乳腺癌液實性區表觀擴散系數與分子亞型及免疫組化因子的相關性研究*

趙 陽 ，李紅學，劉軍杰，王 琛，康 巍，鄧文娟，蘇丹柯

（廣西醫科大學附屬腫瘤醫院 1.醫學影像中心；2.超聲科，南寧 530021）

乳腺癌是女性最常見的惡性腫瘤之一，其發病率呈上升之勢[1]。其腫瘤相關致死率僅次于肺癌，高居第二位[2]。在乳腺癌的診療過程中，除了其鑒別診斷外，進一步對乳腺癌分子亞型、免疫組化因子的確切評估，與乳腺癌放化療、內分泌、靶向等治療方案的確定密切相關，同時對患者預后結局的判斷也是至關重要的一環。基于Ki-67、人表皮生長因子受體2（human epidermal growth factor receptor-2，HER-2)、雌激素受體（estrogen receptor，ER）、孕激素受體（progestogerone receptor，PR）不同免疫組化因子的表達情況，乳腺癌可分為Luminal A、Luminal B、HER-2過表達以及三陰性，其中Luminal B依據HER-2 表達情況又可進一步細分為Luminal B1、Luminal B2。術前對乳腺癌各種免疫組化因子的診斷主要依賴于活檢穿刺，由于穿刺位置的不準確、穿刺組織的不足，在一定程度上會造成使得穿刺結果存在誤差；此外，活檢穿刺屬于有創性操作，現實操作中需考慮到患者的接受度。磁共振成像是乳腺癌較為常規的影像學檢查方案，其軟組織分辨率較高，且能進行功能學及多參數成像，故而能以宏觀影像學表現反映微觀病理變化，無創、動態獲取更多的診斷信息[3]。擴散加權成像(diffusion weighted imaging,DWI)作為磁共振在乳腺檢查上的常用序列，其機制在于能夠反映活體組織內水分子的擴散受限情況，并以表觀擴散系數(apparent diffusion coefficient,ADC)進行量化分析。DWI 對乳腺癌分子亞型的評估已見諸文獻報道，然而其ADC值的測量避開病變液性區域，或納入整個瘤灶分析，缺乏對瘤灶液性區域ADC 值的單獨考慮[4-6]。瘤灶液性區是提示乳腺癌生物學浸潤性的重要征象[7]，還與其較高的病理級別[8]、淋巴結轉移[9]及術后復發[10]密切相關；此外，此類乳腺癌患者新輔助化療效果較差[11]。有鑒于此，本研究在既往研究的基礎上[4-6]，進一步探討液性區ADC值以及液性區與實性區ADC比值對診斷乳腺癌分子亞型的價值，并分析不同ADC值與乳腺癌免疫組化分子的相關性，以期為臨床提供更多的參考依據。

1 對象與方法

1.1 研究對象 選取2017年1月至2019年12月廣西醫科大學附屬腫瘤醫院診治的乳腺癌患者進行回顧性分析。納入標準：（1）患者行MRI檢查時，未接受放化療；（2）3.0T MRI 檢查存在液實性區影像學表現（液性區為T2 高信號，增強無強化的區域）；（3）病理確診乳腺癌，并有Ki-67、ER、PR、HER-2 完整資料可進行亞組分型。排除標準：（1）合并其他惡性腫瘤或遠處轉移；（2）影像學資料治療欠佳或出現缺失；（3）MR檢查與手術時間超過15 d。共計入組乳腺癌患者60例，均為女性，年齡29～86 歲，平均（49.10±11.25）歲。

1.2 方法

1.2.1 MRI檢查參數 采用GE 3.0 T超導型磁共振掃描儀(GE Discovery 750w)和8通道乳腺專用相控陣線圈。檢查時，患者取俯臥位，雙乳自然下垂。檢查序列包括：T1WI-GRE序列（TR/TE 640/7.6 ms，FOV 32 cm×32 cm，層厚4 mm，層間距1 mm）、T2WI-FSE IDEAL 序列（TR/TE 6 800/85 ms，FOV 32 cm×32 cm，層厚4 mm，層間距1 mm）、VIBRANT-DCE(TR/TE 4.5/2.1 ms，FOV 36 cm×36 cm，層厚4 mm，層間距1 mm)、DWI（TR/TE 5 000/92.6 ms，FOV 32 cm×32 cm，層厚4 mm，層間距1 mm，b 值0 s/mm2、1 000 s/mm2）。

