背景：在多原发性肺腺癌(MPLS)中，影像学和基因突变之间的关系尚不清楚。本回顾性研究旨在探讨MPLA患者表皮生长因子受体(EGFR)突变和间变性淋巴瘤激酶(ALK)状态与CT特征的关系。
方法：医院经病理检查证实的多原发性肺腺癌(MPLS)患者67例(个病灶)。所有受试者在接受任何治疗前都进行了EGFR突变和ALK状态测试，并进行了胸部CT检查。MPLA的定义标准与组织学综合评估(CHA)密切相关。
结果：在MPLS患者中，表皮生长因子受体基因突变在女性中更为常见(p=0.)。从未吸烟的患者(p=0.)，较少淋巴结转移的患者(p0.)，肿瘤典型表现为毛玻璃样阴影的患者(p=0.)，尤其是混合性毛玻璃样阴影的患者(p0.)，并有支气管充气征的患者(p=0.)。Logistic回归分析显示，毛玻璃样阴影GGO(OR=6.，p=0.)与表皮生长因子受体突变相关，而支气管肺气肿与表皮生长因子受体突变无关(比值比OR=3.，p=0.)。在预测表皮生长因子受体突变时，受试者计算特征曲线（ROC）的曲线下面积(AUC值)，对于仅临床CT特征和联合CT特征的曲线下面积(AUC值)分别为0.和0.，两组之间有显著的差异(p=0.)。间变性淋巴瘤激酶阳性状态最常见于年龄较小(p=0.)和从未吸烟(p=0.)的MPLA患者。在CT扫描中，ALK与MPLA中的实性结节或肿块相关(P0.)。Logistic回归分析显示，实性结节(OR=6.，p=0.)是预测MPLA中ALK阳性的独立因素。对于ALK阳性的预测，ROC曲线得出仅临床CT征象和联合CT征象的AUC值分别为0.和0.，但它们之间没有显著差异(p=0.)。
结论：在MPLA患者中，淋巴结转移较少的不吸烟女性和CT显示GGO或GGO和空气支气管混合征的患者更有可能出现EGFR突变。对于不吸烟的患者，建议CT上有实质性病变的年轻患者接受ALK状态测试。
引言
几十年来，肺癌一直是全球癌症死亡的主要原因。年，Manini和Melamed首次提出了多原发性肺癌（MPLCs）的概念和诊断标准。MPLCs中腺癌的比例远高于鳞状细胞癌。随着计算机断层扫描（CT）和肺癌筛查的广泛应用，MPLAs在患者中的发生率已报告为0.2-8%（尸检研究中为3.5-14%）。虽然MPLA治疗尚无标准，但人们一致认为，不同的病变应分别处理和分期。目前，手术切除仍是MPLAs的主要治疗方法。然而，考虑到患者的耐受性，很难切除所有MPLA病变。随机临床试验表明，在晚期非小细胞肺癌（NSCLC）中，酪氨酸激酶抑制剂（TKIs）治疗后无进展生存期（PFS）比化疗后更长。因此，从治疗的角度来看，MPLA病变仍需进行基因检测。
表皮生长因子受体(EGFR)突变和间变性淋巴瘤激酶(ALK)重排是肺腺癌最常见的两个药物靶点。最近的研究发现，驱动突变(包括EGFR和ALK突变)在多原发性肺癌（MPLCs）中高度不一致，强调了在多灶性肿瘤中单独分析基因突变状态的必要性。然而，在治疗前从多灶性肺腺癌获取足够的组织用于基因突变分析可能是不可行的，因为不能操作，取样伪影或有限的活检样本数量。因此，需要更方便、非侵入性的方法来加强对不能切除的多灶性肺腺癌患者的基因状态评估。
CT是发现和定性肺部肿瘤的最佳方法。单个原发性肺腺癌(SPLA)的CT表现与EGFR突变或ALK阳性之间的关系已得到证实，提示SPLA的影像学表现与基因表达有一定的相关性。然而，据我们所知，以前没有关于MPLA的研究评估过EGFR和ALK突变与CT特征的关系。因此，我们的研究旨在探讨CT特征是否可以预测MPLAs患者的EGFR突变和ALK阳性。
材料和方法
患者和纳入标准
