動態增強磁共振成像與乳腺癌免疫組化分子標志物的相關性研究

雷 昊，董雨嵐△，吳 濤

(1.南華大學衡陽醫學院附屬第一醫院放射影像中心，湖南 衡陽 421001；2.湘南學院附屬醫院放射科，湖南 郴州 423099)

磁共振具有軟組織高對比度、多方位、多參數、多功能成像等優點，對各種乳腺癌檢查的敏感度為95%～99%[1]。尤其動態增強磁共振(DCE-MRI)更能準確地顯示腫瘤形態和定量的檢測血流動力學參數，后者可以間接反映腫瘤的增殖率和血管狀態，有助于乳腺癌的診斷和預后評估[2]。不同分子亞型乳腺癌的生物學行為高度異質，預后相差大。雌激素受體(ER)、孕激素受體(PR)高陽性表達提示乳腺癌分化程度高，惡性程度低，預后好[3]。人表皮生長因子受體2(HER-2)是乳腺癌中常見的遺傳標志物之一，高表達與乳腺癌的擴增呈正相關[4]。細胞增殖抗原Ki-67與腫瘤的分化程度、侵襲性密切相關，在一定程度上反映了乳腺癌的生物學行為和預后[5]。乳腺癌免疫組化指標(ER、PR、HER-2和Ki-67)是預后分析的關鍵因素，也是臨床診療的重要參考[6]。深入探討乳腺癌分子與MRI血流動力學參數之間的關系，對乳腺癌的精準治療及療效隨訪具有重要價值。本研究的目的是檢驗DCE-MRI血流動力學特征是否能提供與病理分子預后標志物的相關信息。

1 資料與方法

1.1研究對象 回顧性分析南華大學附屬第一醫院2019—2021年符合以下標準的乳腺癌患者。納入標準：女性乳腺癌患者，病灶經手術切除，并取得完整臨床資料、病理及免疫組化檢查結果；術前行DCE-MRI，且掃描前未經任何有創性檢查、手術或藥物治療。排除標準：MRI圖像質量差；多發病灶或非腫塊型強化乳腺癌。最終納入76例乳腺癌患者，根據月經史分為絕經期乳腺癌和非絕經期乳腺癌。本研究經南華大學附屬第一醫院醫學倫理委員會批準，并遵循赫爾辛基宣言的規定。

1.2檢查方法 采用飛利浦Achieva 3.0T MRI掃描儀成像，患者俯臥位，雙側乳房自然懸垂于乳腺線圈中。掃描序列包括常規乳腺序列及DCE-MRI，后者采用3D-TFE序列，掃描參數：TR/TE=4.6 ms/2.3 ms，層厚=3 mm，FOV=224 mm×335 mm，NEX=2，快速大劑量注射釓噴酸葡胺(Gd-DTPA)之前和之后的60、120、180、230、280、330 s和380 s獲得圖像，用量0.15 mmol/kg(取決于患者體重)，速率3.0 mL/s，注射造影劑后以2 mL/s的速度注入20 mL生理鹽水沖洗。

1.3圖像分析 所有數據后處理在飛利浦Achieva MRI工作站進行。由2名放射科醫師(工作經驗3年以上)分別在不知道手術及病理結果的情況下，在DCE-MRI序列勾畫感興趣區，獲得時間-信號曲線(TIC)，其中血流動力學相關參數包括相對強化(RE)、最大強化(ME)、最大相對強化率(MRE)、達峰時間(TTP)、流入速率(WIR)。感興趣區選取病灶最大層面的實性部分進行勾畫，避開囊變、壞死及病灶邊緣。TIC曲線分為Ⅰ型(持續上升型)、Ⅱ型(上升平臺型)、Ⅲ型(快進快出型)。當2名醫師感興趣區內的TIC分型不一致時，經討論后達成統一意見。上述參數匯總后分別計算各項均值進行下一步統計分析。

1.4病理分析 采用免疫組化法檢測人類表皮生長因子受體-2(HER-2)、孕激素受體(PR)、雌激素受體(ER)和細胞增殖抗原Ki-67的表達情況。ER或(和)PR陽性為激素受體(HR)表達陽性，ER和PR均為陰性為HR表達陰性。HER-2表達評分+++為表達陽性，評分0或+為表達陰性；HER-2評分為++者為狀態不確定，需進一步行FISH法檢測。

2 結 果

2.1絕經期乳腺癌和非絕經期乳腺癌患者臨床資料比較 共納入乳腺癌76例，其中絕經期乳腺癌47例，非絕經期乳腺癌29例。2組間年齡、CA125、雌二醇及孕酮水平比較，差異均有統計學意義(P<0.05)；2組間癌胚抗原、CA153比較，差異無統計學意義(P>0.05)。見表1。

表1 絕經期乳腺癌和非絕經期乳腺癌患者臨床資料比較

2.2絕經期乳腺癌和非絕經期乳腺癌患者血流動力學參數比較 在絕經期乳腺癌中，HR陽性者的TTP顯著高于HR陰性者(P=0.038；診斷效能：AUC=0.71，敏感度為63.9%，特異度為90.9%)。在非絕經期乳腺癌中，HER-2陽性患者的ME顯著高于HER-2陰性患者(P=0.044；診斷效能：AUC=0.75，敏感度為70.0%，特異度為75.0%)。見表2。