1.2.2 ADC值測量 ADC值的測量在機器配套的后處理工作站(GE AW 4.6)進行。液性區ADC 值，依據常規T1WI、T2WI 以及DCE 序列，選取液性區（長T1、長T2，DCE 無強化）最大層面，并加上其上下兩個層面，在3 個層面內各勾畫3 個感興趣區域(region of interest,ROI)，取9 個ROI 的均值作為液性區ADC 值（ADC液性區）；同理，在實性區獲取實性區ADC 值(ADC實性區)；最后，計算兩者的比值（ADC比值=），見圖1。以上操作均由兩名具備5年以上乳腺影像診斷經驗的放射科醫師共同閱片，結果存在疑義時，經商討達成一致。

1.3 病理檢查

病理科醫師半定量判定免疫組化結果：ER、PR陽性是指任何核染色陽性。HER2 陽性為＞10%的癌細胞膜完整的染色。Ki-67陽性為陽性細胞核的比例＞1%。依據免疫組化檢測結果判定分子亞型。腫瘤分子亞型分為Luminal A 型[ER+和（或）PR+、HER2-、Ki-67＜14%]，Luminal B1 型[ER 和(或)PR+、HER2-、Ki-67≥14%或PR≤20%]，Luminal B2 型[ER 和(或)PR+、HER2+、Ki-67 任何狀態]，HER-2 過表達型（ER-、PR-、HER2+）及三陰性型（ER-、PR-、HER2-）。

1.4 統計學方法 采用R 語言(https://www.r-project.org/)進行數據統計學分析。計量資料以均數±標準差()表示，組間比較采用方差分析，兩兩比較采用LSD-t檢驗，采用“DescrTab2”程序包對乳腺癌分子亞型間不同ADC 值進行單因素分析，以“ggplot”程序包繪制分子亞型間不同ADC 值分布的小提琴圖。采用Spearman 秩相關分析不同ADC 值與Ki-67、ER、PR以及HER-2的相關性。以P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 不同乳腺癌分子亞型ADC值比較 在60例乳腺癌患者中，Luminal B1 型27例，年齡(46.22±10.03)歲；Luminal B2 型15例，年齡(49.87±11.38) 歲；HER-2 過表達型11例，年齡(51.73±6.53) 歲；三陰性型7例，年齡(54.43±18.73)歲。各分子亞型年齡比較，差異無統計學意義(F=1.360，P=0.264)。在4 種分子亞型中，ADC液性區的組間比較，差異無統計學意義（P＞0.05）；而ADC實性區及ADC 比值組間比較，差異有統計學意義（P＜0.05）。Luminal B1 的ADC實性區低于Luminal B2、HER-2 過表達；Luminal B1 的ADC 比值高于Luminal B2、HER-2過表達，見表1、圖2。

表1 乳腺癌分子亞型不同ADC值的組間比較

表1 乳腺癌分子亞型不同ADC值的組間比較

與Luminal B1 型比較，aP＜0.05；與Luminal B2 型比較，bP＜0.05。

2.2 不同ADC值與乳腺癌不同免疫組化因子的相關性 ADC液性區與Ki-67 呈弱正相關關系（r=0.343,P=0.007），與HER-2呈弱負相關關系（r=-0.262,P=0.043），與ER 呈弱負相關關系（r=-0.343,P=0.007）。ADC實性區與Ki-67呈弱負相關關系（r=-0.329,P=0.010），與HER-2 呈弱正相關關系（r=0.391,P=0.002），與PR呈弱負相關關系（r=-0.298,P=0.021）。ADC 比值與Ki67 呈中度正相關關系（r=0.453,P＜0.001），與HER-2呈中度負相關關系（r=-0.449,P＜0.001），表2。

圖2 乳腺癌分子亞型中不同ADC值比較（小提琴圖）

表2 不同ADC值與乳腺癌不同免疫組化因子的相關性rs

3 討論

不同分子亞型乳腺癌的生物學行為及預后結局存在迥然差異，Luminal A預后相對較好，復發、轉移率相對較低[12-13]；Luminal B惡性程度較Luminal A高，復發率及腫瘤特異性死亡率高[14-15]；HER-2過表達復發、轉移率均高于Luminal型，對曲妥珠單抗獲益顯著[13,16]。三陰性乳腺癌相比于其他分子亞型侵襲性高、預后差[13]。有鑒于此，也就為ADC 值的鑒別診斷提供了病理學基礎。本研究發現，在4 個不同分子亞型中，ADC實性區以及ADC 比值不全相同，但ADC液性區的組間比較，差異無統計學意義（P＞0.05）。具體而言：（1）ADC實性區在HER-2過表達型、Luminal B2 型、三陰性型、Luminal B1 型中逐漸降低，與既往研究接近，均表現為HER-2 過表達ADC值最高[17-19]。（2）ADC 比值在Luminal B1 型、三陰性型、HER-2 過表達型、Luminal B2 型中逐漸降低。ADC實性區、ADC 比值在4 種不同分子亞型間存在差異，可能是由于不同乳腺癌分子亞型在組織病理學分型、分級的不同，造成瘤灶細胞密度、細胞間隙以及細胞核質比不同所致。但多重比較顯示，二者僅在Luminal B1 型與Luminal B2 型、HER-2過表達型間比較，差異有統計學意義（P＜0.05），即通過ADC實性區、ADC比值尚難以對不同分子亞型進行一一鑒別，與本研究機構既往發表文獻相接近[4]，可能與分子分型的決定因素較多，部分因素之間對組織結構的作用相反有關。（3）ADC液性區在三陰性型、HER-2過表達型、Luminal B1型、Luminal B2型中逐漸降低，即Lunimal 型較非Luminal 型ADC液性區值高，但差異無統計學意義（P＞0.05）。這種趨勢可能由于非Luminal 型侵襲性較高，出現徹底壞死的概率較高有關[20]，但組間差異無統計學意義，筆者推測這可能與瘤灶液性區病理學改變較實性區稍弱有關。

