賀春燕 高巖峰
內(nèi)蒙古醫(yī)科大學(xué)附屬人民醫(yī)院放射科,呼和浩特 010020
乳腺癌是女性較常見(jiàn)的惡性腫瘤之一,也是女性因癌癥死亡的主要原因[1-2]。目前有研究結(jié)果表明,雌激素受體(estrogen receptor,ER)、孕激素受體(progesterone receptor,PR)、人表皮生長(zhǎng)因子受體2(human epidermal growth factor receptor 2,HER-2)和細(xì)胞增殖核抗原Ki-67(簡(jiǎn)稱Ki-67)的表達(dá)與腫瘤最大徑和腋窩淋巴結(jié)受累程度相結(jié)合可用于評(píng)估乳腺癌預(yù)后并預(yù)測(cè)術(shù)后輔助治療的療效[3]。而根據(jù)4 種分子生物標(biāo)志物的不同表達(dá)產(chǎn)生的Luminal A、Luminal B、HER-2 過(guò)表達(dá)型及基底細(xì)胞樣型不同分子亞型可以更全面地評(píng)估乳腺癌預(yù)后的異質(zhì)性[4]。動(dòng)態(tài)對(duì)比增強(qiáng)磁共振成像(dynamic contrast-enhanced magnetic resonance imaging, DCEMRI)及表觀擴(kuò)散系數(shù)(apparent diffusion coefficient,ADC)可以提供乳腺癌的形態(tài)學(xué)信息及血流動(dòng)力學(xué)情況,并可區(qū)分不同的組織病理學(xué)和生物學(xué)特征[5],在乳腺癌的診斷及分期中發(fā)揮著重要作用。本研究回顧性分析不同分子亞型乳腺癌患者的DCE-MRI影像學(xué)表現(xiàn)及ADC 特點(diǎn),從而為術(shù)前預(yù)測(cè)乳腺癌不同分子亞型提供可靠的影像學(xué)依據(jù)。
回顧性分析2018 年1 月至2020 年1 月于內(nèi)蒙古醫(yī)科大學(xué)附屬人民醫(yī)院就診并經(jīng)免疫組織化學(xué)染色法檢查證實(shí)的138 例乳腺癌女性患者的臨床資料,年齡27~71(56.1±5.6)歲。納入標(biāo)準(zhǔn):(1)符合乳腺癌診斷標(biāo)準(zhǔn);(2)經(jīng)免疫組化檢查確診;(3)臨床資料齊全;(4)單側(cè)乳房患??;(5)均為女性,患者年齡>18 歲;(6)病灶最大徑≥1 cm。排除標(biāo)準(zhǔn):(1)合并有其他惡性腫瘤;(2)存在遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移;(3)預(yù)計(jì)生存期<6 個(gè)月;(4)有心、肝、腎功能障礙;(5)有精神或智力異常;(6)有MRI 檢查禁忌癥;(7)檢查前行乳腺癌手術(shù)、放化療等其他臨床干預(yù)。
所有患者于術(shù)前使用德國(guó)西門子公司生產(chǎn)的MAGNETOM Avanto 型1.5T MRI 儀進(jìn)行乳腺掃描,使用專用雙時(shí)相8 通道乳腺表面線圈,患者俯臥位頭先進(jìn),雙側(cè)乳房自然懸垂于線圈內(nèi),未絕經(jīng)患者需在月經(jīng)結(jié)束后第2 周進(jìn)行檢查。MRI平掃序列包括:T1 加權(quán)成像橫斷面[重復(fù)時(shí)間(repetition time,TR)/回波時(shí)間(echo time,TE)480 ms/10 ms、層厚/間隔5 mm/1 mm、矩陣320×224、激勵(lì)次數(shù)4]、脂肪抑制T2 加權(quán)成像橫斷面及冠狀面(TR/TE 3200 ms/85 ms、層厚/間隔5 mm/1 mm、矩陣320×224、激勵(lì)次數(shù)4)、擴(kuò)散加權(quán) 成 像(diffusion weighted imaging,DWI)序 列(480 ms/10 ms、層厚/間隔5 mm/1 mm、矩陣320×224、激勵(lì)次數(shù)4)。MRI 增強(qiáng)掃描采用乳腺評(píng)估容積成像(Vibrant)技術(shù),對(duì)比劑采用Gd-DTPA 注射液,劑量為0.2 mmoL/kg,2.5 mL/s 靜脈團(tuán)注,然后用20 mL 生理鹽水沖洗。團(tuán)注前采集蒙片,注射后連續(xù)采集6 個(gè)時(shí)相,每個(gè)時(shí)相60 s。
