非小細(xì)胞肺癌影像學(xué)特征與ALK基因重排相關(guān)性研究進(jìn)展*

王一棣 王化 葉兆祥

肺癌是中國最常見的惡性腫瘤之一，其發(fā)生率及死亡率均居癌癥首位［1］。非小細(xì)胞肺癌（non-small cell lung cancer，NSCLC）約占肺癌的85%，且大部分患者確診時已為晚期［2］。以鉑類為基礎(chǔ)的兩藥化療是傳統(tǒng)的一線治療方案，但是晚期NSCLC患者對其反應(yīng)率仍低于30%［3］。近年來，隨著分子生物學(xué)的迅速發(fā)展，針對特定基因或蛋白的分子靶向治療得到越來越多的關(guān)注。Soda 等［4］首次在NSCLC 中發(fā)現(xiàn)間變性淋巴瘤激酶（anaplastic lymphoma kinase，ALK）基因重排，其中以棘皮動物微管相關(guān)蛋白（echinoderm microtubule-associated protein-like 4，EML4）基因與ALK融合型（EML4-ALK）最為常見。由于腫瘤異質(zhì)性，部分患者無法通過一次活檢獲得準(zhǔn)確的基因突變類型，而基因檢測受多種因素限制無法進(jìn)行重復(fù)活檢。醫(yī)學(xué)影像學(xué)檢查在疾病的檢出、診斷、病情評估、治療方法選擇及治療效果評價等多個階段均具有不可替代的作用。本文對ALK基因重排型NSCLC及其與影像學(xué)特征相關(guān)性研究進(jìn)展進(jìn)行總結(jié)。

1 ALK基因重排及抑制劑相關(guān)研究

ALK基因于1994年首次在間變性大細(xì)胞淋巴瘤（anaplastic large cell lymphoma，ALCL）中被發(fā)現(xiàn)并因此得名［5］。Soda等［4］研究顯示，將EML4-ALK融合基因?qū)胄∈?T3成纖維細(xì)胞后可促進(jìn)腫瘤形成，其抑制劑WHI-P154 能明顯抑制轉(zhuǎn)染EML4-ALK 的BA/F3 細(xì)胞增殖，這一結(jié)果使ALK 重排基因成為NSCLC治療研究的新靶點。EML4-ALK重排在NSCLC中發(fā)生率約3%～8%，主要好發(fā)于年輕、不吸煙或輕度吸煙者中，組織學(xué)分型多為腺癌，且多存在于無EGFR、KRAS基因突變的患者中［4，6-9］。

第一代ALK 重排型NSCLC 靶向藥物克唑替尼（crizotinib）于2011年通過美國食品藥品監(jiān)督管理局（FDA）批準(zhǔn)上市，是一種小分子多靶點ATP競爭性酪氨酸激酶抑制劑（tyrosine kinase inhibitor，TKI），臨床試驗顯示，克唑替尼治療ALK 重排型NSCLC 療效及預(yù)后均明顯優(yōu)于其他化療藥物［10-11］。FDA 隨后于2014年至2017年相繼審批通過了兩種第二代ALKTKI-色瑞替尼（ceritinib）和艾樂替尼（alectinib）和第三代ALK-TKI-勞拉替尼（loratinib），用于一線/二線治療ALK 陽性NSCLC，此外還有多種ALK-TKI 處于臨床研發(fā)階段［12］。

2 ALK重排型NSCLC的檢測方法

由于ALK-TKI 的廣泛應(yīng)用，準(zhǔn)確檢出ALK 基因重排型NSCLC 對制定臨床治療策略具有重要的意義。檢測ALK基因重排常用方法包括免疫組織化學(xué)法（immunohistochemistry，IHC）、熒光原位雜交法（fluorescentin situhybridization，F(xiàn)ISH）和逆轉(zhuǎn)錄聚合酶鏈反應(yīng)（reverse transcriptase polymerase chain reaction，RT-PCR）。目前，F(xiàn)ISH法是唯一經(jīng)FDA認(rèn)定為“金標(biāo)準(zhǔn)”的ALK基因重排檢測方法，但由于EML4-ALK融合基因是在同一染色體內(nèi)倒位形成，F(xiàn)ISH 法有時不易分辨出這種微小的變化而出現(xiàn)假陰性結(jié)果［6，13-14］。IHC法為目前臨床應(yīng)用較多的篩選方法，其優(yōu)點是直接檢測作為ALK抑制劑靶點的ALK融合蛋白的表達(dá)情況［13］。Ventana IHC 被推薦為ALK 重排型NSCLC的臨床首選常規(guī)診斷方法［15］。RT-PCR 技術(shù)敏感性和特異性較高，可用于檢測腫瘤實質(zhì)含量較低的標(biāo)本及胸腔積液、支氣管肺泡灌洗液、外周血標(biāo)本［4］。使用RT-PCR技術(shù)對實驗室環(huán)境要求較高，故常規(guī)臨床應(yīng)用較少［14］。

