屬于B7-28超家族成員，PD-L1蛋白可在乳腺癌和NSCLC等多種惡性腫瘤細(xì)胞中過(guò)表達(dá)[8-9]。18F-FDG PET/CT 作為一種將功能代謝顯像與解剖結(jié)構(gòu)顯像相結(jié)合的影像檢查方法，既能獲得腫瘤組織結(jié)構(gòu)的解剖信息，又可通過(guò)量化葡萄糖代謝獲得腫瘤組織的代謝信息，其將PET 與CT的優(yōu)劣勢(shì)互補(bǔ)，廣泛應(yīng)用于惡性腫瘤的診斷、療效評(píng)價(jià)及預(yù)后評(píng)估[10]。本研究主要通過(guò)對(duì)NSCLC病灶PD-L1蛋白的表達(dá)水平與18F-FDG PET/CT的代謝指標(biāo)進(jìn)行分析，探討二者之間是否存在一定的關(guān)系。

1 資料與方法

1.1 臨床資料

回顧性分析2020年1月至2021年7月在青島大學(xué)第三臨床醫(yī)學(xué)院（青島市市立醫(yī)院）行18F-FDG PET/CT 檢查的55例初診NSCLC患者的臨床資料，其中男性34例、女性21例，年齡（66.5±9.3）歲，所有患者均于18F-FDG PET/CT 檢查后一周內(nèi)獲取組織病理學(xué)檢查（穿刺活體檢查11例、手術(shù)44例）結(jié)果，其中腺癌42例、鱗癌13例。根據(jù)國(guó)際肺癌研究協(xié)會(huì)（IASLC）制訂的第8版肺癌分期標(biāo)準(zhǔn)[11]，本組患者中T1期36例、>T1期19 例。

納入標(biāo)準(zhǔn)：（1）治療前均行18F-FDG PET/CT檢查；（2）年齡≥18歲；（3）穿刺活體檢查或手術(shù)后組織病理學(xué)檢查結(jié)果證實(shí)為NSCLC 并進(jìn)行PD-L1免疫組織化學(xué)檢測(cè)；（4）治療過(guò)程完整。排除標(biāo)準(zhǔn)：（1）既往有其他惡性腫瘤病史；（2）伴有糖尿病；（3）妊娠或哺乳期女性。

所有患者均于檢查前簽署了知情同意書。本研究符合《赫爾辛基宣言》的原則。

1.2 18F-FDG PET/CT 圖像采集與判讀

所有患者均采用美國(guó)GE 公司生產(chǎn)的Discovery 710 Clarity PET/CT進(jìn)行顯像。顯像前，患者均禁食6 h 以上，控制血糖水平為4.0～8.0 mmol/L，經(jīng)手背靜脈注射18F-FDG（3.7MBq/kg），暗室安靜休息45～60 min，囑患者排尿后行常規(guī)PET/CT檢查。掃描范圍從頭頂至大腿中段（必要時(shí)加做雙下肢掃描）。CT掃描電壓為120 kV，電流為100 mA。PET 掃描通常為7～8個(gè)床位，每個(gè)床位采集時(shí)間為1～2min，采集方式為三維模式。應(yīng)用CT數(shù)據(jù)進(jìn)行衰減校正，采用迭代法進(jìn)行重建，獲得全身PET、CT 及PET/CT 融合圖像。找到肺癌原發(fā)病灶，人工設(shè)置參數(shù)，系統(tǒng)勾畫ROI，通過(guò)系統(tǒng)自帶軟件（PET VCAR）處理ROI，獲得原發(fā)病灶SUV，取其平均值（SUVmean）和最大值（SUVmax）；依據(jù)腫瘤PET/CT顯像EANM 指南2.0版[12]推薦，將41%SUVmax作為閾值獲得腫瘤代謝體積（metabolic tumor volume，MTV），MTV與SUVmean相乘獲得病灶糖酵解總量（total lesion glycolysis，TLG）。

1.3 肺癌組織PD-L1的測(cè)定

采用免疫組織化學(xué)方法對(duì)NSCLC組織進(jìn)行PD-L1的免疫組織化學(xué)染色。由2名副主任及以上級(jí)別的病理科醫(yī)師對(duì)所有染色切片進(jìn)行獨(dú)立評(píng)估。選取高倍鏡下（×400）具有代表性的10個(gè)視野，每個(gè)視野計(jì)數(shù)100個(gè)腫瘤細(xì)胞，計(jì)算PD-L1蛋白表達(dá)陽(yáng)性的腫瘤細(xì)胞比例分?jǐn)?shù)（tumor proportion score，TPS），以此來(lái)分析NSCLC細(xì)胞PD-L1蛋白的表達(dá)情況。以PD-L1蛋白表達(dá)陽(yáng)性的TPS=1%為臨界值，將患者分為PD-L1蛋白表達(dá)陽(yáng)性組（TPS≥1%）和陰性組（TPS<1%）；以PD-L1蛋白表達(dá)陽(yáng)性的TPS=50%為臨界值，將陽(yáng)性組患者分為PD-L1高表達(dá)組（TPS≥50%）和低表達(dá)組（1%≤TPS<50%）。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

