DCE-MRI定量參數(shù)對乳腺癌新輔助化療的療效評估及相關性分析

艾國平， 劉江勇， 薛陽， 王翅鵬， 李國雄， 黃文才

乳腺癌是我國女性常見惡性腫瘤之一，其患病率逐年上升，并趨于年輕化的趨勢[1]。目前針對局部進展期乳腺癌(locally advanced breast cancer，LABC)患者，術前新輔助化療(neoadjuvant chemotherapy，NAC)聯(lián)合手術治療是提高其生存率的有效手段，其可以縮小原發(fā)病灶，促使腫瘤分級降低，減少手術范圍，消減微小轉(zhuǎn)移灶[2-3]。既往多選擇鉬靶和超聲檢查早期診斷和評估新輔助化療療效，但與上述影像檢查方法相比，動態(tài)增強MRI(dynamic contrast-enhanced MRI，DCE-MRI)評估腫瘤血管生成具有更大價值[4]。而MRI定量動態(tài)增強檢查可以通過藥代動力學模型，計算出具有生理學意義的定量增強參數(shù)，對乳腺癌病灶內(nèi)的微血管灌注以及滲透情況的監(jiān)測更加準確，并且能夠通過對腫瘤組織血管內(nèi)皮滲透性和血流增加的評估，對病變進行定性診斷及評估新輔助化療療效[5]。目前，多數(shù)研究主要集中在對半定量參數(shù)和生物學預后因子的相關性分析上[6]，關于MRI定量增強參數(shù)的相關研究較為缺乏，且不同研究結果存在明顯的差異[7]。本研究采用DCE-MRI定量參數(shù)評估乳腺癌新輔助化療療效，并分析該參數(shù)與相關生物學預后因子的相關性。

材料與方法

1.臨床資料

選擇2014年1月-2016年12月在本院確診為乳腺癌并擬行NAC治療的81例女性患者，年齡 38～67歲，平均(44.63±5.29)歲。所有患者均簽署知情同意書。納入標準：①影像學檢查發(fā)現(xiàn)局灶病變且未發(fā)現(xiàn)遠處轉(zhuǎn)移，病灶直徑<5 cm，與周圍分界不清；②病理結果為浸潤性導管癌；③選擇CET方案化療(環(huán)磷酰胺、表阿霉素、紫杉醇)。

2.掃描參數(shù)

入選患者化療前后均采用Siemens Skyra 3.0T超導MR掃描儀行DCE-MRI檢查。肘靜脈注入釓雙胺對比劑0.2 mmol/kg，掃描時間7.26 min，掃描25個時相。

3.DCE-MRI定量參數(shù)測量

將動態(tài)增強圖像導入TISSUE 4D軟件確定腫瘤位置，測量3次取平均值，并形成偽彩圖。計算以下參數(shù)：①容量轉(zhuǎn)移常數(shù)(Ktrans)，血管內(nèi)對比劑擴散到血管外的速度常數(shù)；②速率常數(shù)(Kep)，血管外對比劑滲入血管內(nèi)的速度常數(shù)；③血管外細胞外間隙容積比(Ve)：(血管+細胞外間隙)/總?cè)莘e。

4.療效評價

采用RECIST標準，最大層面為腫瘤增強最明顯圖像處，測量化療前、后瘤體最大徑的變化情況，分為有效和無效，有效：化療后瘤體縮小>30%；無效：瘤體縮小≤30%或出現(xiàn)新病灶(圖1、2)。本研究比較化療前、2個NAC療程后、化療結束時病灶最長徑的變化情況。

5.免疫組化染色及分析

癌組織標本進行免疫組化染色，細胞成棕黃色為陽性細胞。①雌激素受體(estrogen receptor，ER)、孕激素受體(progesterone receptor，PR)陽性：陽性染色位于細胞核內(nèi)，數(shù)量>10%；ER、PR陰性：數(shù)量≤10%；②人類表皮生長因子受體-2(Human epidermal growth factor receptor 2，HER-2)：陽性染色位于細胞膜，HER-2低表達：-和+，HER-2過表達：++和+++；③Ki-67：陽性染色位于細胞核內(nèi)，高倍鏡下記錄陽性細胞數(shù)/1000個細胞的百分比，陰性(-)：<10%；弱陽性(+)：10%～50%；強陽性(++)：>50%。

