多模態磁共振成像聯合預后因子在HER-2低表達乳腺癌中的診斷價值分析

鄒紫勤，黃艷芳，楊宇

0 前言

2021 年發布的中國臨床腫瘤學會乳腺癌診療指南定義了一個新概念，人類表皮生長因子受體2（human epidermal growth factor receptor 2,HER-2）低表達。HER-2 低表達乳腺癌是指在免疫組化及熒光原位雜交技術（fluorescence in situ hybridization, FISH）檢驗中呈HER-2弱陽性（HER-2+或HER-2++/FISH-）的乳腺癌。GAMPENRIEDER等[1]進行的囊括1729名乳腺癌患者的研究顯示，HER-2低表達乳腺癌與完全HER-2陰性（HER-2-0）的乳腺癌患者病理完全緩解率（29.2% vs.39.0%）、3 年無病生存率（83.4% vs.76.1%）與3 年總生存率（91.6% vs.85.8%）存在明顯差異。這一結果表明HER-2 低表達乳腺癌可能具有特殊的生物學特性以及獨特的治療后病理反應，提示HER-2低表達乳腺癌或許能夠作為一種全新的乳腺癌亞型而存在。而PEREZ等[2]研究的結果表明，HER-2 低表達乳腺癌對常規抗HER-2 治療并不敏感，似乎也在一定程度上驗證了這一猜測。但目前臨床上對HER-2 低表達乳腺癌并沒有針對性的治療方案，早期的無創性準確診斷也難以達成，在臨床工作早期實現HER-2 低表達乳腺癌的準確診斷及有效治療成為了現如今臨床工作的一大難題。常規預后因子雌激素受體（estrogen receptor, ER）、孕激素受體（progesterone receptor, PR）、HER-2及增殖標志物Ki-67（marker of proliferation Ki-67, Ki-67）是確立乳腺癌分子分型的關鍵指標，并在指導乳腺癌全期治療、手術方案的制訂方面起著至關重要的作用。而多參數MRI則是診斷、鑒別及評價乳腺癌治療反應的重要工具，在乳腺癌臨床工作中應用廣泛。因此本文把目標放置在通過MRI 找出HER-2 低表達乳腺癌的常規MRI 特征，并分析其與預后因子ER、PR 與Ki-67 之間可能存在的內在聯系，旨在為臨床前期有效診斷HER-2 低表達乳腺癌并實現個體化精細治療提供幫助。

1 材料與方法

1.1 臨床資料

本研究遵守《赫爾辛基宣言》，經湖南中醫藥大學第一附屬醫院倫理委員會批準，免除受試者知情同意（批準文號：HN-LL-LW-2023-015）。回顧性分析2014 年1 月1 日 至2022 年4 月12 日102 例 在 我 院 被病理確診為HER-2低表達乳腺癌的患者。納入標準：（1）均為住院患者，且相關臨床病理及影像學資料完整；（2）在我院術后病理確診為HER-2低表達乳腺癌；（3）動態對比增強MRI（dynamic contrast-enhancement MRI, DCE-MRI）圖像上腫瘤病灶可測量最大直徑≥10 mm；（4）術 前 行3.0 T 乳 腺MRI 檢 查 者[包 括DCE-MRI、彌散加權成像（diffusion-weighted imaging,DWI）序列]。排除標準：（1）進行MRI 檢查前，存在乳腺癌手術、激素替代治療或放化療者；（2）圖像質量不合格、偽影過重對診斷分析結果存在干擾者；（3）截至本次MRI 檢查前發現合并其他惡性疾病；（4）DCE-MRI上病灶為非腫塊強化型患者。

