王 婷,劉 壯,龔 敬,姜 琳,沈茜剛,顧雅佳
1.復旦大學附屬腫瘤醫(yī)院放射診斷科,復旦大學上海醫(yī)學院腫瘤學系,上海 200032;2.復旦大學附屬腫瘤醫(yī)院病理科,復旦大學上海醫(yī)學院腫瘤學系,上海200032
乳腺癌的發(fā)病率在中國乃至全球女性癌癥發(fā)病率中是最高的[1-2],且逐年增長,其主要治療手段包括手術(shù)、化療、內(nèi)分泌治療和靶向治療。術(shù)后輔助化療可以降低患者的局部和遠處復發(fā)轉(zhuǎn)移風險,但也伴隨著骨髓抑制、神經(jīng)毒性、免疫抑制等不良反應[3],所以臨床醫(yī)師需要對患者是否能真正從化療中獲益進行慎重嚴謹?shù)脑u判。傳統(tǒng)的臨床病理學特征是治療決策的主要依據(jù),但乳腺癌是高度異質(zhì)性的腫瘤[4-5],所以即使臨床病理學特征相似,對于同樣的治療,效果也不盡相同。
為了更好地預測乳腺癌接受化療的效益比及其復發(fā)風險概率,多種多基因檢測方法[6]由此產(chǎn)生。其中,應用最廣的Oncotype DX21基因檢測被美國臨床腫瘤學會(American Society of Clinical Oncology,ASCO)、圣加侖國際乳腺癌會議(St.Gallen Breast Cancer Conference)、美國國家綜合癌癥網(wǎng)絡(luò)(National Comprehensive Cancer Network,NCCN)等多家頗具影響力的權(quán)威機構(gòu)推薦,可通過個體化的基因檢測結(jié)果輔助醫(yī)師制定治療方案。盡管如此,由于檢測所需的樣本是通過有創(chuàng)手術(shù)獲得的,因而無法“以偏概全”得到表征整體的腫瘤情況。
乳腺X線攝影是一項無創(chuàng)、經(jīng)濟、操作簡單、對鈣化敏感的常規(guī)檢查項目。隨著影像組學的興起,許多研究人員聚焦于探索乳腺癌影像特征與Oncotype DX21基因檢測結(jié)果之間的關(guān)系[7-9]。已有研究的病例入組標準、參考的復發(fā)風險評分(recurrence score,RS)分界值、分析方法各異,研究成果不盡一致,所以還需要進一步的驗證,而國內(nèi)在這方面的研究較少,有鑒于此,我們解析了雌激素受體(estrogen receptor,ER)陽性、人表皮生長因子受體2(human epidermal growth factor receptor 2,HER2)陰性、淋巴結(jié)陰性的早期浸潤性乳腺癌患者的X線影像特征與Oncotype DX21基因檢測結(jié)果(RS分值和RS分級)之間的關(guān)系。
本研究納入了2017年9月—2019年6月在復旦大學附屬腫瘤醫(yī)院進行過乳腺X線檢查以及Oncotype DX21基因檢測的ER陽性、HER2陰性、淋巴結(jié)陰性的早期浸潤性乳腺導管癌患者(單側(cè)),剔除影像檢查中無法包全病灶或Oncotype DX21基因檢測中RNA質(zhì)量欠佳的病例。并從電子病例系統(tǒng)中收集患者的臨床和病理學資料,包括年齡、組織學分級、組織學類型等。
雙側(cè)乳腺進行頭尾位和內(nèi)外斜位X線攝片檢查。所有影像的診斷均由兩名經(jīng)驗豐富的放射科醫(yī)師參照2013年第5版乳腺影像報告和數(shù)據(jù)系統(tǒng)(breast imaging reporting and data system,BIRADS)標準來獨立閱片完成。如果出現(xiàn)對病灶的影像征象判斷不一致的情況,則再由上級醫(yī)師共同商討并作出最后的判定。診斷分析結(jié)果主要包括以下幾部分內(nèi)容:乳腺纖維腺體量的描述及分型,分為脂肪型(a型)、散在纖維腺體型(b型)、不均質(zhì)致密型(c型)、極度致密型(d型);結(jié)合象限和鐘表劃分法進行病灶的定位,并確認深度及其與乳頭、皮膚、胸壁的距離;影像學表現(xiàn)的描述,分為無異常發(fā)現(xiàn)、腫塊、鈣化、結(jié)構(gòu)扭曲、不對稱和伴隨征象(皮膚增厚、乳頭凹陷、腋窩淋巴結(jié)腫大等),其中腫塊另需分析形狀(圓形、卵圓形和不規(guī)則形)、邊緣(清楚、遮蔽、小分葉、模糊和毛刺)和密度(高密度、等密度、低密度和含脂肪密度),鈣化也另需分析形態(tài)(點狀、不定形、多形性、分枝狀等)和分布(彌散分布、線樣分布、集群樣分布、段樣分布和區(qū)域分布);BI-RADS分級的評定。
所有患者的乳腺腫瘤組織標本均由復旦大學附屬腫瘤醫(yī)院病理科采用實時熒光定量聚合酶鏈反應(real-time fluorescent quantitative polymerase chain reaction,RTFQ-PCR)技術(shù),對16個乳腺癌相關(guān)基因(包括5個細胞增殖相關(guān)基因、2個細胞侵襲相關(guān)基因、4個雌激素相關(guān)基因、2個HER2相關(guān)基因、3個獨立基因)和5個參考基因的表達水平進行檢測。根據(jù)21個基因的檢測值綜合評分計算得出RS值(范圍0~100),按照得分高低分為低危組,中危組和高危組。最新的2020年第4版NCCN乳腺癌臨床實踐指南[10]對Oncotype DX21基因檢測及其不同組別提示的臨床意義作了詳細的說明(表1)。