采用SPSS 24.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，符合正態(tài)分布的計(jì)量資料以表示，組間比較采用兩獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)；不符合正態(tài)分布的計(jì)量資料以M（Q1，Q3）表示；計(jì)數(shù)資料以頻數(shù)（百分比）表示，組間比較采用卡方檢驗(yàn)；對(duì)病灶SUVmax與PD-L1蛋白表達(dá)情況的關(guān)系行Pearson 相關(guān)分析；對(duì)病灶TLG 和MTV 與PD-L1蛋白表達(dá)情況的關(guān)系行Spearman 秩相關(guān)分析。勾畫ROC曲線，以SUVmax的最佳臨界值將入組患者分為高SUVmax組與低SUVmax組，觀察2組的PD-L1蛋白表達(dá)情況。P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 患者臨床及病理特征

本研究中入組的55例NSCLC患者的肺結(jié)節(jié)均為實(shí)性結(jié)節(jié)；有肺門及縱隔高代謝淋巴結(jié)者31例、無(wú)肺門及縱隔高代謝淋巴結(jié)者24例；原發(fā)灶分期中，T1期36例、T2 期12例、T3期3例、T4期4例；臨床分期中，Ⅰ期10例、Ⅱ期31例、Ⅲ期8例、Ⅳ期6例。根據(jù)PD-L1蛋白表達(dá)情況進(jìn)行的分組結(jié)果：PD-L1陽(yáng)性組34例、陰性組21例，腺癌患者PD-L1蛋白表達(dá)陽(yáng)性率為50.00%（21/42），鱗癌患者PD-L1蛋白表達(dá)陽(yáng)性率為100%（13/13）；PD-L1陽(yáng)性組患者中，PD-L1蛋白高表達(dá)組13例、低表達(dá)組21例，高表達(dá)組中腺癌患者占38.46%（5/13），鱗癌患者占61.54%（8/13）。典型病例的組織病理學(xué)檢查圖見圖1。

圖1 非小細(xì)胞肺癌患者（男性，70歲，TPS=90%）的組織病理學(xué)檢查圖 A 為蘇木精-伊紅染色，×100；B為PD-L1染色，×400；C為陰性試劑對(duì)照染色，×100。TPS為腫瘤細(xì)胞比例分?jǐn)?shù)；PD-L1為程序性死亡受體配體1Figure 1 Histopathological examination images of non-small cell lung cancer patient (male,70 yearsold,TPS=90%)

由表1可知，存在肺門及縱隔高代謝淋巴結(jié)的患者PD-L1蛋白表達(dá)陽(yáng)性率高于無(wú)肺門及縱隔高代謝淋巴結(jié)的患者，且差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（χ2=10.668，P=0.001）；而患者PD-L1蛋白表達(dá)情況在不同性別、年齡、癌組織是否累及胸膜以及腫瘤原發(fā)灶分期亞組之間的差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（χ2=0.083～2.902，均P>0.05）。

表1 55例非小細(xì)胞肺癌患者的一般資料及其與PD-L1蛋白表達(dá)之間的相關(guān)性Table 1 General information of 55 patients w ith non-small cell lung cancer and its correlation w ith programmed death-ligand 1 protein expression

2.2 SUVmax 與PD-L1蛋白表達(dá)陽(yáng)性的TPS的關(guān)系

55例患者中，PD-L1蛋白表達(dá)陽(yáng)性組的SUVmax為12.58±6.35，陰性組為5.60±4.83，陽(yáng)性組SUVmax高于陰性組，且差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（t=2.576，P<0.05）。由圖2可見，當(dāng)SUVmax=5.15時(shí)，約登指數(shù)（靈敏度+特異度?1）最大（0.520），靈敏度和特異度分別為85.3%和66.7%。以SUVmax=5.15為臨界值，高SUVmax組36例、低SUVmax組19例，高SUVmax組患者PD-L1蛋白表達(dá)陽(yáng)性率為80.56%（29/36），PD-L1蛋白表達(dá)陽(yáng)性的TPS為12.50%±3.21%；低SUVmax組患者PD-L1蛋白表達(dá)陽(yáng)性率為28.16%（5/19），PD-L1蛋白表達(dá)陽(yáng)性的TPS為1.28%±0.46%；高SUVmax組患者PD-L1蛋白表達(dá)陽(yáng)性率及TPS均更高，且差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（χ2=15.500，t=2.671，均P<0.05）。Pearson相關(guān)分析結(jié)果顯示，病灶SUVmax與PD-L1蛋白表達(dá)陽(yáng)性的TPS呈正相關(guān)（r=0.604，P<0.001）。典型病例的18F-FDG PET/CT 圖像見圖3。