1.2 檢查方法

MRI 掃描使用美國GE 公司的GE 3.0 T Signa HDxt 超導MR 掃描儀，配備乳腺專用相控陣線圈。患者取俯臥位，雙乳自然下垂置于乳腺專用相控陣線圈中。掃描序列及參數設置如下：（1）橫斷面T2非對稱回波的最小二乘估計法迭代水脂分離序列，矩陣320×192，采集2 次，層間距1 mm，層厚4 mm，FOV 32 cm×32 cm，TR 8200 ms，TE 35 ms；（2）橫斷面Tl快速自旋回波序列，矩陣320×192，采集2次，層間距1 mm，層 厚4 mm，TE 7.8 ms, TR 400 ms, FOV 32 cm×32 cm；（3）橫斷面DWI，矩陣128×128，采集2 次，b 值分別取0 s/mm2及1000 s/mm2，TR 6000 ms,TE 62.5 ms，層間距1 mm，層厚4 mm，FOV 32 cm×32 cm；（4）乳腺評估容積成像梯度回波序列，FOV 37 cm×37 cm，翻轉角12°，矩陣352×320，TE 2.1 ms,TR 4 ms，層間距0.7 mm，層厚1.4 mm。造影前先進性橫斷面的預掃，后經肘靜脈注射釓雙胺注射液[歐乃影，通用電氣藥業（上海）有限公司]作對比劑，流速為2 mL/s，共給予15 mL，掃描同時進行數字減影（注射對比劑30 s 后），采集連續的6 次圖像，每一時相掃描時間均為60 s。

1.3 后處理操作及相應指標生成

患者的所有MRI 圖像均在與檢查設備配套的后處理工作站GE ADW 4.5 的Functool 軟件上進行乳腺的后處理操作。感興趣區（region of interest,ROI）的選擇標準：在病灶實質強化最高的層面、范圍最大的區域進行選取，范圍為3～4 mm，ROI的選取區域應注意避開囊變、壞死及相應的正常組織，連續進行三次測量，表觀彌散系數（apparent diffusion coefficient, ADC）值的結果取三次測量的平均值，之后在系統內生成相應的時間-信號強度曲線（time-signal intensity curve, TIC）。

1.4 MRI特征分析

由兩名分別在乳腺影像診斷方面具有5年（住院醫師）和8年（主治醫師）診斷經驗的放射科醫師采取雙盲法獨立進行圖像分析及測量。內容包括病灶基本情況（病灶分布、病灶個數、腫塊最大直徑）、MRI 征象（腫塊邊緣、腫塊形態、內部強化特征、TIC 類型、ADC 值）。如果記錄結果存在爭議，則邀請從事乳腺診斷工作近20 年放射科主任醫師一同進行討論分析，并由三人協商得出最終結論。

1.5 免疫組化分析

根據免疫組化結果確定腫瘤內部ER、PR、HER-2 與Ki-67 表達信息，其標準依據中國臨床腫瘤學會乳腺癌診療指南2021。

HER-2低表達標準為：（1）HER-2免疫組化為（+）。（2）HER-2免疫組化為（++）時，則進行FISH檢驗，FISH檢驗為基因未擴增（-）時，則為HER-2 低表達。ER 陽性標準：陽性表達為癌細胞核染色≥1%。PR 陽性標準：陽性表達為癌細胞核染色≥1%。Ki-67 陽性標準：陽性表達為細胞核中出現棕色或棕褐色顆粒≥14%。

1.6 統計學分析

使用SPSS 25.0 統計分析軟件進行各項臨床或影像學指標的數據分析。采用組內相關系數（intra-class correlation coefficient, ICC）用于檢測兩個觀察者內和觀察者間的一致性。根據免疫組化結果，在預后因子的陽性組與陰性組中，比較患者臨床病例、DCE-MRI表觀形態學特征、DCE-MRI或DWI 定量/半定量參數等。計量資料根據正態性及方差齊性的滿足情況，可采用獨立樣本t檢驗、獨立樣本近似t檢驗或Wilcoxon 符號秩和檢驗三種方法。計數資料根據最小期望計數T及總例數大小，可采用Fisher 確切概率法、Yates 校正卡方檢驗或Pearson檢驗。等級資料統計分析主要以Mann-WhitneyU檢驗為主，最后通過二分類logistic 回歸分析探討各組間的基本臨床病理及MRI 征象特點差異，P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 患者基本病理情況

