肺癌是死亡率最高的恶性肿瘤，肺磨玻璃结节（ground glass nodule，GGN）是肺腺癌的主要CT 征象[1]。随着肺癌CT 筛查的广泛应用及人类健康意识的提高，肺GGN 的检出率增加[2]，患者心理负担加重。事实上，GGN 进展由非典型腺瘤性增生（atypical adenomatous hyperplasia，AAH）、原位腺癌（adenocarcinoma in situ，AIS）、微浸润腺癌（microinvasive adenocarcinoma，MIA）向浸润性腺癌（invasive adenocarcinoma，IA）方向演变，侵袭性和恶性程度增加，而浸润前病变（AAH/AIS）手术治愈率接近100%[3]，因此，若术前CT征象能够有效评估GGN 的浸润性，对于治疗方案选择、疗效评估和改善预后具有重要作用。然而，无论AAH-AIS-MIA-IA，影像学上均表现为部分实性结节或纯磨玻璃结节（pure ground glass nodule，pGGN），单靠形态学诊断较为困难[4]。随着医学影像学技术的发展，尤其是高分辨率CT（high-resolution CT，HRCT）逐渐用于肺部疾病诊断，GGN 的浸润性诊断已成为GGN 病理学亚型诊断研究热点。间变性淋巴瘤激酶（anaplastic lymphoma kinase，ALK）是肺腺癌的主要突变基因，可促进AAH-AIS-MIA-IA 过程的演变[5]。本研究分析肺GGN 中ALK 突变的影响因素，探讨HRCT 征象在肺GGN 侵袭性诊断中的价值，现报道如下。

选取我院肿瘤科2015年1月～2018年1月收治的80 例疑似ALK 基因突变肺GGN 患者作为研究对象，男43 例，女37 例，年龄37～70 岁，平均（54.3±3.2）岁；GGN 直径3.5～22.3 mm，平均（10.5±3.6）mm；单发结节62 例，多发结节18 例（仅纳入1 个结节）；15 例有吸烟史，65 例无吸烟史；依据国际肺腺癌分类标准[6]，浸润前病变30 例，包括7 例AAH，23 例AIS。浸润性病变50 例，包括18 例MIA，32 例IA；临床表现：28例体检意外发现，34 例咳嗽/咳痰，41 例胸痛或不适，2例咯血。本研究经我院医学伦理委员会批准。

纳入标准：①经肺叶切除术、楔形切除术或肺段切除术；②经术后病理证实；③实性成分最大径＜5 mm的部分实性结节或最大径＜3 cm 的pGGN；④自愿参与本研究，并签署知情同意书。

排除标准：①合并其他恶性肿瘤；②囊腔样的GGN 型肺癌；③慢性炎症或纤维化病变；④弥漫性肺磨玻璃影；⑤GGN 无薄层图像；⑥术前行穿刺活检或放化疗。

1.2.1 HRCT 扫描 患者一次屏气，采用64 层螺旋CT扫描仪（型号：Discovery CT750 HD，美国GE 公司）全胸部扫描，从肺尖扫至肾上腺水平，扫描参数：管电压/管电流为120 kV/270 mAs，螺距0.984，机架旋转时间0.6 s/rots，层厚1.25 mm，层间距0.8 mm。以碘海醇（浓度为300 mg/ml）为对比剂，按1.5 ml/kg 剂量注射，采用压力注射器经肘静脉注射，速度为3 ml/s，采用高分辨率和标准算法重建，并进行多平面重组。肺窗的窗位/窗宽为-550 HU/1500 HU，纵隔窗的窗位/窗宽为50 HU/350 HU，记录原始图像。

将原始图像导入PACS 图像处理系统（柯达公司），由两名5年以上胸部疾病影像诊断的医生阅片，测量病灶大小、边缘形态、内部结构、邻近结构和相对CT值。然后再将图像导入CT 工作站，由两名经验丰富的放射科医生采用LungV-CAR 标记GGN，依据图像上GGN 周围情况确定边缘清晰情况，是否贴近胸膜或紧邻血管，由软件自动分割和显示GGN 图像，记录体积。采用质量=体积×（1100+CT 值）/106 计算GGN质量。

