18F-FDG PET/CT參數(shù)與肺癌PD-L1表達的相關性研究

王冠民，卓靜，朱峰，劉德峰，丁雪梅，徐亞平，孟濤

1.徐州市中心醫(yī)院 核醫(yī)學科，江蘇 徐州 221000；2.徐州市腫瘤醫(yī)院 病理科，江蘇 徐州 221000

引言

據(jù)統(tǒng)計，肺癌在男性惡性腫瘤的發(fā)病率和死亡率中均居首位，在女性中居第2位[1]。臨床常用氟代脫氧葡萄糖正電子發(fā)射斷層顯像/計算機斷層掃描（18F-Fludeoxyglucose Positron Emission Computed Tomography / Computed Tomography，18F-FDG PET/CT）對肺癌、結腸癌、乳腺癌等疾病進行影像診斷檢查，該方法具有靈敏度及特異性高、安全性好和準確率高等優(yōu)勢[2]，但18F-FDG PET/CT技術在肺癌患者中的價值有待進一步挖掘。程序性死亡蛋白1（Programmed Death-1，PD-1）主要表達于T淋巴細胞，與其配體程序性死亡蛋白配體1（Programmed Cell Death-1 Ligand 1，PD-L1）結合可抑制T淋巴細胞活性及下調(diào)免疫應答，是機體重要的免疫調(diào)節(jié)機制。PD-L1可對抗腫瘤細胞，是近年免疫治療腫瘤領域的熱點[3]。Meder等[4]研究表明，PD-L1可調(diào)控糖酵解過程來影響腫瘤部位代謝，從而改變代謝活性的最大標準攝?。⊿tandardized Uptake Value，SUVmax）值。但目前關于18F-FDG PET/CT參數(shù)在肺癌不同病理類型患者中的變化及18F-FDG PET/CT參數(shù)與肺癌PD-L1表達的關系尚未見相關報道。本研究選取90例肺癌患者和82例肺部良性疾病患者的臨床資料進行回顧性分析，探討SUVmax值與肺癌PD-L1表達的關系以探討肺癌的發(fā)生和發(fā)展機制和18F-FDG PET/CT技術的應用范圍。

1 資料與方法

1.1 一般資料

本研究回顧性分析2018年6月至2021年5月我院收治的90例肺癌患者的臨床資料（研究組），其中男55例、女35例，平均年齡（53.46±8.71）歲，平均腫瘤直徑（4.25±0.76）cm，小細胞癌患者10例、肺鱗癌患者28例、腺癌患者45例、大細胞癌患者7例；回顧性分析同期進行治療的82例肺部良性疾病患者的臨床資料（對照組），其中男48例、女34例，平均年齡（52.74±8.59）歲，平均腫瘤直徑（4.04±0.73）cm。所有患者接受知情同意告知，并經(jīng)醫(yī)院倫理委員會審批（202106-004）。2組一般資料比較，差異無統(tǒng)計學意義（P＞0.05）。

納入標準：① 研究組患者均符合原發(fā)性肺癌診斷標準[5]，并行肺癌切除術；② 對照組為肺部良性疾?。ǚ窝仔愿淖儯┗颊?，且與研究組符合配對原則；③ 2組均接受18F-FDG PET/CT檢查和免疫組織化學檢測且有詳細檢查結果；④ 2組資料完整無缺失。

排除標準：① 其他部位惡性腫瘤轉移至肺部或既往有肺癌切除手術史患者；② 合并其他部位惡性腫瘤者；③ 合并其他部位原發(fā)性腫瘤轉移至肺部者；④ 患有嚴重心肺疾病、肝腎功能受損者；⑤ 轉院治療者；⑥ 妊娠期或哺乳期的女性；⑦ 精神障礙、無法正常交流者；⑧ 有18F-FDG PET/CT顯像檢查禁忌證者，如有幽閉恐怖癥史、葡萄糖過敏史等；⑨ 有糖尿病等基礎疾病者。

1.2 方法

1.2.1 患者檢查前準備

檢查前禁食4～6 h，禁飲料，鼓勵飲水，確定可接受靜脈注射增強對比劑；注射前測血糖水平，若超過150～200 mg/dL需進一步處理，若用胰島素降低血糖水平應延遲注射18F-FDG。詳細詢問患者病史、腫瘤類型及部位，并詢問患者圖像采集期間（15～45 min）是否可以保持平臥狀態(tài)，確定無檢查禁忌證。對放射性藥物進行評估，提醒患者將攜帶的金屬物品取下。若氣溫較低，則在注射18F-FDG前，提醒患者在溫暖的房間休息30～60 min再開始檢查。