在嚴格入組篩選過后，本研究最終排除50 例未達標病例，總計納入了52名乳腺癌患者，均為腫塊型強化乳腺癌。年齡29～74（51.10±10.67）歲，病理學類型非特殊型浸潤性乳腺癌占絕大多數（50/52,96.2%），其余有1 例導管內癌以及1 例浸潤性神經內分泌癌。乳腺癌的組織學分級以Ⅱ～Ⅲ為主（47/54, 87.0%），其中有2例患者存在可能的兩種組織學分級（Ⅰ-Ⅱ、Ⅱ-Ⅲ），我們將兩種可能性均納入。根據ER（+/-）、PR（+/-）、Ki-67（+/-）以及HER-2（+/++）表達情況將所有病例進行四次分組，分別進行臨床病理與影像學特征的分析。

2.2 觀察者之間一致性

ICC 檢驗顯示各特征變量在觀察者之間的一致性（可重復性）良好，8 個特征參數ICC 在0.883～0.972之間（表1）。

表1 組間一致性檢驗Tab.1 Inter-group consistency test

2.3 HER-2低表達乳腺癌常見的MRI特征

HER-2 低表達乳腺癌MRI 征象多表現為：單個病灶（41/52, 78.8%），邊緣毛刺（33/52, 63.5%），腫塊見分葉征（30/52, 61.5%），內部不均勻強化（36/52,69.2%），TIC類型以Ⅲ型為主（46/52, 88.5%），幾乎無或少量背景實質強化（33/52, 63.5%），ADC 值均值約為（0.767±0.143）×10-3mm2/s，取值范圍為（0.512～1.200）×10-3mm2/s，示例見圖1。

2.4 預后因子與臨床病理及MRI特征的相關性分析

預后因子與臨床病理及MRI 特征的統計學分析結果總結見表2、3。研究結果可見，ER 與PR 之間相關的臨床病理及MRI特征表現十分相似。ER、PR陽性組，腫塊邊緣多見毛刺征（ER 與PR: 72.1%,P=0.008），內部強化多不均勻（ER: 76.7%,P=0.030,PR: 79.1%,P=0.003），組 織 學 分 級 較 低（ER:P=0.008, PR:P=0.003）。ER、PR 陰性組，多邊緣模糊（ER 與PR: 55.6%,P=0.008），內部強化以環形為主（ER: 66.7%,P=0.030, PR: 77.8%,P=0.003）。Ki-67陽性組與陰性組相比，腫塊形態多呈分葉征（68.2%,P=0.034），腫塊組織學分級較高（P=0.003）。而年齡、背景實質強化程度、TIC類型等臨床病理MR 特征在各組間差異均無統計學意義。盡管ER、PR 陰性組中腫塊最大直徑＞2 cm 亞組的比例和ADC 值要大于ER、PR 陽性組[腫塊最大直徑＞2 cm, ER: 88.9% vs.48.8%，PR: 55.6% vs.53.5%；ADC 值，ER: (0.791±0.092)×10-3mm2/s vs.(0.761±0.153)×10-3mm2/s，PR: (0.787±0.104)×10-3mm2/s vs.(0.762±0.152)×10-3mm2/s]，Ki-67 陽性組中腫塊最大直徑＞2 cm的亞組比例要高于陰性組，ADC 的值要低于陰性組[腫塊最大直徑＞2 cm: 56.8% vs.37.5%；ADC值： (0.761±0.137)×10-3mm2/s vs.(0.800±0.189)×10-3mm2/s]。但這些結果差異均無統計學意義。

表2 ER、PR組間臨床病理及MRI特征比較Tab.2 Comparison of clinicopathologic and MRI features between ER and PR groups