1.2.2 ALK 基因检测 取手术切除的病灶，甲醛固定，石蜡包埋，切片。从切片中提取DNA，采用NanoDrop2000分光光度计检测DNA 浓度，达到50 mg/L 时，经PCR扩增，在PyroMark 焦磷酸测序仪上测序分析，检测ALK 基因突变情况。

1.3.1 浸润性病变单因素分析 分别对浸润前病变和浸润性病变的形态（毛刺征、分叶征、胸膜凹陷或牵拉征、支气管充气征或空泡征）、GGN 大小、相对CT 值、CT 值、体积和质量的差异进行比较。

1.3.2 浸润性病变二元Logistic 回归及ROC 曲线分析分别对以上差异性指标进行多因素分析，同时采用ROC 曲线对患者的诊断效能进行分析。

1.3.3 ALK 基因突变检测结果分析 分别对浸润前病变和浸润性病变的ALK 基因突变情况进行对比分析。

1.3.4 ALK 基因突变单因素分析 分别对基因突变组和基因正常组的GGN 大小、体积、质量和侵袭性进行对比分析。

1.3.5 ALK 基因突变二元Logistic 回归及ROC 曲线分析 采用二元Logistic 回归及ROC 曲线对ALK 基因突变的因素进行分析。

采用SPSS 19.0 统计学软件进行数据分析，计量资料用均数±标准差（±s）表示，两组间比较采用t 检验；计数资料采用率表示，组间比较采用χ2 检验；采用二元Logistic 回归分析研究浸润性病变、ALK 基因突变的影响因素，采用ROC 曲线分析各因素对侵袭性、ALK 基因突变的预测效果，以P＜0.05 为差异有统计学意义。

浸润前病变和浸润性病变的性别、年龄、病灶位置、边缘限制征形态比较，差异无统计学意义（P＞0.05）；浸润前病变和浸润性病变的形态（毛刺征、分叶征、胸膜凹陷或牵拉征、支气管充气征或空泡征）、GGN 大小、相对CT 值、CT 值、体积和质量比较，差异有统计学意义（P＜0.05）（表1）。

以浸润性病变为因变量，以毛刺征、分叶征、胸膜凹陷或牵拉征、支气管充气征或空泡征、大小、相对CT 值、CT 值、体积和质量为协变量，进行二元Logistic回归分析，结果显示，质量、体积、CT 值、相对CT 值、GGN 大小、毛刺征、分叶征、胸膜凹陷或牵拉征、支气管充气征或空泡征是鉴别浸润前病变和浸润性病变重要的因素（P＜0.05）（表2）。

ROC 曲线分析显示，病灶质量≥0.276 g 诊断肺GGN浸润性敏感度为80.0%（24/30），特异性为94.0%（47/50），ROC 曲线下面积为0.872（图1，封三）。

表1 浸润性病变的单因素分析[n（%）]

表2 浸润性病变的二元Logistic 回归分析

 

图1 浸润性病变的ROC 曲线（见内文第17页）

ALK 基因检测显示，ALK 基因突变44 例，浸润性病变42 例，浸润前病变2 例；ALK 基因正常36 例，浸润性病变8 例，浸润前病变28 例。ALK 基因突变患者中，外显子23 突变34 例，外显子24 突变14 例。

基因突变组和基因正常组的年龄、性别、病灶位置、形态、相对CT 值、CT 值比较，差异无统计学意义（P＞0.05）；基因突变组和基因正常组的GGN 大小、体积、质量和侵袭性比较，差异有统计学意义（P＜0.05）（表3）。

以基因突变为因变量，以GGN 大小、体积、质量和侵袭性为协变量，进行二元Logistic 回归分析，结果显示，GGN 大小、体积、质量和侵袭性与ALK 基因突变密切相关（P＜0.05）（表4）。

表3 ALK 基因突变的单因素分析[n（%）]