医院年1月至年2月多学科胸部肿瘤学课题组评估的例患者进行回顾性筛查。其中例(个病灶)患者在初次薄层CT扫描时根据综合组织学评估(CHA)时同时患有2个或2个以上多发性肺腺癌。纳入标准如下：(A)经手术切除病理证实为肺腺癌；(B)诊断为肺腺癌的现有病理报告(包括主要病理亚型、淋巴结转移和胸膜浸润)；(C)EGFR突变和ALK状态的现有结果；以及(D)现有的临床数据，包括年龄、性别、吸烟史和肿瘤淋巴结转移(TNM)分期。排除标准如下：(A)无法获得薄层CT(n=21)；(B)从CT采集到手术的时间间隔超过3个月(n=10)；(C)术前治疗，如放疗或新辅助化疗(n=6)；(D)CT图像伪影，妨碍进一步评估(n=3)。最终纳入67例患者(个病灶，个同步病变和22个异时病灶)。对每例患者的病历进行回顾性分析。记录患者的临床特征，包括年龄、性别、吸烟史、组织病理学、淋巴结转移和肿瘤分期。根据Lv等人的定义，不吸烟被定义为终生接触少于支香烟，其余的患者被归类为长期吸烟者。TNM分期采用IASLC第8版TNM肺癌分期系统。当根据目前的分期系统对肿瘤进行分期有困难时，组织了一个多学科小组(MDT)进行讨论并达成共识。本回顾性研究医院机构评审委员会批准。所有参加本研究的受试者在被告知研究细节后都签署了一份书面同意书。
值得注意的是，本研究是在以下不同情况下基于每个病灶或每个患者进行的：临床特征(年龄、性别、吸烟史和淋巴结转移)按每个患者描述。如果至少有一个病灶含有EGFR突变，则考虑MPLA患者的EGFR突变。同样，如果至少有一个病变含有ALK阳性病变，则考虑ALK阳性的MPLA患者。另一方面，对每个病变的肿瘤TNM分期、CT表现、EGFR状态和ALK状态进行了描述。
MPLA组织病理学分析及评价标准
根据肺腺癌的IASLC/ATS/ERS分类来评价肺腺癌的优势亚型。病理亚型以结节为主，包括非典型腺瘤样增生(AAH)、原位腺癌(AIS)、微侵袭性腺癌(MIA)、以鳞状、腺泡、乳头状、实性或微乳头状成分为主的浸润性腺癌，以及侵袭性腺癌变体(包括粘液性、胎儿型和肠型)。鳞片型腺癌被定义为微侵袭性腺癌、原位腺癌或含有鳞片状型成分的浸润性腺癌。在本研究中，MPLA的命名以CHA为基础。MPLA的组织学内容如下：(1)多个病灶中至少有一个是AIS或MIA；(2)多个病灶的主要组织病理学模式不同；(3)主要的组织病理学模式相似，但多个病灶之间的EGFR或ALK状态不同；(4)当肿瘤之间的无瘤间隔2年时，定义为同步的MPLA，并定义异时性病变。当癌症之间的无瘤时间间隔≥2年时，定义为异时病变。
表皮生长因子受体突变分析
ARMS法分析EGFR突变。对原发肿瘤、淋巴结、远处转移和胸腔积液标本进行切除、抽吸或活检，固定在10%中性缓冲福尔马林中，然后石蜡包埋。从福尔马林固定、石蜡包埋的组织切片中提取DNA，并根据制造商的说明使用QiagenFFPE组织试剂盒(荷兰RootsNV)。用MxPtM系统(Stratagene，LaJolla，美国)使用EGFR29突变检测试剂盒(中华人民共和国厦门AmoyDiagnostics)进行PCR，结果按照制造商的说明进行解释。EGFR突变的分子分析定义为EGFR外显子18、19、21、20的突变状态，否则将其他类型的EGFR突变定义为野生型EGFR。
VentanaALK免疫组织化学(IHC)法
VENTANAIHC检测是一种基于单克隆抗体D5F3的全自动检测方法。这项试验已经被美国FDA和中国FDA批准，用于确定非小细胞肺癌患者接受ALKTKIs治疗的资格。根据制造商的说明对福尔马林固定的石蜡包埋的厚度为4μm的组织切片进行切割，并根据提供的算法进行评分。结果为二分类，其中任何百分比的阳性肿瘤细胞具有强烈的颗粒状胞浆染色表明ALK阳性，而所有其他的观察都被认为是ALK阴性。
