胡佑威 江魁明,2,* 馬 捷 弋春燕
1.廣州醫(yī)科大學(xué)(廣東 廣州 510515)
2.廣東省婦幼保健院放射科(廣東 廣州 510515)
3.暨南大學(xué)第二臨床醫(yī)學(xué)院深圳市人民醫(yī)院放射科 (廣東 深圳 518020)
乳腺癌位居女性惡性腫瘤發(fā)病率第一位,是女性因腫瘤死亡的主要的原因,并且呈明顯上升趨勢(shì)[1]。在乳腺癌早期準(zhǔn)確診斷和精準(zhǔn)分類是有效治療及獲得良好預(yù)后的基礎(chǔ)。依據(jù)免疫組化(immunohistochemistry,IHC)對(duì)乳腺癌進(jìn)行分子分型,選擇最佳的治療策略,是近年來(lái)乳腺癌最為認(rèn)可的治療手段[2]。根據(jù)雌激素受體(ER)、孕激素受體(PR)、人表皮生長(zhǎng)因子受體-2(HER-2)及Ki-67基因表達(dá)情況,將乳腺腫瘤分為四種分子亞型:Luminal A型,Luminal B型、HER-2過(guò)表達(dá)型及三陰性乳腺癌(triple negative breast cancer,TNBC),所有乳腺癌中,TNBC占比約15%~20%,由于其臨床病程侵襲性強(qiáng)、有效的靶向藥物缺乏、預(yù)后差,因此其治療手段主要靠化療,TNBC被認(rèn)為是所有乳腺癌中預(yù)后最差的類型[3-6]。Ki-67核抗原與腫瘤細(xì)胞增殖速度相關(guān),近年來(lái)已成為乳腺癌預(yù)后評(píng)價(jià)的重要指標(biāo)。Ki-67的表達(dá)水平在不同TNBC患者之間存在較大的差異性,然而治療前的分子受體狀態(tài)及Ki-67表達(dá)水平一般通過(guò)對(duì)腫瘤穿刺活檢的組織樣本進(jìn)行免疫組織化學(xué)分析獲得的[7],而穿刺活檢可能無(wú)法完全反映腫瘤病變的復(fù)雜性和異質(zhì)性[8]。近年來(lái)磁共振成像已廣泛用于乳腺病變的BI-RADS分級(jí)及乳腺癌分期,并分析病變的形態(tài)和血流動(dòng)力學(xué)特征與分子分型的相關(guān)性,2016年Bae M S[9]等通過(guò)研究TNBC新輔助化療前、后的MR成像特點(diǎn)發(fā)現(xiàn),患者病理完全緩解(pathological complete remission,pCR)與腫塊周?chē)鷧^(qū)域水腫程度密切相關(guān)。Giulia Angelini[10]等于2018年通過(guò)對(duì)比TNBC與nTNBC的MRI特征發(fā)現(xiàn),腫塊中心T2WI明顯高信號(hào)在組間存在顯著差異。關(guān)于T2WI信號(hào)特點(diǎn)傳統(tǒng)上多采用等、低或高信號(hào)進(jìn)行主觀判斷,缺乏量化指標(biāo),同時(shí)與三陰性乳腺癌的MRI血流動(dòng)力學(xué)表現(xiàn)的相關(guān)性報(bào)道較少。查閱相關(guān)文獻(xiàn)發(fā)現(xiàn)至今沒(méi)有文獻(xiàn)單獨(dú)針對(duì)三陰性乳腺癌磁共振各量化指標(biāo)與Ki-67相關(guān)性進(jìn)行分析。本研究擬通過(guò)對(duì)比研究?jī)山M乳腺癌核磁共振成像特點(diǎn),半定量其形態(tài)學(xué)及血流動(dòng)力學(xué)特征,并分析其與增殖細(xì)胞核抗原Ki-67的相關(guān)性,從影像學(xué)角度全面分析并量化TNBC特點(diǎn),為臨床精準(zhǔn)治療提供可靠影像依據(jù)。
1.1 研究對(duì)象回顧性分析我院2010年1月至2018年12月期間行動(dòng)態(tài)增強(qiáng)MRI檢查并經(jīng)手術(shù)病理證實(shí)為乳腺癌患者108例,其中三陰組33例,患者年齡(53±10.56)歲,非三陰組75例,患者年齡(52±11.58)。
納入標(biāo)準(zhǔn):原發(fā)的未經(jīng)治療的乳腺癌;術(shù)前一月內(nèi)進(jìn)行動(dòng)態(tài)增強(qiáng)磁共振(dynamic contrast-enhanced magnetic resonance imaging,DCE-MRI)檢查;腫塊直徑≥1.0cm;MRI檢查序列完整,包括平掃(T1WI-FL3D、T2WI-TSE、T2WI-tirm)、DWI及動(dòng)態(tài)增強(qiáng)MRI圖像;病理結(jié)果齊全,包括IHC結(jié)果。排除標(biāo)準(zhǔn):行磁共振檢查前進(jìn)行過(guò)病灶穿刺活檢。行磁共振檢查前或術(shù)前進(jìn)行過(guò)治療。圖像質(zhì)量欠佳影響分析。
