動態增強磁共振成像定量參數對乳腺癌新輔助化療療效評價及相關性研究

李 娜，王丹丹，羅婭紅，崔鳳嬌，李 琳，白浩言

1.遼寧省腫瘤醫院醫學影像科，遼寧 沈陽 110042；

2.大連醫科大學研究生院，遼寧 大連 116044

乳腺癌是女性最常見的惡性腫瘤，具有高發病率和死亡率，且趨向年輕化，嚴重威脅著女性的生命健康［1-2］。新輔助化療（neoadjuvant chemotherapy，NAC）是指局部乳腺癌患者在實施放療或手術前先輔以全身性化療，可縮小腫瘤，降低分期，提高治療效果。目前NAC已經成為乳腺癌治療的重要手段，但仍有一些患者對NAC不敏感，因此術前對乳腺癌NAC的療效評價十分重要［3-4］。動態增強磁共振成像（dynamic contrast-enhanced magnetic resonance imaging，DCE-MRI）檢查在磁共振成像的基礎上，可以了解瘤體的血供特征及血管通透性等，更好地觀察病灶區的血供特征［5-6］。本文主要探討56例經穿刺活檢證實為乳腺癌的患者采用DCE-MRI定量參數及相關生物學因子的表達評估乳腺癌NAC療效，并分析該參數與Ki-67表達的相關性，以探討該方法的臨床應用價值。

1 資料和方法

1.1 一般資料

回顧并分析2016年1月—2017年6月于遼寧省腫瘤醫院經穿刺病理學活檢證實為乳腺癌并實施術前NAC治療的56例女性患者。年齡32～67歲，平均（50.6±8.5）歲。

1.2 納入及排除標準

納入標準：① 女性，經穿刺病理學活檢證實為乳腺癌；② 影像學檢查發現局灶病變且未發現遠處轉移；③ 無癌癥病史；④ 選擇TEC化療方案（多西他賽+表柔比星+環磷酰胺），均靜脈滴注，同一天給藥，每個周期治療1 d，21 d為1個周期，化療療程為4個周期。排除標準：① 病灶呈灶性強化或非腫塊樣分布時，各項參數無法準確測量；② 既往有癌癥病史；③ 沒有完成化療療程。

1.3 掃描參數

MRI檢查應用美國GE公司的1.5T Signa Excite HD磁共振掃描設備，使用8通道乳腺專用相控陣表面線圈。患者取俯臥位，雙側乳腺自然懸垂。常規三平面定位掃描后，平掃采用雙側乳腺矢狀位T2WI平掃，重復時間（repetition time，TR）/回波時間（echo time，TE）=4 650 ms/85 ms，層厚4 mm，層間距1.0 mm，矩陣320×224，激勵次數（number of excitation，NEX）=4，視野（field of view，FOV）=20 cm×20 cm。再行橫斷面擴散加權成像（diffusion-weighted imaging，D W I）掃描。掃描參數：b值分別取0、800 s/mm2，TE為63.2 ms，TR 5 000 ms，層厚4 mm，層間距選取1 mm，全部DWI序列均加脂肪抑制。最后行橫軸位3D-FSPGR序列（VIBRANT）多時相增強MRI掃描，經前臂肘正中靜脈團注對比劑釓噴酸葡胺注射液（Gd-DTPA，0.1 mmol/kg）前掃描1次，靜脈團注對比劑以2.0 mL/s后開始連續無間隔掃描8次，TR 6.1 ms，TE 2.9 ms，TI 13 ms，FOV=36 cm×36 cm，掃描塊厚度52層，矩陣350×350，NEX=0.8。

