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肺癌能谱CT及其相关基因与临床应用

黄倩文  
【摘要】:研究背景:肺癌是肺部最常见的原发恶性肿瘤,发病率在所有肿瘤中居第一位,是目前人类癌症死亡的重要原因之一[1]。肺癌的检查主要依赖影像学,传统CT诊断肺癌一般以形态学、CT值、强化程度及方式等作为依据,无法满足临床鉴别的需要。此外准确判断肺癌病理类型对治疗方案的确定具有指导性作用。因此我们迫切需要一种能够无创、准确、有效的帮助肺癌诊断及判断病理类型的检查方法。能谱CT在传统CT的基础上还提供了单能量成像、物质分离、能谱曲线及有效原子序数等多种参数[2],为更好地表征肺结节提供了新的辅助手段[3]。但目前国内外对于能谱CT在肺癌的诊断及其病理分型的应用价值意见尚未统一,本研究旨在通过对肺癌与肺部炎性病灶、肺癌不同病理类型能谱CT参数的比较分析,筛选出对肺癌诊断和判断病理类型有帮助、有意义的参数。此外,目前一些研究表明,肺癌患者甚至部分吸烟者的气道上皮损害已经延伸到了鼻,鼻粘膜相关基因表达与肺癌发生存在一定关联,可作为寻求一种无创、简便筛查甚至诊断肺癌手段的基础,具备很好的应用前景。我们有理由认为,利用鼻粘膜的基因表达作为非侵入性筛查肺癌的生物学标志物是可行的。从鼻腔上皮细胞中识别有意义的肺癌相关基因可能成为一种新的用于肺癌早期筛查的检查方法。第一部分能谱CT参数在肺癌诊断及病理分型的应用目的:探讨能谱CT参数在肺癌诊断及判断病理类型中应用价值。方法:收集厦门大学附属中山医院2017年3月-2019年1月发现肺部占位患者行胸部能谱CT平扫及双期增强扫描110例,其中经病理证实肺癌93例,肺部炎症17例。选取病灶最短径2cm者共97例(包括28例鳞癌,41例腺癌,4例大细胞癌,7例小细胞癌,17例炎性病灶),分别分成对应的5组。分别测量各组病例肺部原发病灶的能谱CT参数(主要包括IC、NIC、WC、K40-90kev和Eff-Z);将肺癌和肺部炎性病灶、不同病理类型肺癌之间的能谱CT参数进行比较,采用ROC曲线对有统计学意义的能谱参数进行诊断效能评估。P0.05认为有统计学差异。结果:1.肺癌与炎性病灶能谱CT参数比较:平扫肺癌IC、K40-90kev、WC、Eff-Z的测值分别为6.49±2.00、0.91±0.25、1026.19±8.08、7.94±0.12,炎性病灶相应参数分别为10.19±5.16、1.39±0.71、1015.62±13.46、8.21±0.31,差异有统计学意义(P0.05);动脉期肺癌IC、K40-90kev、NIC的测值分别为20.33±5.31、2.78±0.72、0.16±0.04,炎性病灶相应参数分别为23.36±5.92、3.17±0.81、0.20±0.07,差异有统计学意义(P0.05);静脉期肺癌IC、K40-90kev、NIC、WC的测值分别为18.76±4.43、2.54±0.60、0.45±0.10、1024.93±9.77,炎性病灶相应参数分别为21.79±7.64、2.96±1.06、0.53±0.07、1017.77±7.49,差异有统计学意义(P0.05)。ROC曲线分析显示平扫WC诊断肺癌的敏感度及特异度分别为72.9%、68.7%,曲线下面积0.745(P0.05)。2.肺癌不同病理类型能谱参数两两比较:鳞癌与腺癌平扫IC、K40-90kev、WC和Eff-Z、动脉期和静脉期IC、K40-90ke、和WC、静脉期NIC测值差异有统计学意义(P0.05);鳞癌与小细胞癌静脉期NIC测值差异有统计学意义(P0.05);腺癌与小细胞癌平扫IC和K40-90kev、静脉期IC、K40-90kev和NIC差异有统计学意义(P0.05)。3.以鳞癌和腺癌代表非小细胞癌,ROC曲线分析示:平扫WC诊断肺癌的敏感度及特异度分别为72.9%、68.7%,曲线下面积0.745(P0.05);静脉期NIC诊断非小细胞癌的敏感度及特异度分别为85.9%、100%,曲线下面积0.913(P0.05);静脉期IC和K40-90kev诊断腺癌的敏感度及特异度分别为83.8%和86.5%、80.0%和76.0%,曲线下面积分别为0.852和0.853(P0.05)。