表3 Ki-67、HER-2組間臨床病理及MRI特征比較Tab.3 Comparison of clinicopathologic and MRI features between Ki-67 and HER-2 groups

2.5 二分類logistic回歸分析

本研究將單因素分析中所有有意義的參數納入二元logistic 回歸分析當中（由于HER-2 組單因素分析中未得出有意義的參數，因此未納入分析），結果提示組織學分級是預測HER-2低表達乳腺癌中ER、PR、Ki-67 表達的獨立相關因素（P=0.032,P=0.022,P=0.003），內部強化特征是預測HER-2低表達乳腺癌中ER、PR 表達的獨立相關因素（P=0.041,P=0.014），具體結果見表4。

表4 各因素對組間基本臨床病理及MRI征象特點預測價值的logistic回歸分析Tab.4 Logistic regression analysis of the predictive value of factors on basic clinicopathological and MRI sign characteristics between groups

3 討論

本研究應用單因素分析以及二分類logistic回歸分析建立聯合診斷模型，得出HER-2低表達乳腺癌常見的MRI 征象特點以及其與預后因子的相關性。結果顯示HER-2低表達乳腺癌的臨床病理（病理學分型、組織學分級）與MRI特征（病灶分布，邊緣情況，腫塊形態，內部強化特征，TIC 類型，背景實質強化）具有一定的特異性，二分類logistic 回歸分析提示組織學分級、內部強化特征是HER-2低表達乳腺癌中部分相關預后因子的獨立相關因素，為臨床早期診斷HER-2 低表達乳腺癌以及后續治療方案的制訂與調整提供幫助。

3.1 HER-2 低表達乳腺癌病理特征與預后因子的關系

組織學分級是反映乳腺癌惡性程度的常規指標之一，與腺管的形成、細胞核多形性以及核分裂計數等因素相關。SHIN 等[3]與PAN 等[4]等研究結果指出，乳腺癌腫塊較高的組織學分級與高的Ki-67 狀態密切相關。而王曉敏等[5]的研究也指出，HER-2 低表達患者ER/PR 表達陰性者乳腺癌組織學分級比陽性組更高。這也與本研究結果一致。Ki-67 是一種細胞內的分裂增殖的結合蛋白，在乳腺癌中的增殖活性通常高于正常乳腺細胞，其過度表達常導致腫瘤細胞的高增殖性[4]，而較高腫瘤細胞增殖性意味著腫瘤的高惡性程度、高浸潤能力以及較差的預后。ER/PR陰性組更豐富的血供也能加快腫塊的分裂、生長以及轉移速度，腫瘤的惡性程度較高[3]。因此，Ki-67的陽性與ER/PR 陰性狀態可能與乳腺癌腫瘤組織的高組織學分級存在一定的一致性。這也預示著預后因子Ki-67 與ER/PR 表達狀態的有效判別對腫瘤組織組織學分級的高低具有一定的預測價值。

3.2 HER-2低表達乳腺癌DCE-MRI特征與預后因子的關系

本研究發現，在HER-2 低表達乳腺癌中ER 與PR陽性表達與否之間存在高度的一致性，且ER 與PR 之間相關的臨床病理及MRI 特征研究結果高度吻合。推測其原因，可能是由于PR 的表達在一定程度上依賴于ER的表達，是雌激素作用下的產物，且兩者在發揮功能上常常是處于協同狀態[6]，因此臨床上多數PR陽性表達的乳腺癌患者中均出現ER的陽性表達。

本研究結果顯示，病灶出現環形強化者，多為ER/PR 陰性表達，而ER/PR 陽性者則以不均勻強化多見。這也與NET 等[7]研究部分一致，NET 等在回顧性研究中發現，ER 的陰性表達與腫瘤內部的環形強化存在顯著的相關性。而在徐麗娜等[8]的研究指出，ER/PR 表達陰性者，病灶更易出現環形強化。ER/PR能夠通過抑制血管內皮因子的生成從而對腫瘤血管的產生進行抑制，因此ER/PR表達陰性者相比陽性組腫瘤新生血管更豐富，而新生的腫瘤血管多趨向于出現在生長更迅速的外周區域，腫瘤中心區域也容易因為缺血缺氧出現壞死或纖維化，故而ER/PR表達陰性者更易出現環形強化[9]。ER/PR陽性者因為新生血管較少，腫瘤生長發育速度較慢，則更易出現均勻/不均勻的強化。