1.4 圖像分析

將動態增強序列原始DICOM圖像輸入Omnikinetics軟件進行后處理。選取病灶感興趣區（region of interest，ROI）層面的對側胸大肌獲得動脈輸入函數（arterial input function，AIF），采用Reference region模型，結合T2WI、DWI及動態增強掃描圖像確定病變位置，選擇病灶最大層面作為ROI，包括全腫瘤，通過軟件計算自動生成腫瘤病變全像素點區的以下定量參數：① 容量轉移常數（Ktrans），對比劑從血管內擴散到血管外的速率常數，單位為mmol/min；② 速率常數（Kep），組織之間對比劑重新回到血管內的速率常數，單位為mmol/min；③ 血漿容積分數（Ve）。軟件會自動生成病灶ROI內每個量化參數值的最小值、最大值和平均值等數據。測量3次，注意避開囊變壞死區，取其平均值。

1.5 免疫組化染色及分析

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，數量＞10%；ER、PR陰性：數量≤10%；② 人表皮生長因子受體2（human epidermal growth factor receptor 2，HER2）：陽性染色位于細胞膜，HER2低表達：-和+，HER2過表達：++和+++；③ Ki-67：陽性染色位于細胞核內，高倍鏡下記錄陽性細胞數/1 000個細胞的百分比，陰性（-）：＜10%；弱陽性（+）：10%～15%；強陽性（++）：＞50%。

1.6 療效評估判斷標準

按照實體瘤療效評價標準（Response Evaluation Criteria in Solid Tumor，RECIST），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，分為有效組和無效組。有效：化療后瘤體縮?。?0%；無效：瘤體縮小≤30%或出現新病灶（圖1～2）。

圖1 典型病例1 MRI圖像

圖2 典型病例2 MRI圖像

1.7 統計學處理

應用SPSS 21.0軟件進行統計學分析，計量資料應用Mann-WhitneyU檢驗。Ki-67表達的相關性采用Spearman方法評價。P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結 果

2.1 有效組及無效組的化療前后DCR-MRI定量參數的比較

① 有效組：41例，Ktransmax、Ktransmean、Kepmax、Kepmean值在2個療程后及化療結束時均明顯低于治療前（P＜0.05），Ktransmin值在化療結束時較治療前下降（P＜0.05）；Ve值在2個療程后及化療結束時均無明顯差異性（P＞0.05）。② 無效組：15例，與治療前相比，治療無效組的Ktrans、Kep、Ve值在2個療程后及化療結束時均無明顯差異性（P＞0.05，表1）。

2.2 ER、PR、HER2不同表達狀態時DCEMRI定量參數的差異

ER陰性組的Kepmax、Kepmean值明顯高于E R陽性組（P＜0.05）。PR陰性組的Kepmax、Kepmean、Vemax值明顯高于PR陽性組（P＜0.05）。HER2低表達與高表達組的Ktrans、Kep、Ve值差異無統計學意義（P＞0.05，表2）。

表1 有效組及無效組定量參數值的比較

表2 ER、PR、HER2不同表達狀態時DCE-MRI定量參數的大小

2.3 Ki-67的表達與DCE-MRI定量參數的相關性

Ki-67表達與Ktransmin、Ktransmax、Ktransmean值呈正相關（r=0.299，P=0.016；r=0.374，P=0.002；r=0.618，P＜0.001），Ki-67表達與Kep、Ve值無相關性（P＞0.05）。

3 討 論

乳腺癌的發病率逐年上升，治療手段也不斷增加，NAC使部分無法手術切除的腫瘤有了手術的機會，有效的術前化療既可以減輕乳腺癌患者身體上的痛苦，也可以緩解患者精神及心理上的焦慮和恐懼［7］。

評估NAC療效最常見的方法是影像學檢查，其中DCE-MRI檢查優勢顯著，不僅能反映病灶在化療過程中微血管密度、血流動力學的變化，還可對腫瘤的血管生成狀態提供更加準確的信息［8］。在本研究中，治療有效組的Ktransmax、Ktransmean、Kepmax、Kepmean值在2個療程后及化療結束時均明顯低于治療前，Ktransmin值在化療結束時較治療前下降，而無效組下降不明顯，這說明NAC在減少腫瘤局灶滲透性和血流灌注方面無明顯作用。Ve值在2個療程后及化療結束時均無明顯差異，這可能是因為細胞外血管外間隙較大，導致間質內液體壓力增加，從而不利于化療藥物在體內的吸收。