所有患者行DCE-MRI 檢查前均簽署了知情同意書。本研究符合《赫爾辛基宣言》的原則。
掃描結(jié)束后,采用儀器自帶的軟件對(duì)圖像進(jìn)行后處理。影像分析采用雙盲法由2 名有5 年以上乳腺M(fèi)RI 診斷經(jīng)驗(yàn)的放射科醫(yī)師進(jìn)行閱片,意見(jiàn)不一致時(shí)協(xié)商達(dá)成一致。根據(jù)乳腺影像報(bào)告和數(shù)據(jù)系統(tǒng)(breast imaging reporting and data system,BIRADS)分析DCE-MRI 特征,主要包括腫瘤大?。ㄒ宰畲髲? cm 為界)、邊緣輪廓(光滑、毛刺和不規(guī)則)、腫瘤分布情況以及強(qiáng)化形式(均勻、不均勻、邊緣強(qiáng)化),同時(shí)測(cè)量ADC 并分析其特點(diǎn)。測(cè)量ADC 需將ROI 固定于病變的中央且于病灶最大層面,避開(kāi)出血、壞死及囊變區(qū)域,由同一名放射科醫(yī)師繪制,每個(gè)ROI 測(cè)量3 次,取平均值作為病變的最終ADC。動(dòng)態(tài)增強(qiáng)掃描時(shí)間-信號(hào)強(qiáng)度曲線(TIC)選取病變最強(qiáng)化的區(qū)域手動(dòng)繪制ROI,平均ROI 大小為10 mm2,繪制時(shí)盡量避開(kāi)壞死、囊變或出血區(qū)域。將時(shí)間-信號(hào)強(qiáng)度曲線(TIC)分為3 型:Ⅰ型為流入型;Ⅱ型為平臺(tái)型;Ⅲ型為流出型。
術(shù)后所有腫瘤標(biāo)本經(jīng)4%中性緩沖甲醛溶液固定后脫水,采用二甲苯透明、石蠟包埋,采用免疫組織化學(xué)染色法對(duì)ER、PR、HER-2 及Ki-67 指標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)。ER、PR 陽(yáng)性產(chǎn)物定位于細(xì)胞核,陽(yáng)性細(xì)胞為細(xì)胞核內(nèi)出現(xiàn)棕黃色顆粒。陽(yáng)性細(xì)胞<1%為陰性,陽(yáng)性細(xì)胞≥1%為陽(yáng)性。HER-2 陽(yáng)性產(chǎn)物為棕黃色顆粒,定位于細(xì)胞膜。無(wú)染色或≤10%腫瘤細(xì)胞呈現(xiàn)弱的、不完整的細(xì)胞膜染色為陰性(?),>10%的腫瘤細(xì)胞有不完整的細(xì)胞膜染色為弱陽(yáng)性(+),>10%的腫瘤細(xì)胞有較弱但完整的細(xì)胞膜染色或者≤10%的腫瘤細(xì)胞呈現(xiàn)強(qiáng)且完整的細(xì)胞膜染色為中度陽(yáng)性(++),>10%的腫瘤細(xì)胞呈現(xiàn)較強(qiáng)且完整的細(xì)胞膜染色為強(qiáng)陽(yáng)性(+++)。將(?)和(+)記為HER-2 陰性,(+++)記為HER-2 陽(yáng)性。HER-2 為(++)的患者,需進(jìn)一步通過(guò)熒光原位雜交技術(shù)進(jìn)行基因檢測(cè),擴(kuò)增者定義為HER-2 陽(yáng)性,反之為陰性。細(xì)胞核內(nèi)出現(xiàn)棕黃色顆粒為陽(yáng)性反應(yīng),高倍鏡下計(jì)數(shù)1000 個(gè)細(xì)胞,其中陽(yáng)性細(xì)胞≤14%為Ki-67 陰性,>14%為Ki-67 陽(yáng)性。根據(jù)上述生物標(biāo)志物的表達(dá)將乳腺癌分為4 種分子亞型:Luminal A 型(ER/PR 陽(yáng)性,Ki-67≤14%,HER-2 陰 性)、Luminal B 型[(ER/PR陽(yáng) 性,Ki-67>14%和(或)HER-2 陽(yáng)性)]、HER-2 過(guò)表達(dá)型(ER/PR 陰性,HER-2 陽(yáng)性)和基底細(xì)胞樣型(ER/PR 陰性,HER-2 陰性)[6-7]。