CT图像采集
67例(个病灶)均行CT平扫，52例(个病灶)同时行CT增强扫描。在我们机构使用多层螺旋CT系统进行CT成像(SomatomDefinitionAS+，SiemensHealthineers，德国)。扫描范围从胸腔入口到肋膈角下方。CT参数：探测器准直宽度64×0.6mm和×0.6mm，管电压kV。管电流由自动曝光控制系统(护理剂量4D)调节。重建的图像切片厚1.5mm，层间距1.5mm。然后，将重建图像传输到工作站和图像存档与通信系统(PACS)进行多平面重建(MPR)后处理。纵隔窗(中心50，宽度)和肺窗(中心，-，宽度0)均由PACS机提供。52例患者肘部静脉注射非离子碘造影剂(60~80mL碘海醇mg/mL，北京北路药业有限公司)，剂量3mL/s。
CT图像解读
图像由两位放射科医生分析(J.G.，有10年经验的胸部放射科医生和X.H，一位有4年解释CT图像经验的放射科研究员)。两位放射科医生都使用医学数字成像和通信(DICOM)协议来分析CT研究中的图像，而不需要获得临床和组织学结果，但他们知道肿瘤的存在和位置。他们使用轴位CT图像和MPR图像来评估CT特征。在他们分别进行评估后，分歧以协商一致的方式解决。每种CT特征的解释如表1所示。
统计分析
使用SPSSStatistics(SPSS，Version21，IBM，Chicago，IL，USA)和MedCalc16.2.0(MedCalcSoftware，Mariakerke，比利时)软件进行分析。临床特征(年龄、性别、吸烟史和淋巴结转移)以每个患者为基础进行描述。其他临床和病理表现、CT特征、EGFR状态和ALK状态描述均以病变为基础进行描述。用Kolmogorov-Smirnov检验检验分布的正态性。正态分布和非正态分布的数据和分类变量分别表示为平均值±标准差、中位数(四分位数范围)和频率(百分比)。两组正态分布变量的比较采用独立样本t检验，分类变量比较采用卡方检验。采用多元Logistic回归分析确定EGFR或ALK突变状态的独立预测因素。采用Enter淘汰法选择最终模型，界限p值为0.05。P值0.05(双尾)被认为具有统计学意义。构建受试者工作特征曲线(ROC)预测EGFR突变或ALK阳性的综合独立因素。然后，使用DeLong等人的非参数方法比较单独的临床特征和结合CT征象的临床特征ROC曲线。用95%可信区间(CI)的组内相关系数(ICC)分析肿瘤最大直径的可重复性检验。对于其他CT征象，观察者间的一致性用k系数来评估。P值0.05(双尾)被认为具有统计学意义。
结果
临床特征
我院年1月至年2月MPLAS发生率为5.6%(67/)。入选符合条件的MPLA患者67例，年龄(58±7)岁，年龄范围从35~73岁，男女之比为2/1，共个病灶。总体而言，26.9%的MPLA患者是吸烟者。
表皮生长因子受体突变和ALK状态与临床特征的关系
根据患者(n=67)，受试者分为EGFR突变组(n=43)和野生型EGFR组(n=24)。如表2所示，表皮生长因子受体基因突变在女性(p=0.)、从不吸烟者(p=0.)和淋巴结转移较少者(p0.)中较高，但与年龄(56±6vs60±8岁，p=0.)无明显相关性。根据病变情况(n=)，EGFR突变组(n=43)和野生型EGFR组(n=24)在TNM分期、病理亚型或胸膜侵犯方面没有差异，如表3所示。