為進一步探明不同ADC 值對鑒別乳腺癌分子亞型的更深層次原因，本研究對不同ADC值與免疫組化因子ER、PR 以及Ki-67、HER-2 進行了相關性分析。結果顯示，ADC實性區與Ki-67、HER-2、PR存在一定的相關性，ADC液性區與Ki-67、HER-2、ER 存在一定的相關性；ADC比值與Ki-67、HER-2相關性較單一ADC液性區與ADC實性區更高。ER和PR是細胞內的類固醇激素受體蛋白，是指導內分泌治療的重要預后指標。本研究ADC實性區與PR 呈弱負相關關系（P＜0.05），可能是因為PR 的過度表達影響ER 通路，通過抑制血管生成途徑，造成細胞膜通透性不同程度改變，引起實性區ADC值降低[11]。ADC液性區與ER 呈弱負相關關系（P＜0.05），即ER 陰性者ADC液性區值高，其原因可能在于：ER 的陰性表達與腫瘤的過強侵襲力密切相關，更容易出現壞死液化[22]，且其徹底壞死的概率較ER陽性者高。

Ki-67 是細胞增殖指數，其表達水平的高低可以反映腫瘤的增殖活性，Ki-67 指數高代表細胞增殖活性高，既往研究指出，存在壞死區的乳腺癌較無壞死區者Ki-67表達水平高[21-22]。本研究發現，與Ki-67 的相關性中，ADC液性區呈弱正相關關系，ADC實性區呈弱負相關關系，ADC比值呈中度正相關關系（P＜0.05），其原因可能在于：（1）由于腫瘤血供分布特點，瘤灶中央較周邊更容易出現缺氧情況，即瘤灶中央到外周缺氧嚴重程度呈現由高到低的梯度改變，而缺氧是導致壞死液化區出現的重要因素。Ki-67 表達水平低者較高者增殖活性低，引起缺氧程度較弱，壞死液化不夠徹底，增強無強化區邊緣難以代表腫瘤真實邊界，該區域可能存在肉眼無法觀察到的微癌灶。因此，ADC液性區值較Ki-67高表達者低。（2）高侵襲力的乳腺癌，Ki-67指數較高，實性區細胞致密度高，細胞外間隙窄，ADC實性區值低。（3）ADC 比值較單一的ADC液性區、ADC實性區相關性更高，原因可能為液實性區有各自的病理基礎，ADC比值較單一ADC值更充分的體現了腫瘤異質性并且標化、放大了單一參數的相關性。

HER-2 為原癌基因，其過表達可潛在激活EGFR 信號通路，造成新生血管、血管密度及血流量增加，促進細胞增殖，也是造成化療、內分泌治療耐藥性的重要因素。本研究結果顯示，ADC液性區、ADC實性區、ADC比值與HER-2表達相關性分別為弱負相關關系、弱正相關關系、中度負相關關系（P＜0.05）。原因可能為：（1）HER-2促血管生成，HER-2陰性者較陽性者新生血管少，瘤灶供血不足導致顯著缺氧、壞死，ADC液性區值高。（2）HER-2陽性者新生血管多，血流量高，且由于血管幼稚管壁不連續，導致細胞外間隙增寬，ADC實性區值高。（3）ADC比值擴大化了ADC液性區、ADC實性區的相反趨勢，因此其相關度更高。

綜上所述，ADC實性區與ADC比值對乳腺癌不同分子亞型判斷有一定參考意義。ADC實性區、ADC液性區以及ADC比值與Ki-67、ER、PR以及HER-2不同免疫組化因子分別存在相關性，其中ADC比值相關性更高。本研究存在一定的局限性，首先，屬于單中心回顧性研究，可能存在選擇或回憶偏倚；其次，由于Luminal A 液化壞死少見，未能對該類別乳腺癌進行入組研究；最后，病例數目較少，有待在進一步的研究中擴展，以獲取更多的研究成果。