乳腺浸潤性導管癌腫塊大小與多模態超聲及免疫指標的相關性分析

李文肖,曹春莉,馬婷,石麗楠,王子靜,李軍

根據最新癌癥相關統計數據,乳腺癌在全球女性癌癥發病率中位居首位,且近幾年來發病率及死亡率呈持續增長的趨勢,嚴重威脅著女性的生命健康安全[1,2]。乳腺癌是一種高度異質性的腫瘤,具有侵襲性高且容易復發和轉移的特征[3]。乳腺癌的組織學形態及類型眾多,不同病理類型的乳腺癌具有不同的影像學表現、組織學分級、生物學指標及進展預后特點[4,5]。既往研究表明不同乳腺癌的超聲表現與其分子生物學特點及預后密切相關[6-7]。然而不同研究結果顯示浸潤性導管癌(invasive ductal carcinoma,IDC)的超聲特征及免疫組化指標的改變并不一致,超聲檢查對于不典型IDC存在一定的漏診。目前,在臨床實踐中多聯合運用常規超聲(conventional ultrasound,CUS)、超聲彈性成像及超聲造影(contrast-enhanced ultrasonography,CEUS)等多項超聲技術對患者進行診斷,一定程度上可減少漏診及誤診。本研究中回顧性分析了106例IDC患者的臨床和影像資料,對比分析多模態超聲聯合生物學指標對不同大小(>2 cm與≤2 cm)IDC的診斷準確性,旨在為臨床治療提供有價值的影像學信息。

材料與方法

1.研究對象

回顧性分析2017年1月-2022年5月在本院經手術病理證實的106例IDC患者的臨床和影像資料。納入標準:①所有患者術前行CUS、CEUS及聲觸診組織成像量化(virtual touch tissue imaging quantification,VTIQ)技術超聲檢查,在超聲影像工作站中可以獲得完整的影像視頻及圖像資料;②手術后有完整的病理檢查及免疫組化檢測結果;③手術前未接受過穿刺檢查及放化療。排除標準:①臨床資料及超聲檢查資料不全者;②未獲得明確病理學診斷結果;③有超聲造影檢查禁忌證。

本研究經過醫院倫理委員會審批同意(KJ2020-059-01),且所有患者簽署了知情同意書。

2.超聲檢查方法

使用Siemens ACUSON S3000彩色多普勒超聲診斷儀,配有VTIQ成像軟件及超聲造影分析軟件,選用9L4線陣探頭進行掃查,頻率為4～9 MHz,機械指數0.08。超聲對比劑為SonoVue,加入0.9%的生理鹽水5 mL進行稀釋。

CUS及CEUS檢查步驟:囑患者平臥位或者側臥位,雙上肢上舉,充分暴露雙側乳腺及腋窩。首先對乳腺腫塊行CUS檢查,記錄腫塊CUS超聲特征位置、縱橫比、后方回聲衰減、邊緣毛刺征和Adler血流分級。CUS掃查后,選擇圖像最清晰且血流最豐富的切面進入CEUS模式。經肘靜脈快速團注4.4 mL造影劑后,緊接著注入5 mL 0.9%的生理鹽水沖管,同時按下計時器和存儲按鈕。囑患者平靜呼吸,實時觀察造影動態視頻至少2 min并儲存圖像及視頻,記錄病灶CEUS超聲特征的增強程度、增強順序、增強速度、增強后有無灌注缺損、增強范圍增大與否以及放射狀匯聚。

VTIQ檢查方法:CUS檢查后啟動VTIQ模式,取樣范圍4.0 cm×2.5 cm。當質量模式圖呈現均勻綠色時進入速度模式,以病灶內部呈現紅色或黃色、周邊呈現淺綠或淺藍色為標準,獲取VTIQ剪切波成像速度模式圖像。將取樣框(1 mm×1 mm)分別置于腫塊的剪切波速度(shear wave velocity,SWV)最高和最低區域、腫塊周邊區域及最高區域同水平的正常腺體區域,當腫塊的SWV超過最大速度上限10 m/s時記錄為10 m/s。記錄VTIQ特征:剪切波速度最大值(SWVmax)、最小值(SWVmin)、周邊平均值(SWV周邊AVG)、腫瘤SWV最大值與同切面正常腺體SWV最大值的比值(maxSWVR腫瘤/正常乳腺)、最大值與最小值的比值(SWVRmax/min)。所有數據重復測量3次后取平均值。測量時探頭與腺體保持垂直且不施壓,避開鈣化或液化壞死區CUS、VTIQ及CEUS檢查均由兩位具有7年以上工作經驗的超聲科醫師進行讀片分析,當意見不一致時,需由另外一位具有副高及以上職稱的醫師參與討論,并最終達成一致意見。