6.統(tǒng)計方法

采用SPSS 22.0軟件進行數(shù)據(jù)分析，各參數(shù)比較采用方差分析，療效評價采用t檢驗；各受體在不同表達狀態(tài)下的DCE-MRI參數(shù)采用Mann-Whitney U檢驗比較；DCE-MRI參數(shù)和Ki-67陽性表達率的相關性采用Spearman方法評價，以P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

結 果

1.化療前后DCE-MRI參數(shù)值的比較

①有效組(52例)：Ktrans、Kep在2個NAC療程后及化療結束時均較治療前下降(P<0.05)；Ve在2個NAC療程后較治療前略升高，化療結束時較治療前下降，差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05，表1)。②無效組(29例)：與治療前比較，Ktrans在2個NAC療程后稍升高，化療結束時稍下降(P>0.05)；Kep在2個NAC療程后及化療結束時均下降(P>0.05)；Ve值在2個NAC療程后及化療結束時均升高，差異均無統(tǒng)計學意義(P>0.05，表1)。

2.ER、PR、HER-2不同表達狀態(tài)時DCE-MRI定量參數(shù)的比較

ER陰性組的Kep值高于ER陽性組，差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。與PR陽性組相比，PR陰性組的Kep值升高，差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。在Ktrans、Ve值方面，ER、PR陽性組和陰性組間差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。在Ktrans、Kep、Ve值方面，HER-2低表達和高表達組間差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)，見圖3、表2。

圖1 女，61歲，雙乳腫塊。a～c) 治療前； d～f) 治療后，雙乳腫塊較前減小，右側(cè)明顯。 圖2 女，45歲。a～c) 治療前； d～f)治療后，瘤體變化不明顯。

參數(shù)治療前2個NAC療程后化療結束時F/P值t1,2/P1,2t1,3/P1,3有效組 Ktrans(min-1)1.39±0.450.93±0.4510.64±0.33239.302/0.0005.086/0.0009.236/0.000 Kep(min-1)1.84±0.481.21±0.4910.79±0.32273.628/0.0006.683/0.00012.756/0.000 Ve0.75±0.360.80±0.290.76±0.250.437/0.6540.772/0.4440.258/0.797無效組 Ktrans(min-1)1.25±0.491.47±0.391.07±0.357.298/0.0021.734/0.0941.836/0.077 Kep(min-1)1.59±0.371.48±0.521.41±0.431.361/0.2650.898/0.3771.845/0.076 Ve0.83±0.400.89±0.280.84±0.320.245/0.7830.678/0.5030.148/0.884

注：t1,2、P1,2表示治療前與2個NAC療程后比較；t1,3、P1,3表示化療結束時與治療前比較。

3.Ki-67表達與定量參數(shù)的相關性

Ki-67表達分別與Ktrans值、Kep值呈正相關(r=0.654，P<0.001；r=0.364，P=0.001)，Ki-67表達與Ve值無相關性(r=-0.152，P=0.177)。

圖3 a)ER陽性；b)ER陰性；c)PR陽性；d)PR陰性；e)HER-2陽性；f)HER-2陰性。

預后因子表達狀態(tài)例數(shù)Ktrans(min-1)Kep(min)VeER 陰性360.72±0.370.90±0.430.79±0.24 陽性450.84±0.411.10±0.4810.80±0.31 t1.4621.9060.213 P0.1480.0600.832PR 陰性430.65±0.320.80±0.320.78±0.24 陽性380.94±0.411.27±0.4810.80±0.32 t3.6265.2890.269 P0.0010.0000.789HER-2 低表達270.64±0.310.94±0.490.80±0.32 過表達540.86±0.411.05±0.460. 78±0.25 t0.9612.4310.228 P0.3390.0170.820

討 論

乳腺癌的發(fā)病率近年來有逐漸上升的趨勢，新輔助化療可以為局部晚期乳腺癌患者贏得手術機會，為腫瘤體積較大的乳腺癌患者提高保乳率，改善患者生活、生存質(zhì)量，因此目前該治療方案已經(jīng)較多的應用于臨床。評估乳腺NAC療效最常見、最重要的是運用影像學手段，而MRI檢查具有相當?shù)膬?yōu)勢，如準確性和精確性[8-9]，而動態(tài)增強MRI檢查具有更佳的優(yōu)勢，可以動態(tài)觀察綜合病灶的形態(tài)學變化及強化特征，檢測化療后腫瘤組織反應，以及血流動力學變化[10]。