采用SPSS 19.0 軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。符合正態(tài)分布的計(jì)量資料以±s表示。采用卡方檢驗(yàn)或Fisher 確切概率法分析腫瘤大?。ㄒ? cm 為界)、邊緣輪廓(光滑、毛刺和不規(guī)則)以及腫瘤強(qiáng)化形式與乳腺癌分子亞型的關(guān)系;采用單因素方差分析比較各分子亞型的ADC。P<0.05 為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
138 例乳腺癌患者中,左側(cè)乳腺癌59 例、右側(cè)乳腺癌79 例;其中浸潤(rùn)性導(dǎo)管癌71 例、浸潤(rùn)性小葉癌42 例、導(dǎo)管原位癌17 例、髓樣癌4 例、單純癌3 例、黏液腺癌1 例。免疫組織化學(xué)染色法檢測(cè)結(jié)果顯示,Luminal A 型14 例、Luminal B 型62例、HER-2 過(guò)表達(dá)型33 例、基底細(xì)胞樣型29 例。
乳腺癌不同分子亞型的DCE-MRI 特征表現(xiàn)見(jiàn)表1。4 種乳腺癌分子亞型中,基底細(xì)胞樣型乳腺癌較其他3 種類型體積大(χ2=0.70、15.21、6.87,均P<0.01);Luminal A 型多邊緣光滑,其他3 種類型邊緣多不規(guī)則(χ2=26.41、7.23、7.88,均P<0.01);基底細(xì)胞樣型乳腺癌多呈邊緣強(qiáng)化,而Luminal A 型乳腺癌多呈均勻強(qiáng)化,且其TIC 類型以Ⅱ型居多,其他3 種類型TIC 類型以Ⅲ型為主(χ2=12.325,P<0.01)。4 種 乳 腺 癌 分 子 亞 型 的DCE-MRI 特征表現(xiàn)的典型病例見(jiàn)圖1。
圖1 4 種不同分子亞型乳腺癌患者的DCE-MRI 圖及免疫組織化學(xué)染色圖 A~C:女性,55 歲,Luminal A 型乳腺癌,右乳內(nèi)上象限類圓形腫塊,最大徑1.6 cm,邊緣光滑,其中A 為DWI 圖,ADC=1.05×10?3 mm2/s;B 為DCE-MRI 圖;C 為免疫組織化學(xué)染色圖(×10),從左至右依次為ER 陽(yáng)性、PR 陽(yáng)性、HER-2 陰性、Ki-67≤14%。D~F:女性,54 歲,Luminal B 型乳腺癌,右乳呈彌漫分布非腫塊病變,其中D 為DWI 圖,ADC=0.813×10?3 mm2/s;E 為DCE-MRI 圖;F 為免疫組織化學(xué)染色圖(×10),從左至右依次為ER 陽(yáng)性、PR 陽(yáng)性、HER-2 陰性、Ki-67>14%。G~I(xiàn):女性,38 歲,HER-2 過(guò)表達(dá)型乳腺癌,右乳上象限不規(guī)則腫塊,3.6 cm×2.8 cm,邊緣不規(guī)整,可見(jiàn)毛刺,其中G 為DWI 圖,ADC=1.02×10?3 mm2/s;H 為DCE-MRI 圖;I 為免疫組織化學(xué)染色圖(×10),從左至右依次為ER 陰性、PR 陰性、HER-2 強(qiáng)陽(yáng)性、Ki-67>14%。J~L:女性,49 歲,基底細(xì)胞樣型乳腺癌,右乳內(nèi)上象限不規(guī)則腫塊,3.1 cm×2.5 cm,邊緣不規(guī)整,可見(jiàn)毛刺,其中J 為DWI 圖,ADC=0.946×10?3 mm2/s;K 為DCE-MRI 圖;L 為免疫組織化學(xué)染色圖(×10),從左至右依次為ER、PR、HER-2 均為陰性,Ki-67>14%。DCE-MRI 為動(dòng)態(tài)對(duì)比增強(qiáng)磁共振成像;DWI 為擴(kuò)散加權(quán)成像;ADC 為表觀擴(kuò)散系數(shù);ER 為雌激素受體;PR 為孕激素受體;HER-2 為人表皮生長(zhǎng)因子受體2;Ki-67 為細(xì)胞增殖核抗原Ki-67Figure 1 The dynamic contrast-enhanced MRI image and immunohistochemical image of breast cancer patients with four different molecular subtypes