1.2 檢查方法所有患者均采用德國(guó)SIEMENS公司Skyra 3.0 T磁共振掃描儀及乳腺專用線圈,掃描序列包括常規(guī)磁共振軸位T2WITSE、T2WI-tirm、T1WI-FL3D,層厚3mm、間距0.8mm,采集矩陣 448×372;DWI掃描參數(shù)為橫軸位TR 5700ms、TE 59ms,b值分別取0、400、800 s/mm2,層厚4.0mm、間距0.8mm。DCE-MRI掃描參數(shù)為T(mén)R 4.7ms、TE 1.7ms、層厚1.6mm、間距0mm、層數(shù)80、采集矩陣448×372,視野360mm,在蒙片結(jié)束后30s后團(tuán)注對(duì)比劑,連續(xù)進(jìn)行5次重復(fù)掃描。
1.3 圖像評(píng)估由2名從事乳腺影像診斷5年以上的高年資放射科醫(yī)師依據(jù)2013年 ACR BI-RADS 評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)[11]對(duì)所有圖像進(jìn)行分析,并記錄結(jié)果。
1.3.1 觀察病變形態(tài)學(xué)特征 依據(jù)2013年 ACR BI-RADS 評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)評(píng)估乳腺纖維腺體組織(fibroglandular tissue,F(xiàn)GT)及背景實(shí)質(zhì)強(qiáng)化(background parenchymal enhancement,BPE)、時(shí)間信號(hào)強(qiáng)度曲線(time intensity curve,TIC)、腫塊整體強(qiáng)化方式及內(nèi)部強(qiáng)化情況。在T1WI-tse序列觀察FGT,以乳腺纖維腺體組織的多寡分為4型: a類(脂肪型)、b類(散在纖維腺體組織型)、c類(不均質(zhì)纖維腺體組織型)、d類(致密型);在脂肪抑制增強(qiáng)T1WI序列觀察BPE,分為幾乎不強(qiáng)化、輕度強(qiáng)化、中度強(qiáng)化、明顯強(qiáng)化這4型;病變范圍(測(cè)量病變的三維徑線,三者取平均值作為病變范圍);強(qiáng)化方式分非腫塊樣強(qiáng)化(缺乏占位效應(yīng)、強(qiáng)化灶間夾雜正常組織)、點(diǎn)狀強(qiáng)化(直徑<0.5cm)、腫塊樣強(qiáng)化(在三維空間具有占位效應(yīng)、輪廓外凸);腫塊樣強(qiáng)化病灶的邊緣情況:邊緣清晰(所有邊界清晰呈圓形或者橢圓形)、不清晰(邊界不規(guī)則或毛刺);內(nèi)部強(qiáng)化方式(環(huán)形強(qiáng)化或非環(huán)形強(qiáng)化),環(huán)形強(qiáng)化是指周?chē)虱h(huán)形強(qiáng)化程度較中央明顯。
1.3.2 測(cè)量病灶信號(hào)值 本研究中病灶的信號(hào)值包括R值及ADC值。R值為病灶T2WI值/病灶周?chē)∪饨M織信號(hào)值,通過(guò)在T2WItirm序列上,于3個(gè)不同橫軸位圖像上取相同面積的圓形放置感興趣區(qū)(region of interest,ROI),選取的ROI略小于病變,并盡量覆蓋病灶整體并得出信號(hào)值,同時(shí)以面積為12mm2的ROI測(cè)量病灶相鄰胸壁肌肉組織的信號(hào)值,分別算出R值,再取三次R值的平均值記錄;ADC值測(cè)量:感興趣區(qū)置于強(qiáng)化最明顯的實(shí)性成分區(qū)域(避開(kāi)壞死、囊變及成形的血管),在b值為800mm2/s的DWI圖上找到病灶,然后對(duì)應(yīng)到ADC圖上,在病灶的最低信號(hào)區(qū)畫(huà)圓形ROI(面積為12mm2),ADC值為三者平均值。
