基于定量影像组学特征的非小细胞肺癌中的EGFR基因突变预测

发布时间：2020-03-18 12:20

【摘要】：目前,肺癌仍是全球医学技术攻克的难点,有效降低每年高发的致死率和发病率同样是棘手的问题。由于肺癌中约85%的患者为非小细胞肺癌(non-small cell lung cancer,NSCLC)类型。因此,非小细胞肺癌是目前研究的重点和热点。随着医疗水平的不断提高,非小细胞肺癌的预后治疗水平已经到了基因的层面,表皮生长因子受体(EGFR)基因突变状态的检测对非小细胞肺癌患者个体化治疗和改善预后都有重要的临床意义。当处于晚期的非小细胞患者被确切诊断为表皮生长因子受体突变,采用酪氨酸激酶抑制剂(TKI)来进行治疗已成为广泛接受的方式。现阶段比较流行的检测病人是否发生EGFR突变的方式是通过扩增阻滞突变系统(amplification refractory mutation system,ARMS)和直接测序进行特异性靶点检测。然而,直接测序需要对样本病变组织进行活检,虽然准确率很高,考虑到该方法需要进行局部手术穿刺来获取肿瘤组织,检查过程会花费高额费用,且检查结果需要较长时间。再者,该测序方法对所采用的技术和测试材料都有高标准的要求。而ARMS检测方法采用较新的检测技术,同样无法普及。此外,当癌变发生后才进行检测,多数患者在确诊后已经属于晚期,不采取一些有效的及时治疗,生存率基本在10%以下。如果病人及时被发现EGFR突变,可采取靶向药物治疗,可有效减少其进行化疗所带来的较大的副作用和在一定程度上改善发病期间生活状况。针对上述临床难题,本文提出利用新兴的影像组学方法对EGFR突变进行了理论和统计学的研究。首先本章通过严格的入组标准,筛选出180例病人作为研究对象。然后对每个病人的计算机断层扫描(Computed Tomography,CT)影像中进行高标准手动分割,将得到的感兴趣区域进行统一化处理。接着对每个病人提取485个三维影像组学特征进行量化。为了使研究更有临床意义,在影像组学特征的基础上,该研究收集了5个和EGFR突变高度相关的临床特征进行分析,采用套索回归算法(Least absolute shrinkage and selection operator,Lasso)从提取的485个高维特征和5个临床变量中自动地选择出具有预测EGFR突变能力的10个特征,利用逻辑斯特回归算法建立模型来预测EGFR突变。为了直观体现模型的性能,绘制了受试者工作特征曲线(Receiver operating characteristic curve,ROC),其中训练集的受试者工作特征曲线下面积(Area under ROC curve,AUC)为0.8618,验证集的AUC为0.8725,最后绘制了诺模图(nomogram)来直观反映出每个病人突变的风险,从而为诊断非小细胞肺癌的患者是否有EGFR突变提供了新思路。
【图文】：

1图 1-1 2000 年至 2011 年中国男性的癌症发病率.1-1 Trends in incidence rates for selected cancers for males in China, 2000 to 此，，如何降低肺癌的死亡率是一个亟待解决的挑战性临床问题。，通过组织病理分型可将肺癌分为小细胞肺癌和非小细胞肺癌（ng cancer, NSCLC）两类，其中非小细胞肺癌约占 85%[3]。对于非小

显子缺失”是指切除了 EGFR 蛋白中负责抑制它自身活性的部分。这两种突变方式占到肺癌 EGFR 突变的 90%[18]；另一种是 EGFR 蛋白的第 858 个氨基酸从L 突变为 R，即 L858R 突变[19]。1.2.1 国内外表皮生长因子（EGFR）突变机制Blackhall 等人指出， EGFR 作为癌症预后改善的主要控制因素[20],它在大多数非小细胞肺癌患者中都有表达，例如对细胞增殖的作用，抑制细胞凋亡，血管生成，转移电势和化学抗性的反应等(图 1-2)。如图所示，EGFR 结构的组成部分包括在细胞外部的配位体，通过细胞膜物质交换的区域，和存在于内部的酪氨酸酶作用范围所构成。与该受体结合的配体如表皮生长因子和转化生长因子α通过引起受体酪氨酸激酶的磷酸化和下游细胞内信号通路的激活来调节细胞增殖和生存，例如对丝裂原活化蛋白激酶和磷脂酰肌醇 3 激酶的磷酸化过程可以说明。
【学位授予单位】：哈尔滨理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：R734.2;TP391.41

【参考文献】

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1 张利文;方梦捷;臧亚丽;朱永北;董迪;刘侠;田捷;;影像组学的发展与应用[J];中华放射学杂志;2017年01期

2 容毓;罗凯;薛兴阳;贺智敏;;DNA直接测序技术检测EGFR基因及突变分析[J];广州医学院学报;2013年02期

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本文编号：2588707