肺癌氣腔擴(kuò)散的研究進(jìn)展

范蕾 何萍

近年來(lái)，隨著醫(yī)學(xué)影像技術(shù)的發(fā)展，早期肺癌的檢出率及治愈率在逐步增高，但2020年全球癌癥數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)顯示，2020年約有180萬(wàn)人因肺癌死亡，肺癌仍然是癌癥死亡的主要原因[1]，其中肺腺癌為最常見(jiàn)的組織學(xué)亞型。早期肺癌通過(guò)手術(shù)治療一般可獲得較好的預(yù)后，生存率及治愈率明顯提高，但隨著肺癌轉(zhuǎn)移方式——?dú)馇粩U(kuò)散（spread through air spaces, STAS）概念的提出，研究者們發(fā)現(xiàn)STAS可能是肺癌不良預(yù)后的獨(dú)立影響因子。自2015版世界衛(wèi)生組織（World Health Organization, WHO）肺癌病理分類中首次提出STAS的概念后，眾多研究者對(duì)STAS與腫瘤主體生長(zhǎng)方式之間的關(guān)系、肺癌患者的病理組織學(xué)特征、基因狀態(tài)改變及患者預(yù)后等方面進(jìn)行了一定的研究，結(jié)果表明STAS在早期及中晚期肺癌中均與以上諸多因素具有顯著相關(guān)性，STAS可成為肺癌不良預(yù)后的獨(dú)立因素之一。STAS的病理診斷對(duì)患者手術(shù)方式的選擇及預(yù)后判斷可能具有一定的指導(dǎo)意義。目前STAS已成為肺癌研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)之一。本文就STAS的分級(jí)、相關(guān)病理學(xué)特征、基因狀態(tài)改變、STAS對(duì)預(yù)后及治療方式的影響以及可能造成STAS假象的人為因素等方面的研究進(jìn)展予以綜述。

1 STAS的分級(jí)

2013年，Onozato等[2]通過(guò)三維重建的方法在肺腺癌的標(biāo)本中發(fā)現(xiàn)“孤立于肺泡腔內(nèi)的腫瘤細(xì)胞”，并首次將其定義為“腫瘤島”。研究者對(duì)“腫瘤島”與肺癌預(yù)后的關(guān)系進(jìn)行了分析，文章指出存在“腫瘤島”現(xiàn)象的病例復(fù)發(fā)率較未出現(xiàn)“腫瘤島”的病例高。2015年，WHO正式提出STAS的概念，并對(duì)其進(jìn)行了形態(tài)學(xué)定義，但并未給出STAS的量化標(biāo)準(zhǔn)。隨后有學(xué)者對(duì)STAS進(jìn)行了不同分類。Warth等[3]研究了569例肺浸潤(rùn)性腺癌，每個(gè)病例至少具有一張包含腫瘤完整邊界與相鄰肺組織的病理切片，根據(jù)STAS細(xì)胞簇與主腫瘤之間的距離進(jìn)行分級(jí)，以3個(gè)肺泡為界，將距離小于3個(gè)肺泡者定義為局限性STAS，將距離大于3個(gè)肺泡者定義為廣泛性STAS，文章發(fā)現(xiàn)廣泛性STAS更易出現(xiàn)于以高級(jí)別生長(zhǎng)方式為主的肺腺癌。Toyokawa等[4]對(duì)276例I期肺腺癌患者進(jìn)行STAS回顧性整理，根據(jù)腫瘤細(xì)胞的數(shù)量將STAS分為三類：“no STAS”（未見(jiàn)明確腫瘤細(xì)胞）、“l(fā)ow STAS”（1個(gè)-4個(gè)單個(gè)或簇狀腫瘤細(xì)胞）及“high STAS”（5個(gè)及5個(gè)以上單個(gè)或簇狀腫瘤細(xì)胞）。文章指出，STAS的細(xì)胞數(shù)量與腫瘤大小、胸膜侵犯及周?chē)M織侵犯等具有統(tǒng)計(jì)學(xué)相關(guān)性，具有STAS的腫瘤預(yù)后相對(duì)更差。Han等[5]將未進(jìn)行新輔助治療且無(wú)其他腫瘤史的1,869例非小細(xì)胞肺癌病例進(jìn)行匯總，研究采用兩級(jí)分級(jí)系統(tǒng)，根據(jù)STAS細(xì)胞簇與主腫瘤之間的距離分級(jí)，將距離小于2,500 μm［一個(gè)×10物鏡的視野］定義為STAS I級(jí)，距離大于2,500 μm［一個(gè)×10物鏡的視野］定義為STAS II級(jí)，文章比較了無(wú)復(fù)發(fā)生存率、總生存期、肺癌特異性生存率等諸多方面，STAS I級(jí)預(yù)后均優(yōu)于STAS II級(jí)。綜上所述，STAS的擴(kuò)散距離或腫瘤細(xì)胞數(shù)量對(duì)腫瘤發(fā)展及預(yù)后具有一定的影響，所以STAS量化標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一有助于對(duì)肺腺癌預(yù)后的精準(zhǔn)判斷及治療方案的合理選擇。