3.免疫學檢查

手術切除標本常規進行HE染色,并采用免疫組織化學染色法檢測雌激素受體(estrogen receptor,ER)、孕激素受體(progesterone receptor,PR)、人類表皮因子受體2(human epidermal growth factor receptor 2,HER-2)和Ki-67的表達情況。ER、PR陽性結果的判斷標準均為每個高倍鏡視野內陽性細胞數占比≥10%,<10%為陰性;Ki-67表達水平的判斷標準:每個高倍鏡視野內陽性細胞數占比≤14%定義為低表達,>14%定義為高表達;HER-2表達情況的判斷標準:將陰性和+定義為陰性結果,定義為陽性結果,若HER-2為則進行熒光原位雜交檢查,如果HER-2基因擴增則判斷為陽性,反之則定義為陰性。

4.統計學分析

使用SPSS 26.0軟件軟件進行數據分析。根據腫塊大小,將患者分為>2 cm組(55例)和≤2 cm組(51例)。計量資料服從正態分布者以均數±標準差表示,組間比較采用t檢驗,不服從者則以M(Q25,Q75)表示,組間比較采用秩和檢驗;計資料以例數(百分比)表示,組間比較采用卡方檢驗。采用Pearson或Spearman檢驗分析兩組之間的相關性。以P<0.05為差異有統計學意義。

結 果

1.臨床和病理資料

本研究中共收集106個乳腺IDC。其中>2 cm組有55個,包括IDC 38個、IDC伴其它癌17個(原位癌10個、髓樣癌4個、黏液癌2個、小葉癌1個);≤2 cm組有51個,包括IDC 33個、IDC伴其他癌18個(原位癌13個、髓樣癌2個、黏液癌2個、小葉癌1個)。>2 cm組及≤2 cm組中患者的年齡分別為52.0(47.0,61.0)歲和51.0(47.0,56.0)歲,差異無統計學意義(Z=-1.032,P=0.302>0.05)。

2.多模態超聲特征的比較

>2 cm組與≤2 cm組之間各項超聲征象和指標的比較結果詳見表1,圖1、2。

表1 兩組之間多模態超聲征象和參數的比較

圖1 患者女,49歲,病理結果為浸潤性導管癌(中分化)伴周邊腺病,免疫組化檢測顯示ER陽性、PR陽性、Her-2陽性和Ki-67高表達。VTIQ超聲圖像顯示腫塊(箭)位于右側乳腺內12點處,大小1.6 cm×1.1 cm,SWVmax=4.20 m/s,SWVmin=2.74 m/s,maxSWVR腫瘤/正常腺體=2.47 m/s,SWVRmax/min=1.53 m/s,SWV周邊AVG=3.66 m/s。 圖2 患者女,51歲,病理結果為浸潤性導管癌,免疫組化檢測顯示ER強陽性(95%+)、PR陽性、Her-2陰性和Ki-67高表達。超聲彈性圖像顯示腫塊(箭)位于右側乳腺內11點處,大小2.6 cm×1.2 cm,SWVmax=10.00 m/s,SWVmin=3.04 m/s,maxSWVR腫瘤/正常腺體=3.83 m/s,SWVRmax/min=3.28 m/s,SWV周邊AVG=7.29 m/s。 圖3 患者女,46歲,病理結果為浸潤性導管癌(中分化),免疫組化檢測顯示ER陽性、PR陽性、Her-2陽性和Ki-67高表達。CEUS圖像顯示右乳腫塊大小約1.4 cm×1.3 cm,動脈期病灶內呈快速均勻顯著增強,邊緣光整(箭),病灶范圍較增強前無明顯增大。 圖4 患者女,50歲,病理結果為浸潤性導管癌(中分化),免疫組化檢測顯示ER陽性、PR陽性、Her-2陰性和Ki-67為高表達。CEUS圖像顯示左乳腫塊大小約2.2 cm×1.6 cm,動脈期病灶內強化早于周圍乳腺組織,呈不均勻顯著強化,邊緣呈放射狀匯聚(箭),增強后病灶范圍較增強前增大。

在CUS征象中,位置及Adler血流分級在兩組之間的差異具有統計學意義(P<0.05);縱橫比、后方回聲衰減、邊緣毛刺征、鈣化及淋巴結轉移情況在兩組之間的差異均無統計學統計學意義(P<0.05)。

在VTIQ定量指標中,SWV周邊AVG、maxSWVR腫瘤/正常腺體和SWVRmax/min在兩組之間的差異均具有統計學意義(P<0.05);而SWVmax和SWVmin在兩組之間的差異均無統計學意義(P<0.05)。