1.3.3 MRI血流動(dòng)力學(xué)參數(shù)計(jì)算和分析 在測(cè)量ADC值相同的區(qū)域測(cè)量繪制TIC曲線,參照2013年ACR BI-RADS評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)[11]將TIC分為3型:流入型(I型)、平臺(tái)型(Ⅱ型)、流出型(Ⅲ型),然后計(jì)算半定量的血流動(dòng)力學(xué)參數(shù):最大強(qiáng)化率(maximum of enhancement ratio,Emax)及最大強(qiáng)化斜率(maximum of slope,Slopemax)。Emax為病灶強(qiáng)化率達(dá)最大程度時(shí)候的值,即Emax=[(Smax -Spre)/Spre]×100%,Spre為注射造影劑前信號(hào)強(qiáng)度,Smax即強(qiáng)化達(dá)頂峰水平時(shí)的信號(hào)強(qiáng)度。Slopemax指從注射造影劑時(shí)間(T0)到第一次強(qiáng)化峰值時(shí)間(Tpeak)的增強(qiáng)曲線的斜率,Slopemax=Epeak/Tpeak,其中Epeak表示增強(qiáng)后最大信號(hào)強(qiáng)度。
1.4 免疫組化分析免疫組織化學(xué)染色采用即用型二步法 (PV-9000法)。對(duì)108例乳腺癌的術(shù)后標(biāo)本切片,進(jìn)行人表皮生長(zhǎng)因子受體-2、雌激素受體、孕激素受體免疫組化染色,人表皮生長(zhǎng)因子受體-2染色結(jié)果為(++)者需行原位雜交檢驗(yàn),所有切片在光學(xué)顯微鏡下進(jìn)行觀察,由2名病理醫(yī)師獨(dú)立閱片評(píng)估。ER、PR判讀標(biāo)準(zhǔn):≥1%的腫瘤細(xì)胞著色即判讀為陽(yáng)性;HER-2判讀標(biāo)準(zhǔn):≥10%的腫瘤細(xì)胞胞膜出現(xiàn)完整且強(qiáng)著色(3+)和(或)原位雜交檢測(cè)到HER-2基因擴(kuò)增(單拷貝HER-2基因>6或HER-2/CEP17比值>2.0)。Ki-67表達(dá)水平反映了腫瘤細(xì)胞有絲分裂情況,本院病理科通過(guò)計(jì)算染色陽(yáng)性細(xì)胞占所有腫瘤細(xì)胞的百分比值作為Ki-67增殖指數(shù)的結(jié)果。
以上數(shù)據(jù)分別由兩位醫(yī)師獨(dú)立評(píng)估,結(jié)果不一致時(shí),則以討論達(dá)成共識(shí)后的結(jié)論為準(zhǔn)。
1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法采用SPSS 22.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,采用Kolmogorov-Smirnov及Shapiro-Wilk判斷計(jì)量資料(年齡、病變范圍、ADC值、Emax、Tpeak、Slopemax、Ki-67)正態(tài)分布及方差齊性,以均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示。比較計(jì)量資料采用采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)或Wilcoxon秩和檢驗(yàn),比較計(jì)數(shù)資料(BPE、FGT、病灶邊緣、強(qiáng)化類型、曲線分型)采用χ2檢驗(yàn)。最后采用Spearman等級(jí)分析分別評(píng)價(jià)組間的ADC值、峰值、達(dá)峰時(shí)間、R值、最大強(qiáng)化斜率、Slopemax與Ki-67的相關(guān)性。P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2.1 TNBC組與nTNBC組患者年齡、Ki-67及MRI各指標(biāo)差異性比較結(jié)果(表1)患者年齡、乳腺實(shí)質(zhì)背景強(qiáng)化、纖維腺體組織構(gòu)成、ADC值、時(shí)間-信號(hào)曲線、達(dá)峰時(shí)間及最大強(qiáng)化率在組間無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P>0.05)。病灶大小、邊緣、強(qiáng)化方式、R值、最大強(qiáng)化斜率及Ki-67值存在統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P<0.05)。