2 STAS的相關(guān)病理學(xué)特征

2015年，Kadota等[6]提出STAS幾種組織學(xué)亞型：①微乳頭結(jié)構(gòu)，由沒(méi)有纖維血管軸心的乳頭結(jié)構(gòu)組成，偶爾在空氣中形成環(huán)狀結(jié)構(gòu)；②實(shí)體巢，由實(shí)體腫瘤細(xì)胞組成；③單個(gè)細(xì)胞，由散在的松散的單個(gè)細(xì)胞組成（圖1）。根據(jù)2021版WHO肺癌病理分類，肺腺癌腫瘤高級(jí)別生長(zhǎng)方式包含以下幾種：微乳頭狀、實(shí)體狀、篩孔狀及復(fù)雜腺體結(jié)構(gòu)等。研究表明以高級(jí)別生長(zhǎng)方式為主的腫瘤中更易出現(xiàn)STAS，且多以廣泛性STAS為主[3-6]。Terada等[7]篩選出76例接受肺葉或全肺切除術(shù)且已完成系統(tǒng)性淋巴結(jié)剝離的肺腺癌患者進(jìn)行分析，其中46例為STAS陽(yáng)性，發(fā)現(xiàn)STAS陽(yáng)性率與腫瘤生長(zhǎng)方式中的乳頭狀成分及微乳頭狀成分具有統(tǒng)計(jì)學(xué)相關(guān)性。Sun等[8]以微乳頭狀生長(zhǎng)模式肺腺癌為主要研究對(duì)象，其中有微乳頭狀和無(wú)微乳頭狀生長(zhǎng)方式腫瘤的STAS陽(yáng)性率分別為80.9%和55.9%，二者差別具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，表明STAS陽(yáng)性率與肺癌生長(zhǎng)模式具有相關(guān)性。Alvarez等[9]在240例肺癌患者中發(fā)現(xiàn)67例為STAS陽(yáng)性，其中STAS在以微乳頭狀生長(zhǎng)方式為主的肺腺癌中的發(fā)生率約占70.0%，明顯高于其他腫瘤生長(zhǎng)模式。Lee等[10]在316例肺腺癌患者中發(fā)現(xiàn)STAS陽(yáng)性者達(dá)160例（50.5%），且常見(jiàn)于篩狀（占10%）、微乳頭狀（占14.4%）和實(shí)體狀生長(zhǎng)方式（占22.5%）為主的腫瘤。Xie等[11]也在文章中證實(shí)這一觀點(diǎn)，STAS與高級(jí)別肺腺癌成分如篩狀、微乳頭狀或?qū)嶓w狀生長(zhǎng)方式密切相關(guān)。