在每个患者的基础上，较年轻的患者(49±7比58±7，p=0.)和从不吸烟的患者(p=0.)更多地被纳入ALK阳性组(n=13)中，而不是ALK阴性组(n=54)，但与性别(p=0.)、吸烟史(p=1.)或淋巴结转移(p=0.)没有明显的相关性(表2)。在每个病变的基础上，本研究队列被分为ALK阳性组(n=23)和ALK阴性组(n=)。ALK阳性多见于以实体优势亚型的肿瘤或粘液性腺癌(p0.)。然而，在TNM分期和胸膜侵犯方面，两组之间没有差异，因为这两组患者的TNM分期和胸膜侵犯程度均无明显差异(如表3所示)。
CT判读中的观察者间一致性
肿瘤最大直径的组内相关系数为0.(95%CI：0.，0.)。至于其他CT特征，两个观察者之间的一致性很好，k系数在0.到0.之间(表4)。
EGFR突变和ALK重排与CT表现的相关性研究
所有CT征象均按病变前情况记录：10.4%(7/67)位于同一肺段，15%(10/67)位于同一肺叶，59.7%(40/67)位于同侧肺，23.9%(16/67)位于对侧肺(图1)。
表5显示了MPLA患者不同EGFR和ALK状态的CT特征比较。本系列结果显示磨玻璃不透明度(GGO)(p=0.)(图1)或混合型GGO(p0.)(图2)和支气管造影(p=0.)(图2)与表皮生长因子受体突变相关。没有其他CT征象与EGFR突变状态相关(表5)。Logistic回归分析显示，GGO(OR=6.，p=0.)与表皮生长因子受体突变相关，而支气管肺气肿与EGFR突变无关(OR=3.，p=0.)。此外，ALK阳性与MPLAs中的实体瘤相关(p0.)(图3)。没有其他CT征象与ALK重排状态相关(表5)。Logistic回归分析显示，实体结节(OR=6.，p=0.)是预测MPLAs中ALK阳性的独立因素。
ROC曲线分析
对于表皮生长因子受体突变的预测，受试者操作特征曲线（ROC）分析得出仅临床特征和联合CT特征的曲线下面积(AUC值)分别为0.和0.，两者之间存在显著性差异(p=0.）（图4a）。对于ALK阳性的预测，仅临床CT特征和联合CT特征的ROC曲线得出的AUC值分别为0.和0.，但它们之间没有发现显著的差异(p=0.)(图4B)。
四、讨论
本研究发现我院年1月至年2月的MPLAs发病率为5.6%，与以往报道的发病率(0.2~8%)一致，本研究MPLAs患者的平均年龄为58±7岁，女性比例明显高于男性(2：1)，与以往研究结果相似。在患者方面，MPLAs患者EGFR有效突变率为64.2%，高于单发肺腺癌患者(27-56%)。这一结果可能是因为MPLAs患者的EGFR突变被定义为至少一个含有EGFR突变的病变，这将高估EGFR突变率。以病变为基础时，EGFR突变率为45.9%，与以往研究结果一致。
当以患者为基础时，MPLA组的EGFR突变在没有吸烟史的女性中比野生型EGFR组更常见，这与单个原发性肺腺癌(SPLA)的EGFR突变患者的临床特征相似。根据病变情况，EGFR突变组和野生型EGFR组在肿瘤的TNM分期上没有明显差异，这与Tu等人的结果相反。他们发现早期NSCLC患者的EGFR突变率明显高于晚期NSCLC患者。这种差异可能是因为我们研究中的大多数患者都是III-IV期(68.9%)，而Tu等人的系列研究中，Ⅲ-Ⅳ期肺腺癌仅占22.6%。另一方面，我们发现EGFR突变与淋巴结转移的相关性较小，支持EGFR突变病例的低分期。既往研究表明，鳞状上皮型肺腺癌EGFR基因突变率高于其他亚型肺腺癌。在本研究中，虽然鳞状上皮占优势亚型的腺癌EGFR突变率(24.2%)高于其他亚型的EGFR突变率(13.7%)，但两者之间无显著性差异，可能是因为鳞状上皮占优势亚型的发生率较低(18.5%)。