表4 ALK 基因突变的二元Logistic 回归分析

ROC 曲线分析表明，病灶质量≥0.256 g 诊断ALK基因突变敏感度为72.7%（32/44），特异性为77.8%（28/36），ROC 曲线下面积为0.803；病灶体积≥565.6 mm3 诊断ALK 基因突变敏感度为65.9%（29/44），特异性为66.8%（24/36），ROC 曲线下面积为0.781；病灶大小≥10.4 mm诊断ALK 基因突变敏感度为61.3%（27/44），特异性为61.1%（22/36），ROC 曲线下面积为0.755（图2，封三）。

 

图2 ALK 基因突变的ROC 曲线（见内文第18 页）

肺腺癌存在异质性，不同病理和分期患者治疗方式不同。研究显示，肺腺癌的侵袭性与肺GGN 的良恶性密切相关，因此，诊断肺腺癌GGN 的侵袭性是肺癌诊治中的关键环节[7]。

GGN 从磨玻璃成分向实性成分的演变是一个动态过程，无明确的界限，因此GGN 侵袭性诊断较为困难[8]。据报道[9]，GGN 的浸润程度与部分HRCT 征象相关，包括毛刺征、空气支气管征、病灶边缘特征等。有研究[10]认为病灶边缘征象能够反映病灶潜在的病理特性，其中毛刺征是肿瘤向血管、支气管或小叶间隔浸润所致，分叶征是由病灶各部分生长速度不均匀所致，分叶征、毛刺征出现提示恶性程度增高。此外，胸膜凹陷征的病理学机制与病灶内纤维组织收缩和胸腔积液形成所致有关[11]，支气管充气征的病理基础为GGN 内含气和扩张的细支气管。本研究中，单因素和Logistic 回归分析结果证实了上述观点。

GGN 病灶直径/体积是评估肿瘤T 分期的关键指标，直径/体积越大，分期越晚，IA 的可能性越高[12]。相关文献[13]显示非浸润性腺癌的CT 值显著低于浸润性病变，提示高CT 值病变侵袭性和恶性程度增强。Kim等[14]报道病灶质量0.472 g 是作为IAC、AIS/MIA 区分的临界值；本研究中，GGN 质量诊断侵袭性的临界值为0.276 g，OR 值为8.935，ROC 曲线下面积为0.872，提示GGN 质量诊断病灶侵袭性效果良好。本研究临界值较低，可能与纳入病例不限定GGN 的最小径有关。

基因突变与影像学结合能解释肿瘤影像学的复杂性和多样性，并可预测某些影像特征与基因的关系。ALK 基因是目前已知的肺腺癌的主要突变基因，在肺腺癌发病机制中扮演着重要角色，但国内关于肺腺癌与ALK 基因突变的关系较少。有研究[15]显示，ALK 基因抑制剂能够有效延长患者生存期，是肺腺癌进展的驱动基因，可作为肺腺癌浸润性评估的分子生物标志。本研究中，ALK 基因突变和正常患者的肺腺癌浸润性比较，差异有统计学意义（P＜0.05），提示ALK基因突变与肺腺癌浸润性相关，ALK 基因突变可促进GGN 的生长，导致GGN 的侵袭性增加。

HRCT 征象与EGFR 基因突变密切相关，但尚无与ALK 基因突变的相关性研究报道[16-17]。本研究中，基因突变组和基因正常组的GGN 大小、体积、质量比较，差异有统计学意义（P＜0.05）；GGN 质量、体积和GGN 大小诊断ALK 基因突变的最佳临界值分别为0.256 g、565.6 mm3、10.4 mm，ROC 曲线下面积为0.803、781、0.755，提示GGN 大小、体积、质量可反映ALK 基因突变情况，预测GGN 的恶性程度。有研究[18-20]显示，浸润性病变的ALK 突变率高于非浸润性病变，ALK基因突变病灶有乳头状、黏液分泌型、筛网状或腺泡样等特征，因而具有较大的体积和质量，故可用于ALK 基因突变的预测。