圖1 STAS的形態(tài)學(xué)特征（HE，染色A、D×100；B×200；C×40）。A：浸潤(rùn)性腺癌（虛線以下為腫瘤主體）；虛線：腫瘤邊界；紅色方框：STAS；B：STAS（微乳頭狀及單細(xì)胞狀）；C：浸潤(rùn)性腺癌（虛線以左為腫瘤主體）；虛線：腫瘤邊界；紅色方框：STAS；D：STAS（小巢狀及單細(xì)胞狀）。Fig 1 Morphologic features of spread through air spaces (STAS) pattern (original magnification : ×100 in A and D；×200 in B；×40 in C). A: Invasive adenocarcinoma (The primary tumor is below the dotted line); Dotted line: Tumor boundary; Red box: STAS; B: STAS: Micropapillary clusters and single cells; (C) Invasive adenocarcinoma (The primary tumor is to the left of the dotted line); Dotted line: Tumor boundary; Red box: STAS; (D)STAS: Small solid nests and single cells.

此外，有研究[6,12]表明STAS與侵襲性臨床病理特征顯著相關(guān)，例如腫瘤分期、分化程度、腫瘤大小、胸膜浸潤(rùn)及脈管侵犯等。Tian等[13]統(tǒng)計(jì)分析了已完成系統(tǒng)淋巴結(jié)清掃且已被病理證實(shí)為STAS陽(yáng)性的878例肺癌患者，其中包括813例（92.6%）肺腺癌患者和25例（2.8%）肺鱗癌患者，研究者發(fā)現(xiàn)腫瘤體積越大，STAS陽(yáng)性率越高。Sun等[8]根據(jù)腫瘤大小對(duì)肺腺癌患者進(jìn)行分組分析，結(jié)果顯示STAS陽(yáng)性率在腫瘤>3 cm的病例中明顯高于腫瘤≤3 cm的病例。Sun等[8]根據(jù)病理特征將STAS陽(yáng)性患者進(jìn)行分組，其中胸膜侵犯、脈管侵犯組STAS陽(yáng)性率明顯高于神經(jīng)束侵犯及腫瘤性壞死組。Han等[5]發(fā)現(xiàn)在肺腺癌中具有胸膜侵犯、淋巴血管侵犯和（或）病理分期較高等特征的患者更易出現(xiàn)STAS。

目前對(duì)于STAS的研究多集中在肺腺癌，但有研究顯示，其他組織學(xué)類型的肺癌中同樣存在STAS現(xiàn)象。2016年，Lu等[14]在肺鱗癌中發(fā)現(xiàn)STAS現(xiàn)象，并指出STAS出現(xiàn)概率與腫瘤分期呈正相關(guān)。STAS陽(yáng)性患者的復(fù)發(fā)率和死亡率均高于STAS陰性的患者，STAS是肺鱗狀細(xì)胞癌具有預(yù)后意義的相關(guān)因素之一。

3 STAS的相關(guān)基因突變

目前已有較多關(guān)于STAS現(xiàn)象與肺癌基因狀態(tài)的相關(guān)研究（表1）。多數(shù)研究認(rèn)為STAS與野生型表皮生長(zhǎng)因子受體（epidermal growth factor receptor,EGFR）基因狀態(tài)相關(guān)。Onozato等[2]提出“腫瘤島”概念時(shí)，同時(shí)指出具有腫瘤島的肺腺癌多未發(fā)現(xiàn)EGFR突變，而以貼壁式生長(zhǎng)為主的腺癌更易出現(xiàn)EGFR基因突變。Lee等[10]通過(guò)Logistic回歸分析顯示，沒(méi)有貼壁狀生長(zhǎng)方式、以微乳頭狀及篩孔狀生長(zhǎng)方式占主導(dǎo)、具有脈管侵犯的STAS陽(yáng)性的腫瘤與野生型EGFR顯著相關(guān)。多篇文獻(xiàn)均證實(shí)STAS與野生型EGFR基因狀態(tài)相關(guān)[3,8,12,15]。