在本研究中，病变多位于同侧肺(59.7%)，位于同一肺叶和同一肺段，其次是对侧肺(23.8%)。然而，Arai等人的研究结果显示，50%的双原发癌位于对侧肺，而肺内转移灶主要发生在同一肺叶(84.2%)。这些研究可能有所不同，因为我们病例中包括的所有肿瘤都是通过手术切除的。在耐受性方面，当病变位于同侧肺时，患者表现出较好的手术耐受性。我们排除了对侧肺中一些未做手术的病变。此外，在目前的研究中，一些不能手术的病变患者仍在随访中。
以前的研究已经分析了SPLA的影像征象与EGFR突变之间的潜在关系。在CT征象中，大部分研究集中在GGO与EGFR突变的相关性上。本研究发现EGFR突变在CT中更多地表现为GGO，这与以往在SPLA中的大多数研究结果一致，这可能是由于EGFR复制与CT上GGO的百分比成反比。此外，在我们的研究中，混合GGO(mGGO)病变比纯GGO(pGGO)病变更容易发生EGFR突变。对上述现象的可能解释可能是EGFR突变促进了单纯GGO向混合型GGO的转化。此外，本研究还发现MPLS的EGFR突变在CT上的空气支气管图中更为常见，这与以前在SPLA上的研究一致，空气支气管图显示某些肿瘤尚未侵犯支气管，提示EGFR突变的肿瘤侵袭性较弱。然而，在MPLA病变中未发现其他CT特征与EGFR突变之间的相关性，如肿瘤大小、分叶状、毛刺和胸膜附着，而在SPLA中检测到这些突变。这些差异不仅出现在我们的系列研究和以前的研究中，而且在既往的研究中也有所不同。上述差异的可能解释是不同的研究设计和人口统计学特征。ROC曲线分析显示，结合临床CT征象预测EGFR突变明显优于单纯使用临床变量。因此，我们可以合理地认为，具有EGFR突变的MPLA肿瘤具有与单发肺腺癌相似的成像模式，这强调了在无法活检的MPLA病变中应用CT特征预测EGFR突变的必要性。
在未选择的非小细胞肺癌患者中，ALK阳性率为0.4%至13.5%。在这项研究中，MPLAS患者的ALK阳性率略高(17.0%)，这可能是由于ALK阳性在晚期肺腺癌中更常见。本研究中大多数MPLA患者具有较高的TNM分期(Ⅲ-Ⅳ期，86.6%)，提示ALK阳性状态与晚期肿瘤分期有关。以前的研究已经报道，ALK阳性的患者往往比非ALK重排的患者更年轻，而且更经常不吸烟；这一点在我们的研究中也得到了证实。最近由Li等人进行的一项相对较大样本的研究表明，ALK阳性在实性占优势的腺癌亚型中更为常见。Akihiko等人报道说ALK阳性的NSCLC通常表现为固体或腺泡生长模式、筛状结构、粘液细胞(标志细胞或环状细胞)和丰富的细胞外粘液。同样，我们的研究发现，ALK阳性率在实性占优势的亚型或粘液性腺癌中较高。
关于CT影像，以往的研究表明，较大的体积、实性肿块、广泛的淋巴结转移、胸膜浸润、胸腔积液和远处转移与ALK阳性有关，提示ALK阳性肿瘤具有高度侵袭性。在我们的系列研究中，ALK阳性的MPLA与无GGO征象的实性结节或肿块的表现独立相关，这与上述报道一致。本研究的病理结果表明，ALK阳性与实性占优势的亚型或粘液性腺癌有关，因为实性占优势的腺癌或粘液性腺癌在CT上几乎没有GGO表现。另外，Aritoshi等人发现双原发灶有2个GGO结节的肺癌患者预后好于有2个实性结节的双原发癌患者。提示ALK阳性的MPLA患者预后可能较差。然而，没有发现其他CT征象与ALK阳性之间的相关性，这可能是由于本研究的样本量较小所致。对于ALK阳性的预测，ROC曲线得出仅临床CT征象和联合CT征象的AUC值分别为0.和0.，但它们之间没有显著差异。这一结果可能是因为本系列中很少有CT表现与ALK阳性有关，这对ALK阳性的诊断价值有限。然而，我们相信，在未来更大样本的研究中，将会发现更有希望的结果。