在CEUS征象中,增強程度、增強后放射狀匯聚和范圍擴大在兩組之間的差異均具有統計學意義(P<0.05);增強順序、灌注缺損和增強速度在兩組之間的差異均無統計學意義(P<0.05)。

3.分子生物學指標表達情況的比較

>2 cm組與≤2 cm組之間腫瘤的各項分子生物學指標的表達情況的比較結果見表2。兩組之間Ki-67表達水平的差異具有統計學意義(P<0.05),>2 cm組中Ki-67高表達腫瘤的占比高于低表達腫瘤;而ER、PR和HER-2表達水平在兩組之間的差異無統計學意義(P>0.05)。

表2 乳腺IDC腫塊生物學表達在不同大小的差異性比較 [n(%)]

4.相關性分析

多模態超聲征象及分子生物學指標與病灶大小的相關性分析結果見表3。

表3 多模態超聲特征在不同大小乳腺IDC的相關性分析

乳腺腫塊大小與Adler血流分級、增強后范圍、增強后邊緣放射狀匯聚、SWVmax、SWV周邊AVG、maxSWVR腫瘤/正常腺體和Ki-67表達水平均呈正相關(P均<0.05),與縱橫比呈負相關(P<0.05)。

乳腺腫塊的大小與位置、后方回聲衰減、邊緣毛刺征、增強程度、增強順序、增強速度、灌注缺損、SWVmin、SWVRmax/min以及ER、PR、Her-2的表達水平之間均無顯著相關性(P均>0.05)。

討 論

IDC是女性乳腺癌中最常見的類型,臨床上其發病率占所有乳腺癌的75%以上[8]。不同病理類型乳腺癌的臨床和生物學特征不同,治療后的反應性及預后也不盡相同[9,10]。美國國立綜合癌癥網絡(National Comprehensive Cancer Network,NCCN)指南值將≤2 cm且無淋巴結及遠處轉移的乳腺癌定義為I期乳腺癌,因腫塊較小和/或惡性病變與正常組織混雜存在,對此期腫瘤超聲診斷有較高的誤診率和漏診率[11]。中國抗癌協會乳腺癌診治指南與規范(2021年版)中指出乳腺腫塊大小及所在位置不同治療方式也存在差異[12]。有研究結果表明隨著腫瘤逐漸增大,其浸潤性生長的特征會越明顯,超聲檢查時呈現出典型的惡性特征,而≤2 cm的乳腺癌病灶,周邊的間質反應帶常常不明顯,因此其惡性征象也不明顯,因而給超聲醫師的診斷帶來困擾[13]。而多模態超聲檢查可以為乳腺腫塊特征提供多方位、多角度的定量及定性參數,彌補了常規超聲特征的單一性。目前,VTIQ技術及CEUS在乳腺腫塊鑒別診斷中的重要作用已經得到多方面的研究和證實,但是目前CUS+VTIQ+CEUS三者聯合在乳腺IDC中的應用研究相對比較少。因此本研究以直徑2 cm為分界,比較不同大小IDC之間常規超聲、VTIQ、CEUS及免疫組化指標的差異性,旨在為術前診斷IDC提供更多有價值的影像學信息。

從超聲影像學特征來講,本研究中發現>2 cm的乳腺IDC位于外上象限的占比高于≤2 cm組,與文獻報道的結果一致[14-15]。在乳腺外上象限內腺體組織較其它象限偏多,乳腺密度相對較高,發生乳腺結節的概率也高。此外,乳腺外上象限腺體組織易受到上肢的活動牽拉、壓迫等原因,常導致乳腺外上象限的腺體組織發生改變,加之女性體內激素的改變,導致乳腺癌好發與此。另由于外上象限腺體層較厚,位于此處的腫塊往往容易被忽略,而IDC是一種高度異質性腫瘤,生長速度較快,導致臨床上發現>2 cm的IDC發生在外上象限者較多。本研究中當乳腺IDC的直徑>2 cm時其內血流更豐富。Son等[16]的研究中指出新生血管生成是腫瘤生長、進展以及發生侵襲和轉移的關鍵因素,并受血管生成蛋白的調節,如血管內皮生長因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)和抗血管生成蛋白,當病灶大小從<1 cm增加至>2 cm時,回歸分析發現血管評分提高約0.3倍,充足的血管對腫瘤的發展和持續生長至關重要。