表1 STAS的出現(xiàn)頻率及相關(guān)病理學(xué)特征Tab 1 STAS frequency and pathological features

目前在STAS分子基因研究領(lǐng)域，不同研究者的結(jié)論不完全一致。Onozato等[2]提出KRAS基因突變的患者中有46%出現(xiàn)腫瘤島，證實(shí)腫瘤島的出現(xiàn)與KRAS基因突變具有統(tǒng)計(jì)學(xué)相關(guān)性。Tian等[13]在STAS分子基因研究中，發(fā)現(xiàn)KRAS基因突變的患者占比12%，文章指出STAS與KRAS基因突變具有統(tǒng)計(jì)學(xué)相關(guān)性，且在男性中更為普遍。但Jia等[16]通過(guò)對(duì)161例STAS病例進(jìn)行分子研究，其中91.9%KRAS基因突變?yōu)殛幮?，提示二者無(wú)相關(guān)性。Lee等[10]的研究結(jié)果也表明STAS與KRAS基因突變無(wú)相關(guān)性。此外，還有多位學(xué)者[8,10]在研究中提出STAS在肺腺癌中與ALK和ROS1基因重排相關(guān)，STAS多見(jiàn)于ALK重排的肺腺癌[10]。Jia等[16]對(duì)肺腺癌及肺鱗癌的STAS現(xiàn)象進(jìn)行了綜合分析，研究者發(fā)現(xiàn)在183例STAS陽(yáng)性的肺腺癌中，STAS與ALK和ROS1重排、低E-鈣粘蛋白表達(dá)以及高波形蛋白和Ki67表達(dá)相關(guān)；在39例STAS陽(yáng)性的肺鱗癌中，STAS與低E-鈣粘蛋白表達(dá)和高波形蛋白和存活蛋白表達(dá)相關(guān)。

Tian等[13]對(duì)STAS陽(yáng)性的139例肺腺癌病例進(jìn)行分子基因檢測(cè)，結(jié)果表明在腫瘤≤3 cm的病例中，EGFR基因突變、TP53基因突變、KRAS基因突變、ALK和ROS1基因重排是STAS陽(yáng)性肺腺癌中最常見(jiàn)的5種改變。也有相關(guān)研究[12]表明STAS陽(yáng)性的患者更多地表現(xiàn)為EGFR（-）、KRAS（-）、BRAF（-）、ALK（+）和HER2野生型。

4 STAS對(duì)預(yù)后及治療方式的影響

2019年，Chen等[17]將非小細(xì)胞肺癌按組織學(xué)類型分組分析，在肺腺癌、肺鱗癌及肺多形性癌中，STAS與術(shù)后無(wú)復(fù)發(fā)生存率顯著相關(guān)。隨著Chen等[17]研究數(shù)據(jù)的持續(xù)增加，STAS的預(yù)后價(jià)值更為明顯，與IV期非小細(xì)胞肺癌的預(yù)后存在明確相關(guān)性，同時(shí)在局部切除手術(shù)中，無(wú)復(fù)發(fā)生存率較STAS陰性者明顯下降。但在接受肺葉切除術(shù)的非小細(xì)胞肺癌中，STAS是否影響無(wú)復(fù)發(fā)生存率仍存在疑問(wèn)。STAS是肺腺癌的獨(dú)立預(yù)后不良因素[15,18]，STAS陽(yáng)性的患者無(wú)進(jìn)展生存期與總生存期均較短[8]。在Han等[5]學(xué)者提出的兩級(jí)分級(jí)系統(tǒng)中，早期肺腺癌階段，STAS II級(jí)（腫瘤細(xì)胞巢與主腫瘤距離大于2,500 μm）與較短的無(wú)復(fù)發(fā)生存率和肺癌癥狀評(píng)分顯著相關(guān)，在接受局部切除或肺葉切除術(shù)患者中均是獨(dú)立的不良預(yù)后因素。但在Han等[5]研究發(fā)現(xiàn)STAS I級(jí)在多變量分析中與復(fù)發(fā)無(wú)關(guān)。Chen等[17]也提出在腫瘤邊緣出現(xiàn)的STAS目前對(duì)于預(yù)后的影響暫不確定。所以STAS的分級(jí)對(duì)腫瘤的預(yù)后存在一定的影響。Xie等[11]通過(guò)對(duì)STAS的生長(zhǎng)模式進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)微乳頭狀或?qū)嶓w巢狀型STAS為預(yù)后不良的獨(dú)立因素，而單細(xì)胞型STAS被認(rèn)為是無(wú)預(yù)后意義的STAS生長(zhǎng)模式。