1.2.218F-FDG PET/CT顯像

患者做完檢查前準備后，均靜脈注射3.70～5.55 MBq/kg的18F-FDG，50 min后行早期顯像操作。采用PET/CT掃描儀（飛利浦，Gemini TF 16，荷蘭）結合呼吸門控技術進行檢查，首先訓練患者平靜均勻呼吸，將反射紅外光的模型置于患者胸部以采集呼吸門控信息，發(fā)射和接受紅外線裝置在檢查床的外端固定，探測紅外線信號以確定呼吸運動，利用隨呼吸運動而波動的曲線控制PET/CT采集開始和結束時間，在1個呼吸周期內(nèi)采集多個相位的信息?；颊呷⊙雠P位，且雙臂放置于頭頂避免增大胸部偽影，對患者頭頂至大腿中段進行檢查。CT掃描電流為80 mAs，電壓為120 keV；PET/CT采用3D模式采集，采集時間為2 min/床位，每例患者為6～7個床位。掃描完成后對CT數(shù)據(jù)進行衰減校正，并將CT圖像與PET圖像進行融合，觀察病變部位、大小、形態(tài)和與周圍組織的關系，相應部位PET所示代謝情況，并進行定位。

1.2.3 圖像分析及參數(shù)獲取

由2名核醫(yī)學科副主任醫(yī)師采用盲法閱片，統(tǒng)計陽性病變數(shù)，并記錄陽性病變的位置、SUV、腫瘤代謝體積（Metabolic Tumor Volume，MTV）、病灶糖酵解總量（Total Lesion Glycolysis，TLG），獲得SUVmax。若2名醫(yī)師閱片結果一致則記為記錄數(shù)據(jù)，否則交由第三方（本院臨床研究中心）裁定。

1.2.4 癌組織、癌旁組織、良性腫瘤組織中PD-L1表達

采用免疫印跡法測定癌旁組織、癌組織、良性腫瘤組織中PD-L1表達：所用免疫組化檢測試劑盒購自深圳晶美生物工程有限公司。將研究組患者癌組織、距腫瘤3 cm處的癌旁組織、研究組的良性腫瘤組織分別浸泡在裂解液中，經(jīng)勻漿、超聲破碎后，離心分離，采用凝膠電泳法分離蛋白并轉移到聚偏二氟乙烯膜，將膜于室溫下脫色后用磷酸鹽緩沖液沖洗，分別用一抗/VEGF抗體孵育過夜；進一步用洗膜緩沖液脫色沖洗3次，之后將膜放置在二抗中孵育1 h，再次用洗膜緩沖液沖洗3次，最后加入化學發(fā)光試劑反應后得到條帶，經(jīng)凝膠成像系統(tǒng)分析后分別計算癌組織、癌旁組織中的PD-L1相對表達量。

1.3 觀察指標

① 對比2組18F-FDG PET/CT參數(shù)；② 對比癌組織、癌旁組織、良性腫瘤組織中PD-L1的表達量；③ 分析18F-FDG PET/CT參數(shù)與癌組織PD-L1表達的相關性。

1.4 統(tǒng)計學分析

以SPSS 26.0軟件行數(shù)據(jù)分析，計量資料經(jīng)檢驗均符合正態(tài)分布且方差齊，以±s形式描述，并行t檢驗；以n（%）表示計數(shù)資料，行χ2檢驗；采用Pearson方法分析18F-FDG PET/CT參數(shù)與癌組織中PD-L1表達的相關性，以P＜0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結果

2.1 2組18F-FDG PET/CT參數(shù)對比

研究組18F-FDG PET/CT參數(shù)SUVmax值、MTV、TLG均高于對照組（P＜0.05）（表1）。研究組中肺鱗癌患者SUVmax值、MTV、TLG均高于肺腺癌患者，差異均有統(tǒng)計學意義（P＜0.001），見表2和圖1～2。