傳統(tǒng)的乳腺MRI檢查具有相對局限性，只能進行動態(tài)增強觀察病灶形態(tài)學特點，以及結合時間-信號強度曲線診斷病灶，不能了解腫瘤組織灌注情況。而定量動態(tài)增強MRI，則可以通過動態(tài)監(jiān)測對比劑體內(nèi)的吸收、代謝情況，獲得血流動力學指標，精確定量腫瘤的血流灌注情況[11]。在本研究中，在第2個療程及化療結束時，治療有效組Ktrans、Kep均降低，而無效組下降不明顯，甚至略有升高，這表明化療無法減少腫瘤局部滲透性及血流灌注，治療效果較差。Ve值在第2個療程時略有升高，而化療結束時降低，這可能是由于化療過程中，腫瘤周圍組織出現(xiàn)水腫導致Ve穩(wěn)定性較差[12]。本研究結果顯示，在各療程隨訪過程中，Ve變化差異無統(tǒng)計學意義，而Ktrans、Kep的變化差異有統(tǒng)計學意義。分析機制在于化療藥物損傷了腫瘤組織血管，血流灌注減少，血氧供氧下降，腫瘤細胞不斷的破壞、裂解，血管外細胞間隙增寬，化療藥物治療有效。因此，DCE-MRI可以無創(chuàng)傷的定量反映腫瘤組織的血管分布及通透性、腫瘤組織強化特點，Ktrans、Kep可定量反映病灶血流動力學特點，使臨床工作者可以客觀、準確的判斷療效。

在評價乳腺癌預后及指導臨床治療中，多運用不同類型分子生物學指標，如ER、PR、HER-2和Ki-67等[7,13-15]。本臨床研究顯示，ER陰性組的Kep值高于ER陽性組，差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。與PR陽性組比較，PR陰性組的Kep值升高，差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。分析機制在于ER和PR表達陰性時，毛細血管的通透性更高，由血管外細胞外間隙反流管腔內(nèi)的對比劑更多。國外研究顯示，ER通過降低血管內(nèi)皮生長因子，抑制腫瘤血管生成[16]。因此，ER和PR陰性患者的腫瘤血管增生明顯，血流灌注增多，血流動力學指標升高。另一方面，本研究中在Ktrans、Ve值方面，ER、PR陽性和陰性組之間差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。分析原因可能是Ktrans值存在生理性誤差，Li等[17]研究發(fā)現(xiàn)，諸如高血壓等任何影響血流灌注的因素，均可影響Ktrans值的測定，從而出現(xiàn)誤差。而Ve=Ktrans/Kep的關系，ER和PR陰性組的Ktrans與Kep的比值并無顯著變化，因此Ve值變化不明顯。

HER-2是一種原癌基因，HER-2陽性的乳腺癌患者，通常表現(xiàn)為腫瘤組織惡性程度高，分化差，治療效果不理想，預后較差[18-19]。臨床上運用該指標指導臨床用藥，如靶向藥物曲妥珠單抗(赫賽汀)等[20]。本研究中，在Ktrans、Kep、Ve值方面比較，HER-2低表達和高表達組之間的差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)，這可能是因為該指標與腫瘤血管生成、血供無關，其誘導腫瘤是通過擴增HER-2基因，使其蛋白產(chǎn)物p185過度表達，激活酪氨酸激酶，促進細胞增殖，減少細胞凋亡，誘導腫瘤生長[21]。

Ki-67抗原與細胞生長周期有關，反映細胞增殖水平，表達水平越高，惡性程度越大，復發(fā)率越高[22-26]。Kim等[14]研究發(fā)現(xiàn)，與乳腺癌中Ki-67低表達者比較，高表達者的Ktrans、Kep值明顯增高。本研究也進一步證實，81例乳腺癌標本組織中Ki-67表達分別與Ktrans值、Kep值呈正相關，其發(fā)生機制可能是，Ktrans、Kep值反映腫瘤血管分化和滲透性，參數(shù)值越大，血管分化程度越差、血管滲透性越高，血流灌注升高，惡性程度更大；與之呈正相關的Ki-67，反映的狀況一致。

綜上所述，通過評估乳腺癌DCE-MRI定量參數(shù)Ktrans、Kep，可以判定乳腺癌的生物學行為，評估預后，為臨床治療方案的確定提供精確指標。