肺腺癌的手術(shù)方式分為肺段或楔形肺切除（局部切除）以及肺葉切除方式。研究[5]發(fā)現(xiàn)STAS II級(jí)是局部切除組和肺葉切除組腫瘤復(fù)發(fā)的獨(dú)立不良預(yù)后因素。有研究[19]結(jié)果表明STAS在局部切除組中的復(fù)發(fā)率明顯高于肺葉切除組。局部切除組中，STAS陽(yáng)性患者的復(fù)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)顯著高于陰性患者[6,19]，并且5年無(wú)病生存率明顯低于陰性患者[19]。在多變量分析中，腫瘤STAS的存在是任何復(fù)發(fā)的獨(dú)立且唯一的危險(xiǎn)因素[6]，當(dāng)存在STAS時(shí)，腫瘤局部復(fù)發(fā)和遠(yuǎn)處復(fù)發(fā)的風(fēng)險(xiǎn)均較高[20]。Onozato等[21]根據(jù)模型預(yù)測(cè)顯示STAS陽(yáng)性與陰性病例在肺葉切除組中總生存率無(wú)顯著差異，但在非肺葉切除組中具有顯著差異。所以術(shù)中冰凍診斷STAS可對(duì)術(shù)式選擇提供參考，但目前由于冰凍取材的限制，STAS的診斷具有一定局限性，因此提高術(shù)中STAS檢出率，對(duì)于合理術(shù)式選擇尤為重要。

許多研究已證實(shí)STAS對(duì)肺腺癌預(yù)后的重要影響，少有研究評(píng)估STAS在鱗狀細(xì)胞癌[14,22]和神經(jīng)內(nèi)分泌腫瘤中的作用[23,24]。Travis等[25]提出STAS可能在肺神經(jīng)內(nèi)分泌癌或肺類癌中的預(yù)后相對(duì)較好，STAS對(duì)不同組織學(xué)類型肺癌的預(yù)后影響程度不同，非腺癌類型方面還需更多研究數(shù)據(jù)支持。

5 可能導(dǎo)致STAS假象的人為因素

STAS概念自提出以來(lái)，諸多回顧性研究均表明STAS現(xiàn)象具有獨(dú)特生物學(xué)意義，但因不能完全排除STAS是人為因素造成的形態(tài)學(xué)假象，所以該概念仍存在爭(zhēng)議[26]。有學(xué)者對(duì)這些假陽(yáng)性現(xiàn)象的鏡下特點(diǎn)進(jìn)行了研究，Xie等[11]在研究過(guò)程中發(fā)現(xiàn)多數(shù)假陽(yáng)性現(xiàn)象為單細(xì)胞型STAS。肺泡腔內(nèi)出現(xiàn)的單個(gè)細(xì)胞應(yīng)與巨噬細(xì)胞相鑒別[15]，鏡下所見(jiàn)缺乏持續(xù)擴(kuò)散過(guò)程且隨機(jī)漂浮于肺泡腔內(nèi)的單個(gè)腫瘤細(xì)胞、從肺泡壁脫落的線性細(xì)胞帶及鋸齒狀細(xì)胞團(tuán)簇應(yīng)提示人為假象[14]（圖2）。此外，位于組織邊緣或與已知腫瘤主體組織學(xué)類型不一致的腫瘤細(xì)胞，多考慮人為假象?，F(xiàn)有對(duì)STAS人為假象進(jìn)行研究的文獻(xiàn)中提出，取材過(guò)程中，若刀面上黏附少許腫瘤碎片或細(xì)胞簇[27,28]，或因術(shù)中腫瘤組織受到人為擠壓，從而導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞脫落至肺泡腔內(nèi)[28]，均可造成STAS假陽(yáng)性現(xiàn)象。