在乳腺癌相關的生物學因子中，ER、PR、HER2及Ki-67與乳腺癌的關系最密切，其表達情況對乳腺癌的治療方式及預后評估十分重要。ER、PR的表達狀態不僅可以用來指導內分泌治療的選擇，也是評估乳腺癌預后的重要指標。Yang等［9］研究顯示，NAC能明顯改變乳腺癌患者ER、PR的狀態，與非化療組相比，差異有統計學意義（P＜0.05）。在本研究中，ER、PR陰性組的Kepmax、Kepmean值高于ER、PR陽性組，差異有統計學意義（P＜0.05）。分析原因可能是ER、PR表達陰性時，血管外細胞外間隙反流回腫瘤毛細血管腔內的對比劑更多，從而毛細血管的通透性更高。有研究顯示，ER可以通過降低血管內皮生長因子水平而抑制腫瘤血管的生成［10］。因此，與ER、PR表達陽性者相比，陰性者的腫瘤血管新生豐富，血流灌注相對更多。在本研究中，ER和PR陰性組的Ktransmin、Ktransmax、Ktransmean值在兩組間的差異無統計學意義（P＞0.05），原因可能與Ktrans值的測量存在生理性誤差有關，有研究發現，任何影響血流灌注的因素，例如高血壓等，均可影響Ktrans值的測定，從而出現誤差［11］。而Ve值與Ktrans、Kep值之間存在Ve=Ktrans/Kep的關系，但二者的比值無明顯變化，所以Ve值在ER表達陽性組和陰性組間無顯著差異；而PR陰性組的Vemax值高于陽性組，可能是由于化療過程中，腫瘤周圍組織出現水腫導致。

HER2是判斷乳腺癌預后的重要指標，HER2過表達提示腫瘤惡性程度高，分化差，預后差［12-13］。在本研究中，HER2低表達組與高表達組的Ktrans、Kep、Ve值差異無統計學意義（P＞0.05），這可能是因為該指標與腫瘤血管的生成及血供狀況無關［14-15］，其誘導腫瘤是通過擴增HER2基因，從而引起其蛋白產物p185的過表達，使細胞中的酪氨酸激酶得到激活，細胞不斷增值，誘導腫瘤的生長［16］。

Ki-67是一種與細胞周期和有絲分裂密切相關的核抗原，因此Ki-67百分比代表癌癥的增殖部分，表達水平越高，惡性程度越大，預后越差［17-18］。在本研究中，Ki-67的表達與Ktransmin、Ktransmax、Ktransmean值呈正相關，其發生機制可能是Ktrans值可以反映腫瘤新生血管的活躍程度，血管分化越差，血流灌注越高，惡性程度也越大，所以Ki-67與之呈正相關。

在本研究中，雖然MRI掃描序列和血液動力學模型固定，但仍存在一些不足之處。在實踐中，定量參數的測量存在一定的主觀性，容易受到觀察者的影響，雖然是測量3次取平均值，但難免產生誤差。心臟跳動和呼吸運動產生的運動位移及近期使用對比劑的額外檢查也會對結果產生一定的影響。最后，樣本量太小，后續研究將進一步擴大樣本量，提升DCE-MRI檢查的質量控制，盡可能將影響因素對檢查結果的影響降至最低，從而進一步證實DCE-MRI定量參數對乳腺癌NAC療效評估中的作用。

綜上所述，應用DCE-MRI對乳腺癌NAC療效進行評估，其定量參數Ktransmax、Ktransmean、Kepmax、Kepmean可反映患者治療前及治療后的血流灌注情況，為臨床提供更客觀的評估結果，值得臨床推廣應用。