表1 2020年第4版NCCN乳腺癌臨床實踐指南中Oncotype DX21基因檢測結(jié)果的臨床意義Tab.1 Clinical significance of Oncotype DX21 gene assay results in 2020 version 4 NCCN practice guidelines for breast cancer
運用SPSS 23.0軟件進行數(shù)據(jù)處理和分析,Oncotype DX21基因復發(fā)風險評分的分布情況采用Shapiro-Wilk檢驗(P>0.05接受H0假設(shè))。X線征象與RS分級的相關(guān)性采用單因素和多因素有序logistic回歸分析,X線征象與RS分值的相關(guān)性采用單因素方差分析,P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。
除去3例Oncotype DX21基因檢測中RNA質(zhì)量欠佳的病例后,本研究共納入了282例ER陽性、HER2陰性、淋巴結(jié)陰性的早期浸潤性乳腺癌患者,年齡29~78歲,中位年齡52歲,平均年齡(53.9±9.2)歲。絕大多數(shù)患者(73.0%)的組織學類型是單純浸潤性導管癌,其余為浸潤性導管癌伴其他改變(浸潤性微乳頭狀癌、經(jīng)典型小葉癌、黏液分泌等),以浸潤性導管癌伴導管原位癌居多(22.0%)。組織學分級為2級的患者占82.7%,遠多于1級(2.1%)和3級(15.2%)的患者。
通過乳腺X線影像可見,c型(68.4%)是最常見的乳腺腺體類型,其次分別是b型(17.7%)、d型(12.1%)和a型(1.8%)。179例患者病灶在影像上表現(xiàn)為腫塊,多數(shù)是不規(guī)則形(82.1%)、邊緣毛刺(55.9%)、高密度(77.7%)的腫塊。而112例乳腺鈣化中形態(tài)大多是點狀(36.6%)、不定形(32.1%)和多形性(29.5%),并且集群樣分布(75.0%)位居榜首。其中,65例征象為腫塊伴鈣化,而非單純腫塊或鈣化。另有13.1%的不對稱和6.7%的結(jié)構(gòu)扭曲影像表現(xiàn)。乳腺X線重要的影像學特征描述及統(tǒng)計學分析結(jié)果見表2。
表2 乳腺X線影像學特征Tab.2 Descriptive statistics of mammography features
入組患者的Oncotype DX21基因RS分值頻數(shù)分布見圖1,RS分值介于3.4至49.1之間,中位數(shù)是26.6,平均值為27.0±7.8。Shapiro-Wilk檢驗結(jié)果表明282例Oncotype DX21基因檢測復發(fā)風險評分數(shù)據(jù)服從正態(tài)分布(W=0.997,P>0.05)。共分組得到132例低危組(46.8%,RS<26)、64例中危組(22.7%,26≤RS<31)和86例高危組(30.5%,RS≥31)。
圖1 Oncotype DX21基因檢測RS分值頻數(shù)分布圖Fig.1 RS score frequency distribution diagram of Oncotype DX21 gene test
經(jīng)單因素有序logistic回歸分析X線征象與RS分級的相關(guān)性后發(fā)現(xiàn),鈣化形態(tài)和腫塊邊緣差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。在包含腫塊密度、腫塊形態(tài)、腫塊邊緣、病理學類型、組織學分級的多因素有序logistic回歸分析表明,腫塊密度和腫塊邊緣與RS分級顯著相關(guān)。另外,在包含鈣化形態(tài)、鈣化分布、病理學類型、組織學分級的多因素有序logistic回歸分析表明,鈣化形態(tài)和組織學分級與RS分級顯著相關(guān)。
綜上,單因素和多因素分析結(jié)果一致表明,腫塊邊緣和鈣化形態(tài)與RS分級具有顯著相關(guān)性。然后,運用單因素方差分析(analysis of variance,ANOVA)對回歸分析結(jié)果進行檢驗,組間一對一的比較能得出究竟哪個組別和哪個組別之間有差異。結(jié)果發(fā)現(xiàn),邊緣模糊腫塊(圖2)的平均RS值為33.6,與邊緣清楚(18.4)、毛刺(24.9)、小分葉(27.3)、遮蔽(23.1)間差異有統(tǒng)計學意義,組間兩兩的最小顯著性差異法(least significant difference,LSD)多重比較結(jié)果見表3。而不定形鈣化(圖3)和點狀鈣化的RS均值間有差異,分析結(jié)果見表4。