圖2 人為因素導(dǎo)致的STAS假象（HE，染色×100）。A：肺泡壁脫落的線性細(xì)胞帶；B：肺泡壁脫落的線性細(xì)胞帶；C：鋸齒狀細(xì)胞團(tuán)簇；D：肺泡壁脫落的線性細(xì)胞帶。Fig 2 Morphologic artifacts of the pattern of tumor STAS caused by human factors (HE staining, ×100). A: Linear strips of cells lifted off alveolar walls; B: Linear strips of cells lifted off alveolar walls; C: Clusters of serrated cells; D: Linear strips of cells lifted off alveolar walls.

Lu等[14]在研究中發(fā)現(xiàn)2例沒(méi)有切除主腫瘤，卻仍然出現(xiàn)STAS的病例，因此認(rèn)為STAS并不是單純的因手術(shù)切除或者外力擠壓等造成的現(xiàn)象，而是一種生物學(xué)現(xiàn)象，是一種侵襲方式。但研究者并未對(duì)如何鑒別人為STAS及真正的STAS的方法進(jìn)行深入探討。因此，對(duì)STAS進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)量化研究首先要注意鑒別人為因素導(dǎo)致的STAS形態(tài)學(xué)假象[29]。

為避免上述幾種造成STAS人為假象的可能，需在工作中注意以下幾點(diǎn)：首先，處理標(biāo)本階段應(yīng)遵循標(biāo)準(zhǔn)化流程，避免組織污染；應(yīng)對(duì)主腫瘤周?chē)M織充分取材，確保對(duì)STAS判斷的準(zhǔn)確性[30]。其次，組織病理鏡下分析階段，應(yīng)鑒別吞噬細(xì)胞與單個(gè)腫瘤細(xì)胞型STAS，必要時(shí)可運(yùn)用免疫組化進(jìn)行鑒別。但術(shù)中冰凍病理因取材受限，對(duì)于鑒別STAS與人為假象仍存在一定困難。

6 小結(jié)

STAS作為一種新的侵襲方式，已被證實(shí)在肺腺癌、鱗癌及多形性癌中均與脈管侵犯、胸膜侵犯等病理學(xué)特征有關(guān)，是肺腺癌的獨(dú)立預(yù)后不良因素。但在肺癌不同組織學(xué)亞型或不同手術(shù)方式中，STAS對(duì)預(yù)后的影響也有所區(qū)別。STAS的分析對(duì)于肺癌的病理評(píng)估十分重要，目前對(duì)于STAS現(xiàn)象與人為假象的鑒別尚存在一定困難，尤其是在術(shù)中冰凍病理診斷中。因多種因素受限，術(shù)中無(wú)法快速鑒別STAS與人為假象，可能影響手術(shù)方式的選擇，對(duì)于STAS陽(yáng)性的患者如果僅僅進(jìn)行局限性切除，有可能會(huì)導(dǎo)致不良預(yù)后。此外，一般而言腫瘤細(xì)胞需依附血管而存在，STAS作為漂浮于肺泡腔內(nèi)的單個(gè)細(xì)胞或細(xì)胞簇，其具體形成機(jī)制及腫瘤細(xì)胞存活機(jī)制暫不明確，所以STAS的發(fā)生機(jī)制仍需進(jìn)一步探究。