表1 138 例乳腺癌患者不同分子亞型的DCE-MRI 的影像學(xué)特征[例(%)]Table 1 Imaging features of dynamic contrast-enhanced MRI in 138 breast cancer patients with different molecular subtypes [case(%)]
138 例患者病灶的ADC 為(0.497×10?3~1.367×10?3)mm2/s [(0.865±0.021)×10?3mm2/s],其 中,HER-2 過(guò) 表 達(dá) 型 乳 腺 癌 的ADC 最 高[( 1.023±0.027)×10?3mm2/s],基底細(xì)胞樣型和Luminal A 型乳腺癌次之[(0.957±0.025)×10?3mm2/s 和(0.902±0.033)×10?3mm2/s],Luminal B 型 乳 腺 癌 最 低[(0.852±0.013)×10?3mm2/s]。HER-2 過(guò)表達(dá)型乳腺癌的ADC 與基底細(xì)胞樣型及Luminal B 型之間的差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(F=11.80、12.40,均P<0.01),Luminal B 型與Luminal A 型之間的差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(F=25.50,P<0.01)。
乳腺癌主要受雌激素和孕激素的調(diào)控[8]。ER可調(diào)節(jié)正常乳腺上皮細(xì)胞及腫瘤細(xì)胞的增殖[9],ER水平是決定其陽(yáng)性乳腺癌內(nèi)分泌治療反應(yīng)和預(yù)后的關(guān)鍵因素[10],其中ERα 可促進(jìn)細(xì)胞增殖和血管生成,而ERβ 被認(rèn)為可以通過(guò)加強(qiáng)內(nèi)分泌治療的抗藥性而導(dǎo)致乳腺癌預(yù)后不良[11]。孕酮通過(guò)與細(xì)胞內(nèi)PR 相互作用來(lái)調(diào)節(jié)靶基因的轉(zhuǎn)錄,其需通過(guò)核PR 與膜PR 發(fā)揮作用[12],作為ER 的調(diào)節(jié)基因,PR的表達(dá)受到ER 的嚴(yán)格調(diào)控[13],因而本研究將二者放在一起討論。作為受體酪氨酸激酶ErbB 家族的一員,HER-2 可以促進(jìn)細(xì)胞增殖及新生血管的形成,延緩細(xì)胞凋亡,從而增加腫瘤的侵襲性,HER-2 的表達(dá)可以作為預(yù)測(cè)乳腺癌病死率和復(fù)發(fā)的獨(dú)立生物標(biāo)志物[14]。Ki-67 是與細(xì)胞增殖相關(guān)的核抗原,除G0 期外,其在細(xì)胞周期的其他階段均有表達(dá)。已有研究結(jié)果表明,Ki-67 的增殖活性與腫瘤的分化程度、侵襲轉(zhuǎn)移及預(yù)后有關(guān),并被確認(rèn)為乳腺癌的獨(dú)立預(yù)測(cè)因子和預(yù)后因子[15]。
近年來(lái),根據(jù)相關(guān)生物標(biāo)志物的表達(dá)來(lái)區(qū)分乳腺癌分子亞型,為乳腺癌異質(zhì)性的研究提供了獨(dú)特的視角,為臨床根據(jù)乳腺癌不同分型制訂治療方案提供了重要的信息。Luminal A 型乳腺癌預(yù)后較好,存活率較高,復(fù)發(fā)率較低,5 年生存率超過(guò)80%;Luminal B 型乳腺癌通常比Luminal A 型確診年齡更早,預(yù)后更差,5 年生存率約為40%;HER-2 過(guò)表達(dá)型乳腺癌通常是中到高級(jí)別的腫瘤,5 年生存率為31%;基底細(xì)胞樣型乳腺癌常發(fā)生于年輕女性和非裔美國(guó)女性中,而且往往更具侵襲性,是乳腺癌中預(yù)后最差的亞型[6]。