盡管病理檢測仍然是確診ALK 重排陽性型NSCLC 的主要途徑，臨床上患者常常受到經(jīng)濟條件或病情的限制，難以進(jìn)行基因檢測。通過年齡、吸煙史、組織學(xué)類型等特征可篩選出部分可能發(fā)生ALK基因重排的人群［16-17］，但準(zhǔn)確性較低，仍需要更多的輔助信息。

3 ALK重排型NSCLC影像學(xué)特征相關(guān)研究

影像表現(xiàn)一定程度上可以反映腫瘤的組織學(xué)特征，如磨玻璃密度影（ground-glass opacity，GGO）多是由于炎癥、肺癌等各種原因造成氣腔部分充盈，液體、細(xì)胞和（或）纖維化致間質(zhì)增厚，肺泡塌陷，毛細(xì)血管血容量增加等綜合因素而形成，腫瘤邊緣呈毛刺征時多是由于癌細(xì)胞沿支氣管壁、小葉間隔和（或）血管浸潤生長而形成，分葉征則主要由于腫瘤細(xì)胞分化程度及生長速度不一致形成［18-19］。而腫瘤的組織學(xué)特征及生長方式又受到基因調(diào)控，因此，近年來越來越多的研究致力于探究影像特征與基因突變之間的關(guān)系。

3.1 ALK重排型與EGFR突變型

多項研究［20-25］顯示，ALK重排型NSCLC多為實性腫物，無或少GGO，腫瘤消失率（tumor shadow disappearance rate，TDR）較小。Zhou等［20］采用容積測量的方法計算出腫瘤的GGO容積比例，結(jié)果顯示ALK重排組（48例）GGO容積比例及TDR均明顯小于EGFR突變組（166例），此外，相較于EGFR突變組，ALK重排型NSCLC邊緣分葉征較少，多細(xì)毛刺征及胸膜牽拉征。而在另外一些研究［25-26］中ALK重排型腫物邊緣多分葉征，毛刺征則多存在于EGFR突變組中。樣本來源構(gòu)成比例及樣本量的差異可能是造成這些結(jié)果存在差異的原因。Kim等［25］研究發(fā)現(xiàn)相比于EGFR突變組病灶，ALK重排型腫瘤CT增強程度較低，Logistics分析顯示年齡（OR=0.956，95%CI：0.919～0.995）、分葉征（OR=6.246，95%CI：2.087～18.693）、實性（OR=3.509，95%CI：1.024～12.026）及CT增強程度（OR=0.323，95%CI：0.123～0.845）是ALK重排陽性的獨立預(yù)測因素，其ROC曲線下面積為0.832（95%CI：0.775～0.889）。Wang等［22］分析了44例ALK重排型及61例EGFR突變型NSCLC患者，基于向后法的簡約模型顯示，年齡（OR=0.93，95%CI：0.89～0.98）、GGO（OR=0.14，95%CI：0.03～0.67）及淋巴結(jié)腫大（OR=4.15，95%CI：1.49～11.60）是ALK重排的獨立預(yù)測因素。

除常用的形態(tài)學(xué)特征外，一些研究中還加入了最大標(biāo)準(zhǔn)攝取值SUVmax 這一PET/CT 特征參數(shù)。Putora 等［27］分析表明ALK 重排型NSCLC 多為中央型，且SUVmax 較EGFR 組（P=0.01）更高。在Kim等［25］研究中，SUVmax 在ALK 重排組及EGFR 突變組間差異無統(tǒng)計學(xué)意義。

晚期NSCLC患者的檢查中還常出現(xiàn)如淋巴結(jié)腫大、胸腔積液、胸膜結(jié)節(jié)、癌性淋巴管炎及骨轉(zhuǎn)移等影像特征。Choi等［26］的研究中對比了68例ALK重排型及130例EGFR突變型Ⅳ期NSCLC病例，多因素分析顯示分葉征（OR=4.815，95%CI：1.789～12.961）、淋巴 結(jié) 轉(zhuǎn) 移N2/N3 期（OR=2.445，95% CI：1.005～5.950）、淋巴管性肺轉(zhuǎn)移（OR=8.485，95%CI：2.238～32.170）及骨轉(zhuǎn)移（OR=0.184，95%CI：0.074～0.445）是ALK 重排的獨立預(yù)測因素。Miao 等［28］研究納入145例（33例ALK重排型，118例EGFR突變型，其中6例含ALK 及EGFR 雙突變）臨床診斷為ⅢB-Ⅳ期患者，Logistics 分析顯示年齡（＜50 歲），低CEA 水平（≤4.95μg/L），腫瘤直徑（≤36 mm）及無腦轉(zhuǎn)移與ALK重排相關(guān)。Park等［21］分析了47例ALK重排型及126例EGFR突變型ⅢB-Ⅳ期NSCLC患者，單因素分析顯示ALK 重排組特點為較少含GGO（P=0.009），伴多發(fā)淋巴結(jié)腫大（P=0.079），易向外侵犯（P=0.001），易發(fā)生癌性淋巴管炎（P=0.049）。Halpenny等［29］研究中對淋巴結(jié)特征進(jìn)行了更細(xì)致的描述及分類，對127 例（30例ALK 重排型，97例EGFR 突變型）患者的分析結(jié)果顯示ALK 重排型NSCLC 患者腫大淋巴結(jié)短徑較大（P=0.009），發(fā)生部位較多（P=0.001），在同側(cè)肺門（P=0.003）、對側(cè)肺門（P=0.013）、縱隔（P=0.001）以及鎖骨上（P=0.001）的發(fā)生率均高于EGFR 突變組，且易發(fā)生癌性淋巴管炎（P=0.046）。