综上所述，GGN 的侵袭性以及ALK 基因突变与HRCT 征象如病灶大小、体积、质量等密切相关，对于辅助预测GGN 侵袭性、ALK 基因突变具有重要价值。对于临床不能获得ALK 基因检测结果的病例，可通过HRCT 征象辅助判别。但受样本量限制，本研究结果有待于前瞻性、扩大化的中心试验验证。

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Influencing factors analysis of infiltrative lesion and anaplastic lymphoma kinase gene mutation in patients with lung ground glass nodule

LIU Ning
Department of Radiology, Northern District General Hospital, Liaoning Province, Shenyang 110016, China

[Abstract]Objective To analyze the influencing factors of infiltrative lesion and anaplastic lymphoma kinase (ALK)gene mutation in patients with lung ground glass nodule (GGN). Methods A total of 80 lung GGN patients suspected with ALK gene mutation admitted to oncology department of our hospital from January 2015 to January 2018 were selected as the research objects, including 30 cases with pre-infiltration lesions and 50 cases with infiltration lesions, 36 patients in normal ALK gene group, 44 patients in the gene mutation group.The pathological results were used as the gold standard to analyze the differences between the pathological status of patients with pre-infiltration lesions and infiltration lesions, as well as ALK gene mutations, and to study the influencing factors of GGN invasion and ALK gene mutations. Results There were statistically significant differences in morphology (hair prick sign, lobular sign, pleural indentation or stretch sign, bronchial inflation sign or vacuole sign), size, relative CT value, CT value, volume and mass between pre-infiltration lesions and infiltration lesions (P＜0.05).Logistic regression analysis showed that GGN mass(β=2.190, OR=8.935, 95%CI：7.446-10.722), volume (β=1.781, OR=5.936, 95%CI：4.841-7.278), CT value (β=1.709,OR=5.523,95%CI：4.694-6.499),relative CT value(β=1.684,OR=5.387, 95%CI：3.690-7.864), size (β=1.762, OR=5.824,95%CI：5.264-6.324),hair prick sign(β=1.594,OR=4.923,95%CI：4.184-5.793),lobular sign(β=1.665,OR=5.286,95%CI：4.153-6.727), pleural indentation or stretch sign (β=1.606, OR=4.983, 95%CI：4.413-5.627), bronchial inflation sign or vacuole sign (β=1.794, OR=6.013, 95%CI：5.191-6.966) were influencing factors of infiltrative lesions (P＜0.05).The ROC curve showed that the sensitivity of lesions ≥0.276 g to diagnose GGN infiltration was 80.0% (24/30),the specificity was 94.0% (47/50), and the area under the ROC curve was 0.872.There were statistically significant differences in GGN size, volume, mass, and invasion between the gene mutation group and the normal gene group (P＜0.05).Logistic regression analysis showed that mass (β=2.059, OR=7.838, 95%CI：5.380-11.419), volume (β=1.936, OR=6.931, 95%CI：5.036-9.540), size (β=1.781, OR=5.936, 95%CI：4.450-7.918), and invasion (β=1.635, OR=5.129, 95%CI：4.031-6.528) were the influencing factors of ALK gene mutation (P＜0.05).The optimal cut-off values for ALK gene mutations diagnosed by GGN mass, volume and size were 0.256 g, 565.6 mm3 and 10.4 mm, respectively, and the areas under the ROC curve were 0.803, 0.781 and 0.755. Conclusion The mutation of ALK gene is an important factor affecting the invasion of GGN.High-resolution CT (HRCT) signs are of great value in the prediction of the invasion of GGN and the mutation of ALK gene.

[Key words] Lung ground glass nodule; Lung adenocarcinoma; Invasive; High-resolution CT; Anaplastic lymphoma kinase; Diagnosis; Influencing factors

[中图分类号] R814.42

[文献标识码] A

[文章编号] 1674-4721（2020）5（c）-0015-05

[作者简介] 刘宁（1984-），女，辽宁彰武人，硕士，主治医师，研究方向：放射影像诊断

（收稿日期：2020-01-17 本文编辑：任秀兰）