二組均以腫塊樣強(qiáng)化多見(jiàn),TNBC組病變范圍(26.2±1.5)較非三陰組(23.3±1.1)更大;TNBC組腫塊樣強(qiáng)化邊界多清晰(60%,16/27),TNBC組則以邊界模糊為主(67%,43/64);TNBC組多表現(xiàn)為環(huán)形強(qiáng)化(78%,21/27),而TNBC組環(huán)形強(qiáng)化少見(jiàn),多表現(xiàn)為非環(huán)形強(qiáng)化(73%,47/64);因本研究中所有病灶直徑均大于5mm,所以無(wú)點(diǎn)狀強(qiáng)化;TNBC組病變整體R值(5.5±0.3)較nTNBC(4.0±0.1)高(圖1),而同時(shí)TNBC組Slopemax值1.3±0.1明顯高于nTNBC組0.7±0.1(圖2);TNBC組Ki-67指數(shù)(0.5±0.2)明顯較nTNBC組高(0.2±0.2)。
表1 TNBC與nTNBC的MRI形態(tài)學(xué)及信號(hào)值比較結(jié)果
圖1 不同病理類型R值箱式圖。圖2 不同病理類型Slopemax箱式圖。圖3 TNBC磁共振Emax與KI-67的相關(guān)性散點(diǎn)趨勢(shì)圖
2.2 TNBC各磁共振參數(shù)與Ki-67的相關(guān)性分析(表2)TNBC組血流動(dòng)力學(xué)指標(biāo)中最大強(qiáng)化率與Ki-67值呈負(fù)相關(guān),(r=-0.44,P<0.01)(圖3);TNBC組其他磁共振參數(shù)與Ki-67增殖指數(shù)無(wú)明顯相關(guān)性。nTNBC組所有磁共振指標(biāo)與Ki-67增殖指數(shù)均無(wú)明顯相關(guān)性(P>0.05)。
表2 TNBC、nTNBC磁共振各參數(shù)與Ki-67的相關(guān)性
圖4 女,36歲,左乳三陰性乳腺癌患者。圖4A為平掃橫斷面T2WI-tirm,左乳外下象限腫塊性病變,呈不均質(zhì)高信號(hào)(R值=10.7)。圖4B為增強(qiáng)早期時(shí)相橫斷面T1WI,增強(qiáng)后腫塊外圍呈環(huán)形強(qiáng)化,邊界相對(duì)清晰,中心為低信號(hào)未強(qiáng)化區(qū)。圖4C、4D為DWI及ADC圖像,腫塊周?chē)鷮?shí)質(zhì)部分呈DWI高信號(hào),ADC值呈低信號(hào),彌散明顯受限。圖4E為T(mén)IC曲線:流出型。圖5 女,58歲,右乳非三陰性乳腺癌患者。圖5A為平掃橫斷面T2WI-tirm,右乳外上象限腫塊邊緣不規(guī)則,呈均勻稍高信號(hào)(R值=4.2)。圖5B為增強(qiáng)早期時(shí)相橫斷面T1WI,腫塊呈均勻強(qiáng)化,邊緣淺分葉及毛刺。圖5C、5D為DWI及ADC圖像,腫塊整體彌散受限。圖5E為T(mén)IC曲線:流出型。
3.1 TNBC的臨床、腫瘤形態(tài)學(xué)及血流動(dòng)力學(xué)特征TNBC在所有乳腺癌中所占的比例相對(duì)較小,大部分是在體檢中發(fā)現(xiàn),以年輕女性多見(jiàn),病理惡性程度較高,且缺乏有效的靶向治療,導(dǎo)致了TNBC死亡率較高[12]。本研究發(fā)現(xiàn)雖然TNBC與nTNBC發(fā)病年齡無(wú)明顯差異,但病灶大小卻存在差異性,以TNBC組病灶較大,這可能與TNBC惡性程度較高有關(guān)。雖然腫塊大小存在差異性,卻不能作為量化評(píng)價(jià)TNBC與nTNBC指標(biāo)。
磁共振具有多序列、多參數(shù)的特點(diǎn)已經(jīng)廣泛應(yīng)用乳腺癌磁共振檢查,然而只有少數(shù)研究報(bào)道了TNBC磁共振成像特點(diǎn)。Bae M S[13]等研究發(fā)現(xiàn)TNBC大多數(shù)表現(xiàn)為邊緣光滑、圓形的腫塊,與本研究結(jié)果相似,本研究中TNBC患者27例表現(xiàn)為腫塊樣強(qiáng)化(82%),其中60%(16/27)表現(xiàn)為病灶邊緣清晰,這可能與高級(jí)別腫瘤生長(zhǎng)速度較快,且向周?chē)L(zhǎng)一致性有關(guān)。本研究還發(fā)現(xiàn)除了腫塊邊緣清晰以外,TNBC容易表現(xiàn)為環(huán)形強(qiáng)化78%(21/27)。Agrawal G[14]等研究表明MR圖像的早期環(huán)形強(qiáng)化與腫瘤外周血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子表達(dá)高于中心以及外周-中心微血管密度的高比率相關(guān),而TNBC外圍的腫瘤血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子的表達(dá)水平是nTNBC的三倍[15],因此TNBC以環(huán)形強(qiáng)化多見(jiàn)。