表2 絕經期乳腺癌和非絕經期乳腺癌患者血流動力學參數比較

2.3乳腺癌免疫組化與DCE-MRI血流動力學參數相關性分析 TTP與Ki-67呈負相關(r=-0.356，P<0.05)，見表3。

表3 免疫組化指標與DCE-MRI血流動力學

3 討 論

乳腺癌是女性最常見的惡性腫瘤，發病率仍在上升[7]。腫瘤新生毛細血管與正常的血管系統不同，腫瘤內血管不成熟、迂曲、通透性高，導致血管系統結構和血流動力學異常。腫瘤的進展和轉移依賴于血管生成，定量檢測腫瘤血管生成對乳腺癌的預后有重要價值。DCE-MRI對乳腺癌的敏感性極高，不僅能清楚顯示乳腺癌的形態、位置、內部強化、與周圍結構關系，還可以定量測量血流動力學參數，有助于乳腺癌預后評價[8]。乳腺癌生長方式具有多樣性和復雜性，與控制腫瘤生長的基因密切相關[9]。由于乳腺癌于分子水平呈現高度的異質性，導致不同分子亞型表現出不同的生物學行為。既往研究認為，ER、PR、Her-2、Ki-67在乳腺癌中的表達在一定程度上反映了乳腺癌的生物學行為[10]。本研究分析DCE-MRI血流動力學參數與免疫組化標志物的相關性，間接預測腫瘤生物學行為和預后。

DCE-MRI通常可以觀察到正常乳腺纖維腺體組織的強化，即背景實質強化(BPE)。BPE與乳腺血供程度和血管通透性有關，年齡、月經狀態和激素水平可能是影響BPE的主要因素[11]。有研究報道，重度BPE相比輕度BPE乳腺癌患者，前者年齡更低且PR陽性的比例更高，表明BPE可能是影響乳腺癌患者預后的因素之一[12]。BPE強化程度可能在一定程度反映腫瘤及其周圍微環境改變，然而其對診斷和治療的影響仍需要進一步研究。因此，本研究將乳腺癌受試對象分為絕經前和絕經后，盡可能減少人體微環境變化對DCE-MRI參數的影響。

本研究評價了DCE-MRI參數對乳腺癌分子標志物的診斷價值。在絕經期乳腺癌中HR陽性者的TTP顯著高于HR陰性者，診斷敏感度較低，特異度較高，故預測價值有效且具有一定的篩查作用。既往研究表明，強化速率和HR陰性狀態存在正相關，當HR表達為陰性時，更多的造影劑從血管外和細胞外空間回流到腫瘤毛細血管腔，表明毛細血管通透性較高[13]。也有文獻報道ER可以降低血管內皮生長因子水平，抑制腫瘤血管生成[14]。本研究結果表明，非絕經期乳腺癌中，HER-2陽性患者的ME顯著高于HER-2陰性患者，但敏感度和特異度均較低。HER-2是原癌基因的產物，是一種具有酪氨酸激酶活性的生長因子受體，其高表達提示細胞增殖旺盛，侵襲力強，是判斷乳腺癌預后的指標之一[15]。但HER-2表達受多種因素影響，包括腫瘤血管的高灌注、腫瘤血管壁不穩定及血管源性水腫等，都有可能使DCE-MRI不能有效地反映HER-2表達狀態。在下一步研究中會增加樣本量，并研究多模態成像對乳腺癌分子分型的預測價值。

本研究發現，乳腺癌DCE-MRI的TTP與Ki-67的表達呈負相關。持續的增殖是癌癥特征之一[16-17]。Ki-67在多種癌癥的增殖細胞中高度表達，但在正常細胞中很少表達[18]。Ki-67被認為是血管生成和細胞增殖標志物，與MRI灌注參數密切相關。TTP越短提示腫瘤新生毛細血管密度高，微血管灌注更明顯。本研究結果表明，DCE-MRI的TTP特征可作為預測腫瘤生物學侵襲性和患者預后的影像生物標志物之一。總之，近年來已有不少研究分析腫塊的形態、邊緣、強化方式與腫瘤預后因子之間的關系，但結果并不統一。分析腫瘤的組織病理學改變與影像學表現之間的關系，從分子和細胞水平反映疾病特征，可以更準確地輔助臨床進行治療并判斷其預后。

本研究有以下局限性：(1)本研究樣本量相對較少，為避免容積效應等因素影響，排除了非腫塊型癌灶，只納入了腫塊型強化乳腺癌進行分析，入組患者可能不能代表整體人群。為了確定各類乳腺癌血流動力學參數與預后因素之間的相關性，需要納入更多的患者進行進一步的研究。(2)手動繪制ROI區域可能與整體腫瘤分割數據存在偏移。(3)沒有根據女性的月經周期安排MRI成像，這可能會影響乳腺BPE。

本研究結果顯示，DCE-MRI血流動力學參數能反映乳腺癌分子標志物的特點，但對乳腺癌分子亞型預測價值有限。TTP與預后因子(Ki-67)存在一定相關性，可能為患者制定治療方案提供一定的幫助。