我们的研究有局限性。1)这项研究是在一个只有一小群患者的中心进行的，特别是在ALK阳性病例的数量(13例患者，23个病灶)方面；因此，需要大样本的多中心研究来验证本研究的结论和亚组分析。2)CT征象不仅可以预测MPLA的基因状态，而且还可以对MPLA患者进行随访，因为这些患者会出现更多我们无法活检的病变，因此CT特征不仅可以用来预测MPLA的基因状态，还可以用来对MPLA患者进行随访。但是，我们的案例是从年到年收集的，所以跟踪时间不够。因此，本文未对随访的胸部CT结果进行分析。未来的长期研究需要探索这些患者的结果，无论他们的表现是真正的同步T1/T2还是更接近T1NxM1a。3)第三，本研究仅分析腺癌，不包括其他组织学亚型。然而，这是可以理解的，因为大多数EGFR突变和ALK阳性病例都是在腺癌中发现的，鳞癌的突变率极低(5%)。4)为保证获得的病理标本的可靠性，本研究所有病例均行手术切除。此外，我们排除了一些仅经活检证实但未经手术切除的病变，这不可避免地影响了研究结果的全面性。5)由于样本量较小，Lee等人未讨论不同EGFR突变类型(外显子18、19、20、21)与CT表现的关系。结果显示，具有外显子21突变的肿瘤的GGO体积百分比明显高于具有其他EGFR突变的肿瘤。然而，我们的结果为进一步的研究提供了方向。
结论
总而言之，在MPLA患者中，淋巴结转移较少的不吸烟女性和CT上有GGO和空气支气管征的患者更容易发生EGFR突变。在不吸烟的患者中，建议对CT上有实质性病变的年轻患者进行ALK状态测试。因此，我们的研究可以合理地得出结论，具有EGFR突变和ALK阳性的MPLA肿瘤具有与单个肺腺癌相似的影像学模式。这些结果可以指导MPLA患者不同结节的临床治疗，并有助于为这些患者制定最佳治疗策略。然而，由于这是一项小样本的回顾性研究，需要在更大的前瞻性研究中证实这些结论。
图岁女性并发两例原发性肺腺癌，其中一例位于左上叶尖后段(病灶A)(A)，另一例位于右上叶(病灶B)(B)。在CT上，病变A表现为分叶状实性结节，伴有毛刺和胸膜侵犯。病灶B表现为轻而模糊的磨玻璃样混浊(GGO)。苏木精-伊红(HE)染色(C)病灶A为浸润性肺腺癌，以腺泡为主，病灶B为微小浸润性肺腺癌，以鳞状为主。ARMS方法(e，f)在两种肿瘤中都发现了EGFR基因外显子19的19_del突变。
图岁女性并发两例原发性肺腺癌，一例位于右中叶(病灶A)(A)，另一例位于右下叶(病灶B)(B)。CT表现为纯磨玻璃结节(GGO)，B为边缘分叶状的混合性GGO。苏木精伊红(HE)染色(c，d)显示不同组织学类型的腺癌，ARMS法(e，f)显示EGFR基因外显子19在下叶肿瘤中存在19_del突变，而在中叶肿瘤中未见突变。
图3一例56岁女性并发两例原发性肺腺癌，一例位于左下叶(病灶A)(A)，另一例位于左上叶(病灶B)(B)。病灶A为高至中分化腺癌，CT表现为混合性GGO结节。病灶B为腺癌，CT表现为边界分叶状的实性肿块。苏木精伊红(HE)染色显示(C)T1为乳头型，(D)T2以实性和筛状为主。ARMS-PCR分析证实EGFR突变位于(E)T1，而(F)T2没有突变。免疫组化荧光原位杂交(FISH)分别显示T1的ALK阳性和阴性结果，而T2的ALK呈阳性
图4单独使用临床特征或结合CT征象预测MPLS中EGFR突变(A)或ALK阳性(B)的受试者工作曲线(ROC)曲线
原文题目：CTfeaturesassociatedwithEGFRmutationsandALKpositivityinpatientswithmultipleprimarylungadenocarcinomas
CardiothoracicSurgery
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