盧艷麗等[10]研究發現，乳腺癌腫塊周圍出現毛刺征的患者，ER/PR陽性率較高，且毛刺征與ER/PR的陽性表達成正比。這一點跟IKINK 等[11]研究結果類似。毛刺征的形成機制可能與腫塊周圍纖維結締組織與癌周乳腺導管增生相關，其中也可能存在少許癌細胞的浸潤。國內外對于毛刺征是否能有效預測乳腺癌惡性程度仍存在爭議。但在本研究中，毛刺征多出現在ER/PR 陽性表達組，其相比于陰性組，生長速度及轉移速度較慢，惡性程度較低，預后較好。這可能也提示了毛刺征在HER-2 陰性乳腺癌中是惡性程度更低的象征。而ER/PR 表達陰性組更易出現模糊的腫塊邊緣，這可能是ER/PR 表達陰性組血供豐富，惡性程度更高，浸潤性強的體現。這兩者對ER/PR表達陽性與陰性之間的鑒別有一定價值。

本研究發現Ki-67 陽性組中分葉征比例明顯高于Ki-67陰性組。腫塊表面不光滑，呈現凹凸不平樣改變被稱為分葉征，其形成可能與某些因素有關，如腫瘤各個方向的生長速度不一、存在周圍結構阻礙向外生長、多個病灶之間存在相互重疊融合等[12-13]。由于Ki-67 的陽性能有效促進腫瘤細胞的分裂、生長，而腫塊越大，周圍各部分腫瘤血管分布出現差異的可能性就越大，各部分生長速度更容易出現不一致，從而導致分葉征的發生。

在CHEN 等[14]的研究結果中，ER/PR 陰性組乳腺癌腫塊最大直徑明顯大于陽性組。這與NET 等[7]、黃偉[15]研究結果相似。YUAN等[16]的研究也指出，ER/PR陽性組腫塊最大直徑更小（P＜0.001）。原因可能在于，相比于陽性組，ER/PR 的陰性表達腫瘤新生血管更多，以至于腫瘤血供及氧供豐富，生長速度加快，腫瘤尺寸增大[9]，而Ki-67 的陽性狀態也能夠促進腫瘤細胞的高增殖[4]，對腫瘤的生長起到積極的促進作用。SHIN 等[3]對Ki-67 的研究結果顯示，較高的Ki-67 狀態與較大的腫瘤直徑高度相關，在一定程度上體現了這一點。而這一研究結果也與多數國內研究一致[17-19]。但在本研究中，盡管ER/PR 陰性組與Ki-67陽性組腫塊的最大直徑均大于ER/PR陽性組與Ki-67 陰性組，但兩組之間差異均無統計學意義。出現這一狀況的原因可能與納入患者的個體間差異以及納入研究的病例樣本量不足等因素相關。更加客觀的結論仍需多中心、大樣本的進一步實驗來得出。