圖2 SUVmax 預(yù)測(cè)非小細(xì)胞肺癌患者程序性死亡受體配體1蛋白表達(dá)情況的受試者工作特征曲線SUVmax 為最大標(biāo)準(zhǔn)化攝取值Figure 2 Receiver operating characteristic curve of maximum standardized uptake value predicting programmed death-ligand 1 expression in non-small cell lung cancer patients

圖3 非小細(xì)胞肺癌患者肺原發(fā)病灶18F-FDG PET/CT 顯像圖A～C從左至右依次為病灶CT 縱隔窗圖像、CT 肺窗圖像、PET/CT 融合圖像和PET 圖像，各圖中紅色箭頭所示為腫瘤病灶；A 為70歲男性腺癌患者，PD-L1蛋白高表達(dá)（TPS=90%），原發(fā)病灶SUVmax=15.8；B為85歲女性腺癌患者，PD-L1蛋白低表達(dá)（TPS=30%），原發(fā)病灶SUVmax=6.0；C 為75歲女性腺癌患者，PD-L1蛋白表達(dá)陰性（TPS=0），原發(fā)病灶SUVmax=1.2。FDG 為氟脫氧葡萄糖；PET 為正電子發(fā)射斷層顯像術(shù)；CT 為計(jì)算機(jī)體層攝影術(shù)；PD-L1為程序性死亡受體配體1；TPS為腫瘤細(xì)胞比例分?jǐn)?shù)；SUVmax 為最大標(biāo)準(zhǔn)化攝取值Figure 3 18F-FDG PET/CT imagesof primary lung lesions in patientsw ith non-small cell lung cancer

2.3 MTV 和TLG 與PD-L1蛋白表達(dá)陽(yáng)性的TPS的關(guān)系

55例患者的原發(fā)病灶的MTV 和TLG 分別為3.66（1.35，11.07）cm3和16.20（5.20，72.30）g，PD-L1蛋白表達(dá)陽(yáng)性組的MTV 及TLG 分別為5.46（1.68，12.70）cm3和37.65（8.73，94.18）g，陰性組分別為1.56（0.71，6.00）cm3和5.90（3.55，40.75）g，Spearman 秩相關(guān)分析結(jié)果顯示，MTV和TLG 與PD-L1蛋白表達(dá)陽(yáng)性的TPS均無(wú)相關(guān)性（r=0.083，P=0.563；r=0.102，P=0.476）。

3討論

葡萄糖是細(xì)胞的能量來(lái)源，18F-FDG 作為PET/CT 常用的顯像劑，屬于葡萄糖類似物，其被注入人體后可以被細(xì)胞攝取，從而起到顯像的作用[13]。相關(guān)研究結(jié)果顯示，多種細(xì)胞層面分子機(jī)制導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞對(duì)葡萄糖的攝取增加，而葡萄糖經(jīng)糖酵解后無(wú)法進(jìn)行進(jìn)一步反應(yīng)，因此18F-FDG 滯留于腫瘤細(xì)胞中，達(dá)到了腫瘤顯像的目的[14]。臨床上一般采用PET/CT 代謝指標(biāo)中的SUVmax來(lái)評(píng)價(jià)惡性腫瘤病灶的代謝情況，另外，MTV 和TLG 也可以在一定程度上反映惡性腫瘤的代謝情況。18F-FDG PET/CT 既具有PET 所獨(dú)有的顯示病灶代謝情況的優(yōu)勢(shì)，又具有CT 可以顯示病灶解剖結(jié)構(gòu)及與周圍結(jié)構(gòu)的位置關(guān)系的優(yōu)勢(shì)，二者互補(bǔ)，使得18F-FDG PET/CT可以對(duì)早期惡性腫瘤組織進(jìn)行準(zhǔn)確診斷及明確分期，并且對(duì)惡性腫瘤放療中靶區(qū)的勾畫與確定亦起著重要作用[15]。有研究結(jié)果顯示，NSCLC患者術(shù)前PET/CT代謝指標(biāo)（SUVmax）以及原發(fā)灶PD-L1蛋白表達(dá)陽(yáng)性的TPS均為單因素分析中與NSCLC預(yù)后呈負(fù)相關(guān)的因素，PD-L1蛋白表達(dá)陽(yáng)性且SUVmax≥3.0的患者的預(yù)后最差，因此，結(jié)合原發(fā)灶PD-L1蛋白的表達(dá)情況以及術(shù)前PET/CT SUVmax，有助于對(duì)NSCLC患者的預(yù)后進(jìn)行評(píng)估[16]。由此可見，18F-FDG PET/CT 在晚期NSCLC 患者的診療中起著重要作用。