表1 2組18F-FDG PET/CT參數(shù)對比（±s）

表1 2組18F-FDG PET/CT參數(shù)對比（±s）

組別 例數(shù) SUVmax MTV/cm3 TLG研究組 90 7.61±1.22 19.18±3.12 286.75±43.89對照組 82 1.74±0.13 6.35±1.08 56.73±11.25 t值 43.338 51.896 78.743 P值 ＜0.001 ＜0.001 ＜0.001

表2 研究組18F-FDG PET/CT參數(shù)對比（±s）

表2 研究組18F-FDG PET/CT參數(shù)對比（±s）

組別 例數(shù) SUVmax MTV/cm3 TLG肺鱗癌 28 8.15±1.78 24.36±5.10 345.26±58.67肺腺癌 45 6.53±1.12 16.13±3.54 104.21±20.30 t值 7.851 46.287 65.332 P值 0.001 ＜0.001 ＜0.001

圖1 肺腺癌患者18F-FDG PET/CT檢查圖

2.2 癌組織、癌旁組織、良性腫瘤組織中PD-L1的表達對比

癌組織中PD-L1的表達均高于良性腫瘤組織、癌旁組織（P＜0.05），良性腫瘤組織中PD-L1的表達高于癌旁組織（P＜0.05），見表 3。

表3 研究組癌組織、癌旁組織、良性腫瘤組織中PD-L1的相對表達量（±s）

表3 研究組癌組織、癌旁組織、良性腫瘤組織中PD-L1的相對表達量（±s）

注：與癌組織相比，aP＜0.001；與良性腫瘤組織相比，bP＜0.001。

組別 例數(shù) PD-L1相對表達量癌組織 90 0.86±0.14良性腫瘤組織 82 0.63±0.08a癌旁組織 90 0.21±0.03ab

研究組中肺鱗癌患者癌組織PD-L1的相對表達量為（0.81±0.12），肺腺癌患者癌組織PD-L1的相對表達量為（0.97±0.16），差異有統(tǒng)計學意義（t=10.204，P＜0.001），見圖 3。

圖3 研究組癌組織病理及癌組織PD-L1表達圖

2.3 18F-FDG PET/CT參數(shù)與癌組織PD-L1表達的相關性

18F-FDG PET/CT參數(shù)SUVmax值、MTV、TLG與研究組癌組織PD-L1表達均呈正相關（P＜0.05）；18F-FDG PET/CT參數(shù)SUVmax值、MTV、TLG與肺鱗癌、肺腺癌癌組織PD-L1表達均呈正相關（P＜0.05），見表4。

表4 18F-FDG PET/CT參數(shù)與研究組癌組織PD-L1表達的相關性分析

3 討論

肺癌是我國最常見的惡性腫瘤之一，其發(fā)病原因尚未完全清晰，吸煙、大氣污染、環(huán)境接觸、輻射、遺傳等均是肺癌的致病因素[6-7]。18F-FDG PET/CT可同時獲取腫瘤病灶的糖代謝情況和解剖形態(tài)信息[8]。而PD-L1表達與癌細胞的分化程度、臨床分期有關[9]。本研究探討18F-FDG PET/CT參數(shù)與癌組織PD-L1表達的關系以指導肺癌患者的臨床診治工作。

本研究表明，肺癌患者的18F-FDG PET/CT參數(shù)均高于良性肺腫瘤患者，且肺鱗癌患者高于肺腺癌患者，與李明煥等[10]報道一致。SUV是PET/CT診斷腫瘤時的半定量指標，從分子水平反映出癌細胞的異常代謝變化、增殖及生長能力，患者對18F-FDG的攝取與機體內(nèi)的葡萄糖轉運體相關，可直接決定SUVmax值大小[11]；MTV和TLG則可反映病灶的代謝水平[12]。在惡性病灶中18F-FDG放射性濃度與單位注射劑量、單位體重的比值高，因此在惡性腫瘤患者中SUVmax、MTV、TLG升高，而在良性病灶中SUVmax、MTV、TLG值低，因此可用該指標鑒別腫瘤良惡性。陳香遠等[13]研究顯示，當SUVmax＜2.0時可考慮良性病變，而當其＞2.5時則可考慮惡性病變，本研究結果與報道一致。另Niyonkuru等[14]研究指出，SUVmax值越高，病灶的惡性程度及潛能越高，本研究也與該報道一致。分析產(chǎn)生上述結果的主要原因為惡性腫瘤患者癌細胞增殖、生長能力旺盛，故而病灶代謝能力強、生長速度快，因此葡萄糖轉運體的表達高，反映在18F-FDG PET/CT檢查中則顯示SUVmax、MTV、TLG顯著升高；而良性腫瘤患者細胞增殖、生長能力相對低，故良性肺腫瘤患者18F-FDG PET/CT參數(shù)SUVmax、MTV、TLG均較肺癌患者下降。另外肺鱗癌的病灶代謝能力較肺腺癌更強，生長速度較肺腺癌更快，因此葡萄糖轉運能力也更高，18F-FDG PET/CT參數(shù)SUVmax、MTV、TLG更高。