3.3 HER-2低表達乳腺癌DWI特征與預后因子的關系

ADC值是DWI序列量化活體組織內部水分子彌散受限程度的常用指標。通常而言，乳腺癌細胞惡性程度高，繁殖速度快，排列緊密，細胞核大，核質比高，細胞內外水分子運動受限程度大，ADC 值往往偏低[20-22]。LUO 等[23]研究指出，Ki-67 陽性組相比于陰性組ADC 值偏低，這也與FAN 等[24]的研究結果一致。且SHIN等[3]的研究結果顯示Ki-67表達狀態與ADC值呈明顯的負相關。這可能是因為Ki-67 陽性的細胞可能擁有更大的體積和核質比，從而導致Ki-67陽性組細胞群細胞內外空間減小，水分子彌散受限明顯，ADC 值降低。當談及ER/PR 表達狀態對乳腺癌ADC 值的影響，國內外多數學者[25-27]一致認為ER/PR 陰性組ADC 值要高于ER/PR 陽性組。由于常規ADC 值的測量難免受到組織內毛細血管內灌注的影響，而ER/PR陰性組組織內部毛細血管更豐富，這會加重灌注因素對ADC 值的影響，導致測量的ADC 值偏高。而CHOI等[28]的早期研究也表明，ER 陽性組乳腺癌病灶的細胞密度相比于ER陰性組更高。以上兩個因素均可以導致ER/PR陰性組ADC值高于ER/PR陽性組。本研究結果與上述研究部分相似，ER/PR 陰性組ADC 值要高于ER/PR 陽性組，Ki-67 陽性組相比于陰性組ADC 值偏低，但兩組差異均無統計學意義，究其原因，可能與入組病例的病理分型，組織學分級等不完全一致造成的患者間內部的異質性以及納入研究的病例樣本量不足等因素相關。未來仍需進一步標準化入組標準及試驗流程、納入更大的樣本量的大規模研究以得出更準確的結論。

3.4 HER-2低表達乳腺癌中HER-2表達狀態差異的結論與思考

MODI 等[29]對HER-2 低表達乳腺癌的預后分析試驗發現：HER-2（2+）表達的患者會有更差的預后，患者生存期較短。盡管此研究規模小、患者數量很少，且對ER/PR 的表達狀態存在一些限制。但這仍提出了HER-2（1+）與HER-2（2+）腫瘤生物學特性存在顯著差異的可能性。但GAMPENRIEDER 等[1]對608 例HER-2 低表達乳腺癌患者的大規模預后調查中發現，HER-2（1+）與HER-2（2+）這兩個HER-2 低表達組亞型之間不存在任何預后差異。MODI 等[30]一項使用曲妥珠單抗治療HER-2低表達患者的Ⅱb期臨床試驗中也提出，HER-2表達1+和2+的腫瘤臨床治療反應基本一致。而本研究也沒有發現HER-2（1+）與HER-2（2+）組的臨床病理及MRI特征表現存在任何差異。因此，我們 猜 測，HER-2 低 表 達 乳 腺 癌 中HER-2（1+）與HER-2（2+）腫瘤的發生、發展、治療反應及預后存在很大的相似性。

3.5 本研究的局限性

本研究仍存在一些局限性：首先，樣本量還不夠大，預后因子的陰性組樣本量較少，盡管本研究的納入標準以及試驗分析步驟十分嚴格，但結果依舊容易受隨機誤差的影響；其次，本研究中所有患者均為腫塊型乳腺癌，后續仍需對非腫塊病變患者進行更多的研究，以調查治療前MRI在這些患者中的應用。

4 結論

綜上所述，多序列MRI 對HER-2 低表達乳腺癌的檢出以及預后因子的鑒別與評估存在一定的價值，HER-2 低表達乳腺癌的MRI 表現存在一定的特征性，預后因子（ER、PR 及Ki-67）與HER-2 低表達乳腺癌中部分臨床病理與MRI特征存在良好的相關性，能夠為早期臨床診斷及治療方案的制訂提供一些幫助。

作者利益沖突聲明：全體作者均聲明無利益沖突。

作者貢獻聲明：鄒紫勤、楊宇設計本研究的方案，對稿件的重要內容進行了修改；鄒紫勤起草和撰寫稿件，獲取、分析或解釋本研究的數據；黃艷芳、楊宇獲取、分析或解釋本研究的數據，對稿件的重要內容進行了修改；楊宇獲得了湖南省自然科學基金項目資助。全體作者都同意發表最后的修改稿，同意對本研究的所有方面負責，確保本研究的準確性和誠信。