表3 腫塊邊緣的ANOVA多重比較結(jié)果Tab.3 ANOVA multiple comparisons of mass margins (dependent variable was RS score)
表4 鈣化形態(tài)的ANOVA多重比較結(jié)果Tab.4 ANOVA multiple comparisons of calcification morphology (dependent variable was RS score)
圖2 乳腺X線攝影頭尾位(A)和內(nèi)外斜位(B)中邊緣模糊的腫塊Fig.2 Mass with indistinct margins on mammogram including the craniocaudal projection (A) and the mediolateral oblique projection (B)
圖3 乳腺X線攝影頭尾位(A)和內(nèi)外斜位(B)中的不定形鈣化Fig.3 Amorphous calcification on mammogram including the craniocaudal projection (A) and the mediolateral oblique projection (B)
目前,研究人員從乳腺X 線攝影、乳腺MRI、乳腺超聲等不同影像學信息著手開展有關(guān)乳腺癌影像特征與Oncotype DX21基因檢測結(jié)果間關(guān)系的研究。Woodard等[11]的研究結(jié)果表明,乳腺X線中的乳腺密度、鈣化形態(tài)、腫塊邊緣以及MR成像中的腫塊邊緣和無強化腫塊這些特征可作為乳腺癌復發(fā)風險的潛在影像學標志物。陳陽等[12]對529例乳腺癌患者的乳腺X線影像特征和RS進行單因素方差分析和Spearman相關(guān)檢驗分析后發(fā)現(xiàn),區(qū)域分布鈣化的RS平均值是39.9,顯著高于段樣分布(24.4)和集群分布(31.8),而邊緣清楚的腫塊平均RS為17.4低于其他所有腫塊邊緣(27.6)。Richard等[13]基于乳腺MRI數(shù)據(jù)運用卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預測Oncotype DX21基因檢測復發(fā)風險分數(shù),最終網(wǎng)絡(luò)對低危、中危、高危三個類別的預測準確率為81%,特異度為90%,靈敏度為60%,感興趣區(qū)(region of interest,ROC)曲線下面積 是0.92。
Oncotype DX21基因檢測已被多項研究證實具有預后預測和輔助治療決策的價值[14-16]。如Paik等[17]的研究表明高危組比低危組的10年遠處轉(zhuǎn)移率顯著提高,復發(fā)風險評分是ER陽性早期乳腺癌患者的獨立預后因素。如Dieci等[18]的研究共納入250例患者,在進行Oncotype DX21基因檢測后,需要接受內(nèi)分泌和化療的患者比例從48%降低至40%(P<0.0016)。如Sparano等[19]進行的前瞻性臨床研究表明,Oncotype DX21基因檢測在預測遠處復發(fā)和化療獲益上提供了重要的信息,而腫瘤大小和組織學分級可以進一步補充患者的預后信息。
本研究針對ER陽性、HER2陰性、淋巴結(jié)陰性的早期浸潤性乳腺癌患者,深究其乳腺X線影像學定性特征與Oncotype DX21基因檢測結(jié)果(RS分值和RS分級)之間的關(guān)系。首先,單因素和多因素有序logistic回歸分析結(jié)果都一致表明,鈣化形態(tài)和腫塊邊緣與RS分級存在顯著相關(guān)性。然后,運用單因素方差分析的事后檢驗進一步發(fā)現(xiàn),邊緣模糊腫塊的RS均值與邊緣清楚、毛刺、小分葉、遮蔽差異均有統(tǒng)計學意義。此外,不定形鈣化和點狀鈣化的RS均值間也存在差異。因此臨床醫(yī)師通過X線影像中對乳腺的定性描述同樣可獲知有關(guān)患者的預后預測等信息,能更好地輔助治療決策的制定,推動個體化診療的發(fā)展。
本研究仍然存在一些不足。首先,本文研究收集的樣本量略小,需要大樣本量進一步的回顧性和前瞻性研究驗證其臨床價值。其次,本研究只關(guān)注定性影像特征,缺少挖掘定量影像特征在此研究中的價值。最后,影像信息限于X線攝影,欠缺考慮其他豐富的影像類型。
綜上所述,乳腺X線影像中的鈣化形態(tài)和腫塊邊緣具有成為Oncotype DX21基因檢測的影像生物標志物的潛力,同樣可以預測ER陽性、HER2陰性、淋巴結(jié)陰性的早期浸潤性乳腺癌患者的預后和復發(fā)風險概率,為臨床醫(yī)師對患者進行個體化治療方案的決策提供強有力的幫助。