结论:能谱CT测量平扫IC、K40-90keV、WC和Eff-Z、动脉期肺癌IC、K40-90keV和NIC、静脉期肺癌IC、K40-90keV、NIC和WC参数值可用来鉴别肺癌与肺部炎性病灶,其中平扫WC值大于1021.6时诊断肺癌准确性最高。静脉期NIC大于0.375诊断非小细胞癌、静脉期IC大于17.6或静脉期K40-90keV大于2.355诊断腺癌均具有较高效能。第二部分鼻粘膜肺癌相关基因检测及相关性研究目的:对鼻粘膜肺癌相关基因进行定量检测并比较其与能谱CT参数定量的相关性。方法:收集厦门大学附属中山医院2017年3月-2019年1月可以肺部占位行胸部能谱CT平扫及双期增强扫描患者共1 10例,从病灶最短径2cm的97例患者中有效采集鼻粘膜标本65例(经病理证实肺癌52例,炎性病灶13例);另外采集肺部未见明显异常的CT检查者鼻粘膜标本28例作为对照组。将所有97例病例分为6组(鳞癌组14例,腺癌组30例,小细胞癌组4例,大细胞癌组4例,炎性组13例,正常对照组28例)。采用实时荧光定量聚合酶链反应(Real-time quantitative Polymerase Chain Reaction,qRT-PCR)对患者鼻粘膜12个相关基因(包括HCK,NCF1,TLR8,EMR3,CSF2RB,DYSF,SPEF2,ANKFN1,HYDIN,DNAH5,C12orf55和CCDC113)的表达进行定量检测,分别比较鳞癌组、腺癌组、炎性组与对照组的鼻粘膜目的基因表达定量的差异显著性,找出与肺癌表达相关的基因,对有统计学意义的基因绘制ROC曲线,评估其诊断效能;并将鳞癌、腺癌、炎性病灶中有统计学意义的能谱CT参数定量与鼻粘膜肺癌相关基因定量分别进行相关性分析。P0.05认为差异具有统计学意义。结果:鳞癌组ANKFN1、TLR8表达量较对照组高(分别为2.57±0.28、4.02±0.41),CCDC113表达量较对照组低(0.46±0.03),差异具有统计学意义(P0.05);腺癌组NCF1、TLR8、CSF2RB、DYSF表达量较对照组高(分别为3.74±0.47、3.22±0.28、24.21±1.12、4.76±1.19),CCDC113表达量较对照组低(0.50±0.05),差异具有统计学意义(P0.05);炎性组CCDC113表达量较对照组低(分别为0.45±0.05),差异具有统计学意义(P0.05)。ROC曲线分析显示TLR8取1.1597为临界值时诊断鳞癌、排除腺癌的灵敏度和特异度分别为75.0%和95.0%,曲线下面积为0.744(P0.05)。能谱CT参数与鼻粘膜基因表达定量相关性分析:1.鳞癌组平扫WC~CCDC113呈负相关(rs=-0.670,P0.05),即随着平扫WC的升高,CCDC113基因的表达水平减低;鳞癌组静脉期WC~CCDC113呈负相关(rs=-0.636,P0.05),即随着静脉期WC的升高,CCDC113基因的表达水平减低。2.腺癌组平扫WC~NCF1呈正相关(rs=0.459,P0.05),即随着平扫WC的升高,NCF1基因的表达水平升高;腺癌组Eff-Z~NCF1呈负相关(rs=-0.532,P0.05),即随着Eff-Z的升高,NCF1基因的表达水平减低;腺癌组动脉期WC~CSF2RB呈正相关(rs=0.560,P0.05),即随着动脉期WC的升高,CSF2RB基因的表达水平升高。3.炎性组能谱CT参数与鼻粘膜基因无明显相关性。结论:ANKFN1、TLR8表达水平上调可用于鳞癌的筛查,NCF1、TLR8、CSF2RB、DYSF表达水平上调可用于腺癌的筛查,其中TLR8表达量大于1.1597时诊断鳞癌具有较高效能,而NCF1联合能谱CT平扫WC和Eff-Z对诊断腺癌具有协同作用;CDCC113表达水平下调联合能谱CT平扫WC和静脉期WC有助于鳞癌的诊断。


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