關于IDC的超聲彈性成像特征,本研究中分析了SWVmax、SWVmin、SWV周邊AVG、maxSWVR腫瘤/正常腺體和SWVRmax/min在>2 cm組與≤2 cm組之間的差異,發現腫瘤周邊組織的平均剪切波速度、腫瘤內其最高剪切波速度與最低剪切波速度的比值、腫瘤最高剪切波速度與同水平的正常腺體的比值在不同腫瘤大小中具有統計學意義(P<0.05)。乳腺IDC的腫塊大小與SWVmax、SWV周邊AVG(r=0.244,P=0.012)、maxSWVR腫瘤/正常腺體呈正相關,即腫瘤越大,其周邊組織的平均硬度、腫瘤內剪切波速度最高區域與正常腺體的剪切波速度的比值、以及腫瘤內剪切波速度最高與最低的比值越大。既往的研究結果表明,與IDC彈性成像定量參數最常見的組織學特征是腫瘤大小[17,18]。Evans等[19]分析了101例乳腺IDC的超聲彈性成像特征,發現浸潤性腫瘤的大小和組織學分級與平均硬度值呈正相關。另外兩項研究中均發現只有超聲檢查測量腫瘤大小或者組織學檢查獲得的腫瘤大小是影響彈性的獨立因素[18,20]。Son等[16]研究中指出浸潤性腫瘤的大小是唯一與Emean和Emax獨立相關的組織學參數。結合本研究的結果,不難得出IDC的組織學硬度與腫瘤大小具有一定的相關性,且>2 cm組中 IDC的硬度值高于≤2 cm組。

CEUS能實時、動態的觀察腫瘤組織的微血管及血流灌注壓等情況,可提高對腫瘤血流顯示的敏感度,進一步獲得相關的生物學信息。本研究中觀察了IDC的CEUS表現,包括增強程度、增強速度、增強順序、增強后放射狀匯聚、增強后有無充盈缺損及增強后范圍增大與否等,結果表明>2 cm組的超聲造影特征主要有高增強、增強后有放射狀匯聚和增強后范圍增大,與既往的研究結果一致[21,22]。呂文豪等[23]研究了50例乳腺癌病灶,分析CEUS征象中乳腺癌腫塊增強后范圍擴大程度與免疫組化指標的相關性,結果表明CEUS顯示的腫瘤范圍增大程度與HER-2的表達水平呈正相關。HER-2與VEGR有密切的關系,在VEGR的作用下,腫瘤外周組織內生成更多的微血管,同時使周圍組織的抗侵襲保護屏障受到破壞,致使腫瘤組織不斷向周圍組織浸潤生長。2 cm的IDC腫瘤血供豐富且其周邊組織的浸潤程度嚴重,CEUS能夠使組織內的微血管顯影進而進一步可以從超聲圖像中觀察到腫瘤內的微血管結構,所以在>2 cm的IDC腫塊中,超聲造影時更容易表現為高增強、增強后周邊呈放射狀匯聚、增強后腫瘤的范圍增大,則進一步指導我們在臨床工作中對于超聲造影出現高增強、放射狀匯聚、范圍增大的>2 cm的腫塊中更傾向于IDC,為臨床醫師提供一定的參考依據。

不同大小乳腺IDC的免疫組化指標(ER、PR、HER-2、Ki-67)表達情況的研究結果顯示僅Ki-67的表達水平在兩組間的差異有統計學意義(χ2=5.213,P<0.05)。免疫組化指標與不同乳腺IDC大小進行相關性分析中發現,Ki-67與腫瘤的大小呈正相關(P<0.05)。這與既往的研究結果一致[3,9,24]。Ki-67是乳腺IDC中最重要的一種腫瘤分子標記物[25,26]。既往研究結果表明Ki-67與細胞分裂周期密切相關[27],當腫瘤組織內處于增殖期的細胞越多,則Ki-67的表達水平越高。Ki-67高表達提示預后不良,然而在乳腺IDC中Ki-67的表達與腫瘤大小是否相關的文獻報道較少,需進一步研究。

本研究存在的局限性:①為回顧性研究,可能存在一定的樣本選擇偏倚;②為單中心研究,尚需進行大樣本量的多中心研究 來進一步驗證結果;③CEUS提供的均為定性指標,可能存在一定的主觀性,仍需進一步進行定量分析。

綜述所述,>2 cm與≤2 cm組的乳腺IDC的多模態超聲特征具有一定的差異,乳腺IDC的大小與Adler血流分級、腫瘤周邊剪切波平均值、腫瘤內剪切波速度最高區域與正常腺體的剪切波速度的比值、以及腫瘤內剪切波速度最高與最低的比值、增強程度、增強后腫瘤周邊放射狀匯聚、增強后腫瘤范圍的變化、Ki-67具有一定的相關性,不同大小的乳腺IDC的不同超聲特征與免疫指標可為臨床醫師及超聲醫師在診斷乳腺腫塊診斷及評估提供參考依據。