本研究中,基底細(xì)胞樣型乳腺癌多為大腫塊病灶(最大徑>2 cm 的占75.9%)。筆者分析其原因是由于ER、PR 和HER-2 的缺失,促進(jìn)了癌基因的過(guò)度表達(dá),使細(xì)胞增殖率高,生長(zhǎng)迅速,因而體積較大。LuminalA 型乳腺癌邊緣光滑,其他3 個(gè)亞型的邊緣多不規(guī)則,非腫塊樣乳腺癌多屬于Luminal B 型和基底細(xì)胞樣型,Luminal B 型呈多區(qū)域分布,而基底細(xì)胞樣型呈節(jié)段性分布,邊緣毛刺征在HER-2 過(guò)表達(dá)型及基底細(xì)胞樣型乳腺癌中分布較多。筆者推測(cè)原因是由于癌細(xì)胞向周圍間質(zhì)組織浸潤(rùn)形成,但其與腫瘤惡性程度的相關(guān)性尚存在爭(zhēng)議[16-17]。DCE-MRI的強(qiáng)化特征可反映乳腺癌的血供情況及微血管密度,本研究中基底細(xì)胞樣型乳腺癌呈邊緣強(qiáng)化的百分比最大(65.5%)。分析其原因是由于此類型乳腺癌的細(xì)胞增殖活躍,基質(zhì)豐富,腫瘤組織微血管密度較高,具有高灌注性、高通透性,因而強(qiáng)化明顯,但由于其細(xì)胞增殖快,體積較大,腫塊內(nèi)部血管系統(tǒng)易供氧不足,導(dǎo)致局部壞死及纖維化[18],最終表現(xiàn)為邊緣強(qiáng)化。而Luminal A 型乳腺癌多呈均勻強(qiáng)化,且其TIC 類型以Ⅱ型居多,這與Montemezzi等[19]的研究結(jié)果一致,其他3 種亞型乳腺癌的TIC 類型以Ⅲ型為主。本研究中,HER-2 過(guò)表達(dá)型乳腺癌的ADC 最高,基底細(xì)胞樣型乳腺癌次之,Luminal B 型乳腺癌最低,這與Camps-Herrero 等[7]的研究結(jié)果一致。多種因素影響ADC 的大小,如新形成的微脈管系統(tǒng)促進(jìn)腫瘤血液的微循環(huán)、血液灌注增加,而且新生血管的血管壁不穩(wěn)定、細(xì)胞膜的通透性增加,有利于水分子擴(kuò)散;但腫瘤細(xì)胞增殖率高,生長(zhǎng)迅速,細(xì)胞密度增大,限制水分子擴(kuò)散[20]。筆者分析原因是由于HER-2 過(guò)表達(dá)型乳腺癌及基底細(xì)胞樣型乳腺癌的惡性程度較高,血管再生能力強(qiáng),腫瘤組織新生血管灌注能力超過(guò)腫瘤細(xì)胞密度的增加,因而ADC 較高。而Luminal B 型乳腺癌的Ki-67 指數(shù)較Luminal A 型高,Luminal B 型細(xì)胞增殖率高,細(xì)胞密度大,限制了水分子擴(kuò)散,ADC 稍低,這與南帥明等[21]的研究結(jié)果一致。本研究存在的局限性:(1)乳腺癌病灶的ROI是由放射科醫(yī)師手動(dòng)繪制的,對(duì)病灶確切輪廓的判
斷受個(gè)人經(jīng)驗(yàn)影響較大;(2)由于DCE-MRI 掃描層厚的限制,只選擇了病灶最大徑≥1 cm 的乳腺癌患者;(3)樣本量相對(duì)較小,需要通過(guò)增加病例數(shù)進(jìn)行進(jìn)一步研究。
綜上所述,乳腺癌不同分子亞型的部分DCEMRI 影像學(xué)征象如腫瘤大小、邊緣形態(tài)、血流動(dòng)力學(xué)及ADC 具有一定的特征性,有望為乳腺癌患者的術(shù)前預(yù)測(cè)、治療方案的制定及預(yù)后的評(píng)估提供無(wú)創(chuàng)性參考依據(jù)。
利益沖突本研究由署名作者按以下貢獻(xiàn)聲明獨(dú)立開(kāi)展,不涉及任何利益沖突。
作者貢獻(xiàn)聲明賀春燕負(fù)責(zé)研究命題的提出與設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)的收集、整理與分析、論文的起草與撰寫、最終版本的修訂;高巖峰負(fù)責(zé)研究命題的提出、數(shù)據(jù)的獲取與提供、論文的審閱。