3.2 ALK重排型與野生型

一些研究將ALK重排型與ALK重排陰性型（ALKWT）或同時不含ALK及EGFR突變的純野生型（wild type，WT）NSCLC影像特征進(jìn)行對比研究，結(jié)果均表明，相比于野生型（包括ALKWT和WT），ALK重排型NSCLC主要為實性腫物，較少含有GGO［20，23-24，30-31］。在Kim等［25］研究中，ALK重排組腫物強化程度雖然明顯低于EGFR組，但與WT組無顯著差異。Choi等［31］研究納入18例ALK重排型及157例WT型NSCLC患者，亞組分析表明，在晚期亞組及腫物＞3 cm亞組中ALK重排組在淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、腫瘤大小及SUVmax方面與WT組均差異無統(tǒng)計學(xué)意義，而在腫物＜3 cm亞組中，ALK重排組具有SUVmax較大、易發(fā)生淋巴結(jié)和遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移的特點。

一項多中心回顧性研究收集了47例ALK重排型病例及125 例ALKWT病例，并對其6 項臨床特征及24項CT特征進(jìn)行了分析，結(jié)果顯示＜60歲及中央型、大量胸腔積液、無胸膜尾征對預(yù)測ALK 重排具有一定價值，該研究還對各特征與克唑替尼治療預(yù)后的相關(guān)性進(jìn)行探究，結(jié)果顯示，腫瘤周圍出現(xiàn)紊亂的血管征象提示預(yù)后不良［32］。在Rizzo 等［33］研究中，ALK 重排組（31例）比ALKWT組（239例）易出現(xiàn)胸腔積液（P=0.02），Logistics 多因素回歸分析顯示年齡（OR=0.96，95%CI：0.92～1.00）和胸腔積液（OR=2.91，95%CI：1.25～6.80）為ALK 重排的獨立預(yù)測因素，該研究與上述研究結(jié)論相近，但在該研究中腫物位置及胸膜尾征無預(yù)測價值。Jeong等［30］研究中顯示ALK重排組邊緣特征與ALKWT組差異具有統(tǒng)計學(xué)意義（P=0.002），毛刺征多見，且具有更高的SUVmax（P=0.0016）。李成州等［34］研究中納入48 例ALK 重排型及482例ALKWT型患者，Logisti回歸分析顯示年齡、吸煙、分葉、實性成分及SUVmax≥3.45為ALK重排陽性的獨立預(yù)測因素，ROC 曲線下面積為0.809（95%CI：0.744～0.875）。

3.3 ALK重排型與其它突變型

放射組學(xué)（radiomics），是指從影像圖像中高通量的提取并分析大量的特征，以綜合評估腫瘤的各種表型［35］。Yoon 等［36］使用放射組學(xué)方法對47 例ALK重排型及17例ROS1/RET突變型患者進(jìn)行分析，結(jié)果顯示ALK 重排陽性病變具有臨床分期晚（P=0.042）、中央型（0.017）、較高SUVmax（P=0.005）、1、2、3 體素距離均質(zhì)性（P=0.030、0.023、0.038）及2 體素距離總均值（P=0.049）較大等特點。Park等［21］研究中將ALK重排組（47 例）與KRAS 突變組（35 例）進(jìn)行比較，結(jié)果顯示ALK重排型患者更易出現(xiàn)惡性淋巴結(jié)向外侵犯（P=0.049）及胸腔積液（P=0.026）。

綜上所述，與EGFR 突變型、野生型及其它突變型相比較，ALK 重排型更多為實性腫物，不含或較少含GGO，具有較小TDR值，晚期易出現(xiàn)多發(fā)淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移，PET-CT檢查時SUVmax較高。其位置、大小與邊緣狀況等形態(tài)特征及定量特征，仍需要進(jìn)一步研究。

4 結(jié)語

目前，對影像特征與基因突變相關(guān)性的研究仍處于初始階段。傳統(tǒng)CT 特征缺乏統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，且受讀片者經(jīng)驗影響較大，放射組學(xué)方法雖排除了部分主觀因素，但在掃描設(shè)備、靶病灶分割、特征提取及篩選等諸多方面均能產(chǎn)生誤差。另外，ALK 基因重排在NSCLC 中占比例較小，研究中病例收集相對困難且存在偏倚。以上諸多原因造成了如今研究結(jié)果之間的分歧。隨著影像學(xué)研究的進(jìn)一步發(fā)展，相信一定會逐漸建立起統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)多中心共享，影像數(shù)據(jù)可以被充分挖掘，為疾病的診療提供更多的信息。