本研究發(fā)現(xiàn)PD-L1在肺癌組織中表達高于癌旁組織和良性腫瘤組織，良性腫瘤組織PD-L1表達高于癌旁組織，且肺腺癌組織中PD-L1的相對表達量均高于肺鱗癌組織。PD-L1是PD-1的配體，與PD-1結合可使T細胞程序性死亡，使腫瘤細胞獲得免疫逃逸，在機體內(nèi)生存并增殖[15-16]；王蔚等[17]發(fā)現(xiàn)人參皂苷Rg-3可顯著抑制小鼠非小細胞肺癌Lewis細胞中PD-L1的表達，從而避免腫瘤細胞發(fā)生免疫逃逸，增強T細胞的免疫應答作用、抑制肺癌Lewis細胞生長。分析本研究結果的原因為癌組織的惡性程度高，因此PD-L1表達高于癌旁組織和肺部良性病變組織，且肺腺癌的惡性程度較肺鱗癌更高，故肺腺癌組織PD-L1表達高于肺鱗癌組織；而良性疾病也屬于免疫紊亂、炎癥反應等病理改變，與PD-L1表達異常也有關，因此良性疾病組織PD-L1表達高于癌旁組織。

本研究中肺癌患者18F-FDG PET/CT參數(shù)SUVmax值、MTV、TLG與PD-L1的表達呈正相關，且在肺鱗癌、肺腺癌患者中均可得出此結論。郭大鑫等[18]研究了浸潤性肺腺癌組織中PD-L1蛋白的表達和18F-FDG PET/CT SUVmax值之間的關系，結果表明PD-L1的表達與SUVmax值呈正相關，與本研究結果一致。推測是因為18F-FDG PET/CT參數(shù)可直接反映腫瘤的代謝水平，PD-L1從分子水平反映腫瘤細胞的糖代謝、氧代謝及血流量變化[19]，18F-FDG PET/CT參數(shù)和PD-L1表達量均可反映肺癌患者癌細胞的糖代謝能力和腫瘤的生長潛能，故而在肺癌患者中SUVmax值、MTV、TLG與PD-L1均呈正相關，且在肺鱗癌、肺腺癌患者中也呈正相關。此外，本研究發(fā)現(xiàn)TLG與MTV與PD-L1表達r值均高于SUVmax，可能是因為MTV、TLG對腫瘤細胞代謝的反映能力更高。

本研究存在以下不足：受收治病例數(shù)的限制，小細胞癌和大細胞癌的樣本量均較少，不滿足統(tǒng)計學分析的要求，因此本研究未分析此2種病理類型肺癌患者SUVmax值、癌組織中PD-L1相對表達量的變化及其相關性，后期應擴大樣本量進一步探討該問題，以期能加深對該病的認識指導臨床診治工作。

4 總結

本文通過對肺癌及肺良性腫瘤患者進行18F-FDG PET/CT檢查及PD-L1表達分析，結果表明肺癌患者的18F-FDG PET/CT參數(shù)SUVmax值、MTV、TLG、癌組織中PD-L1表達均明顯異常，其中肺鱗癌患者SUVmax值、MTV、TLG高于肺腺癌患者，而癌組織中PD-L1的相對表達量低于肺腺癌患者，且SUVmax值、MTV、TLG均與肺癌患者、肺鱗癌患者、肺腺癌患者組織中PD-L1的表達呈正相關性。提示臨床實踐中可利用SUVmax值、MTV、TLG鑒別肺結節(jié)性質，并可借此評估癌組織中PD-L1的表達，幫助臨床醫(yī)師決定是否選擇PD-L1抑制劑治療；另外，針對肺癌患者可根據(jù)SUVmax值、MTV、TLG推測癌組織PD-L1的表達，從而可了解更多的病情信息，指導臨床醫(yī)生選擇個體化的診療方案。