NSCLC的發(fā)生發(fā)展機(jī)制復(fù)雜，目前尚不明確。有研究者認(rèn)為，NSCLC的發(fā)生發(fā)展與許多原癌基因的激活及抑癌基因的失活密切相關(guān)[17-18]。人PD-1基因主要定位于9號(hào)染色體上，在人體免疫細(xì)胞中廣泛表達(dá)，參與人體的自身免疫耐受，PD-L1是PD-1的配體，是負(fù)性共刺激因子，可以與PD-1結(jié)合，調(diào)控T 細(xì)胞活性，PD-L1在多種腫瘤細(xì)胞中高表達(dá)，腫瘤細(xì)胞借助PD-1/PD-L1信號(hào)通路逃避T 細(xì)胞的免疫作用[19]。因此，阻斷PD-1/PD-L1通路在晚期NSCLC患者中顯示出明顯的抗腫瘤作用，該通路被認(rèn)為是新的免疫治療藥物及聯(lián)合治療的明確靶點(diǎn)。本研究結(jié)果表明，NSCLC患者中PD-L1蛋白表達(dá)陽(yáng)性組的SUVmax比陰性組明顯升高，且差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05），并且病灶的SUVmax與PD-L1蛋白表達(dá)陽(yáng)性的TPS呈正相關(guān)（r=0.604，P<0.001），其原因可能是PD-L1與NSCLC細(xì)胞的快速增殖及細(xì)胞內(nèi)磷酸化酶的活性增加等因素有關(guān)。而NSCLC病灶的PET/CT 代謝指標(biāo)TLG 和MTV 與PD-L1蛋白表達(dá)陽(yáng)性的TPS未見明顯相關(guān)性。由此得出，SUVmax可以作為PD-L1蛋白表達(dá)陽(yáng)性的TPS的獨(dú)立預(yù)測(cè)因素，這與Wu等[20]的研究結(jié)果一致。MTV 與具有高代謝的原發(fā)病灶的體積有關(guān)，而原發(fā)病灶的體積與患者的發(fā)病時(shí)間長(zhǎng)短及病情進(jìn)展程度有關(guān)，具有個(gè)體差異，因此，MTV 與PD-L1蛋白表達(dá)陽(yáng)性的TPS無(wú)相關(guān)性；TLG 為病灶MTV 與SUVmean的乘積，由于MTV 與PD-L1蛋白的表達(dá)無(wú)相關(guān)性，其再與另一個(gè)代謝指標(biāo)（SUVmean）相乘，數(shù)值的離散程度更大，因此，TLG 與病灶PD-L1蛋白的表達(dá)之間亦無(wú)相關(guān)性。上述結(jié)果表明，通過(guò)SUVmax能夠初步預(yù)測(cè)NSCLC病灶的PD-L1蛋白表達(dá)的陰陽(yáng)性及表達(dá)陽(yáng)性的TPS。

本研究具有一定的局限性。（1）PD-L1蛋白的檢測(cè)方法多樣，目前已有5種單克隆抗體用于檢測(cè)，分別為基于Dako平臺(tái)的22C3、28-8和73-10以及基于Vantana 平臺(tái)的SP142和SP263。有研究結(jié)果顯示，不同的免疫組織化學(xué)方法可能會(huì)影響檢測(cè)的準(zhǔn)確性[21]。（2）本研究為單一機(jī)構(gòu)開展的回顧性分析，結(jié)果仍需要多中心研究進(jìn)行進(jìn)一步驗(yàn)證。

綜上所述，NSCLC病灶18F-FDG PET/CT 代謝指標(biāo)SUVmax與PD-L1蛋白表達(dá)陽(yáng)性的TPS呈正相關(guān)，通過(guò)病灶SUVmax可以初步預(yù)測(cè)PD-L1蛋白表達(dá)陽(yáng)性的TPS，從而為PD-L1蛋白表達(dá)陽(yáng)性的NSCLC患者的免疫治療提供PET/CT代謝方面所特有的臨床信息。

利益沖突所有作者聲明無(wú)利益沖突

作者貢獻(xiàn)聲明劉建宇負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的收集、論文的撰寫；鄭飛波負(fù)責(zé)論文的審閱及最終版本的修訂；朱宗平負(fù)責(zé)研究命題的提出與設(shè)計(jì)；石德道負(fù)責(zé)文獻(xiàn)的查閱與整理