磁共振T2WI-tirm瘤內(nèi)表現(xiàn)為高信號(hào)可能與間質(zhì)水腫、壞死、出血以及細(xì)胞質(zhì)豐富的細(xì)胞占比較高有關(guān),是侵襲性乳腺癌的一個(gè)重要的預(yù)后因素,T2WI序列上的高信號(hào)區(qū)域是TNBC一個(gè)常見(jiàn)的發(fā)現(xiàn),并且與預(yù)后存在相關(guān)性[9-16,17],Giulia Angelini等[10]研究發(fā)現(xiàn)TNBC表現(xiàn)為T(mén)2WI值較高,與本研究結(jié)果相符,但本研究采用量化指標(biāo)R值比較分析發(fā)現(xiàn),當(dāng)R值表現(xiàn)為5.5±0.3更加提示TNBC可能性,腫瘤周?chē)鶷2WI高信號(hào)伴有強(qiáng)化可能反映了新生腫瘤血管通透性增加及瘤周細(xì)胞因子釋放引起的間質(zhì)水腫引起,而內(nèi)部T2WI高信號(hào)無(wú)強(qiáng)化區(qū)域可能與腫瘤壞死、液化有關(guān),而腫瘤周?chē)鶷2WI高信號(hào)伴有強(qiáng)化區(qū)域可能更加提示腫瘤的侵襲性。同時(shí)增強(qiáng)后TNBC患者的Slopemax值顯著高于nTNBC,這可能也與三陰性乳腺癌微血管豐富、管壁通透性高有關(guān)。
3.2 TNBC磁共振各參數(shù)與Ki-67的相關(guān)性Ki-67是一種細(xì)胞周期相關(guān)的蛋白質(zhì),它與細(xì)胞的增殖密切相關(guān),已成為癌癥患者重要的預(yù)后指標(biāo),在乳腺癌亞型分類中的應(yīng)用已得到廣泛認(rèn)可,同時(shí)在乳腺癌個(gè)性化治療策略制定上起著重要作用[18]。TNBC與Ki-67增殖指數(shù)密切相關(guān),因TNBC患者腫瘤細(xì)胞惡性程度較高、細(xì)胞增殖較快,所以Ki-67容易高表達(dá),與本研究結(jié)果相符。2018年Caiazzo C[19]等分析27例乳腺癌動(dòng)態(tài)增強(qiáng)磁共振各指標(biāo)與Ki-67的相關(guān)性發(fā)現(xiàn)Emax、Slopemax與 Ki-67 增殖指數(shù)呈正相關(guān),而本研究卻發(fā)現(xiàn)對(duì)于TNBC患者磁共振Emax與 Ki-67增殖指數(shù)呈負(fù)相關(guān),而與Slopemax卻不存在相關(guān)性,原因可能是由于Caiazzo C未考慮不同分子分型對(duì)Ki-67增殖指數(shù)的影響,而本研究則單獨(dú)研究TNBC患者磁共振血流動(dòng)力學(xué)特征與Ki-67相關(guān)性,樣本量更大,同時(shí)樣本誤差會(huì)更小,結(jié)論具有較高可靠性。但同時(shí)本研究未納入ER、PR及HER-2不同狀態(tài)下對(duì)Ki-67增殖指數(shù)的影響,還需要收集更多病例以及隨訪患者生存率來(lái)驗(yàn)證此結(jié)論的可靠性。
綜上所述,半定量磁共振能夠用于判斷TNBC與nTNBC狀態(tài),同時(shí)R值、Slopemax以及Emax能夠在一定程度上反映了TNBC的惡性程度。TNBC多表現(xiàn)為邊界清晰的腫塊,有較高的R值,增強(qiáng)后以環(huán)形強(qiáng)化多見(jiàn),Slopemax值亦較高,Emax值越低提示Ki-67增殖指數(shù)越大。
本研究的局限性:(1)由于TNBC屬于特殊型、少見(jiàn)型乳腺癌,因此本研究的樣本量有限,有待于今后進(jìn)一步擴(kuò)大數(shù)據(jù)量來(lái)對(duì)上述征象進(jìn)行驗(yàn)證。(2)雖然本研究得出的結(jié)論為Ki-67值與最大強(qiáng)化率為負(fù)相關(guān),但是未對(duì)TNBC患者的預(yù)后情況與最大強(qiáng)化率的相關(guān)性進(jìn)行驗(yàn)證,在今后的研究中,有待于進(jìn)一步研究TNBC患者的生存率與最大強(qiáng)化率的相關(guān)性,從而驗(yàn)證最大強(qiáng)化率對(duì)TNBC的預(yù)后評(píng)估的準(zhǔn)確程度。