3.0 T磁共振不同b值表觀擴散系數(shù)值與乳腺癌預(yù)后因子及分子分型相關(guān)性對比研究

張悅，劉萬花，王瑞，葉媛媛

作者單位：1.東南大學(xué)，南京 210009 2.東南大學(xué)附屬中大醫(yī)院放射科，南京 210009

乳腺癌是世界范圍內(nèi)女性最常見的惡性腫瘤之一，在我國，乳腺癌的發(fā)病率也逐年上升，并在一些大城市已居女性惡性腫瘤首位。目前，根據(jù)雌激素受體(estrogen receptor，ER)、孕激素受體(progesterone receptor，PR)及人類表皮生長因子受體-2(human epidermal growth factor receptor 2，HER2)表達狀態(tài)對乳腺癌進行分類的方法在國際上已受到廣泛認可，不同的分子亞型表現(xiàn)出不同的生物學(xué)特點，預(yù)后也不盡相同，Luminal型最常見，組織學(xué)級別較其他兩種亞型組低，但相對于Luminal A型，Luminal B型腫瘤細胞具有更高的增殖能力，因此預(yù)后較差[1]；而HER2過表達型和三陰性型則比 Luminal型的預(yù)后更差[2]。Luminal A型對化療不敏感，但對內(nèi)分泌治療敏感，而對于HER2過表達型患者，靶向藥物與化療藥物聯(lián)合使用已成為主要的治療手段；同時相比其他型乳腺癌，三陰性型乳腺癌被認為具有良好的化療敏感性[3]。相較于傳統(tǒng)影像檢查方法，磁共振擴散加權(quán)成像(diffusion weighted imaging，DWI)在臨床實踐和研究中，已成為一種檢測乳腺腫瘤的很有用的工具[4]，它可以利用表觀擴散系數(shù)(apparent diffusion coefficient，ADC)值反映人體組織內(nèi)水分子的擴散程度，從而間接反映組織的微觀變化。本文旨在對比分析不同b值下ADC值與乳腺癌各預(yù)后因子及分子分型的相關(guān)性，為個體化診療方案實施提供理論基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 研究資料

所有病例均為東南大學(xué)附屬中大醫(yī)院2012至2017年期間經(jīng)病理證實為乳腺癌的患者。所有患者均于術(shù)前行3.0 T磁共振擴散加權(quán)成像掃描。排除標準：圖像采集失??；病灶過小而無法進行ADC值測量者；行放療、化療或激素替代治療后；乳腺穿刺活檢后。

最終入組81例女性患者，共82個病灶，1例為雙乳單灶；其中導(dǎo)管原位癌10例，浸潤性導(dǎo)管癌66例，浸潤性小葉癌4例，黏液癌1例，分泌基質(zhì)的癌1例?；颊吣挲g23～77歲，中位年齡50歲；由于部分患者免疫組織化學(xué)檢測指標不全，共有71例患者(71個病灶)納入分子分型研究。

1.2 儀器及檢查方法

采用德國Siemens Magnetom Verio 3.0 T超導(dǎo)磁共振掃描儀，8通道相控陣乳腺表面線圈。于患者手背靜脈放置留置針，囑患者取俯臥位，將雙乳自然置于乳腺線圈內(nèi)，必要時可放置托架以減少運動。

常規(guī)掃描序列包括：橫斷位SE、T1WI、T2WI及橫斷位T2WI壓脂快速反轉(zhuǎn)恢復(fù)序列(turbo inversion recovery magnitude，TIRM)。DWI序列采用平面回波序列(echo planar imaging，EPI)橫斷面掃描，掃描參數(shù)：TR/TE=7200/88 ms；b值分別取0、400、800及1000 s/mm2；層厚4.0 mm；層間距6 mm；激勵次數(shù)2；FOV 340 mm×340 mm；矩陣 192 mm×192 mm，帶寬1184 Hz/Px。動態(tài)增強掃描序列采用橫斷面TIWI 3D脂肪抑制快速擾相梯度回波序列(fast spoiled graent-echo，F(xiàn)SPGE)：TR/TE=4.67/1.66 ms；帶寬 320 Hz/Px；矩陣296 mm×384 mm；FOV 360 mm×360 mm；層厚1.20 mm；共分6個時相。單個動態(tài)時相采集時間為60 s，總采集時間為6 min 25 s。釓對比劑(商品名：歐乃影)用量為0.1 mmol/kg，團注對比劑速率2.0 ml/s，隨即以相同的速率團注20 ml生理鹽水。

1.3 圖像后處理

將圖像傳至Siemens Magnetom Verio后處理工作站進行ADC值測量。參考MRI動態(tài)增強圖像定位病灶，在病灶最大層面，病變實質(zhì)部分強化明顯區(qū)域，避開液化、囊變、壞死區(qū)選取3個感興趣區(qū)(region of interest，ROI)進行測量，并計算其平均值作為結(jié)果。

1.4 免疫組化指標及分子分型

根據(jù)2010年美國臨床腫瘤學(xué)會和美國病理醫(yī)師學(xué)院聯(lián)合發(fā)布的免疫組化檢測指南[5]，當有≥1%的細胞核染色呈陽性，則認為ER、PR為陽性，＜1%則為陰性。HER2表達“+”或“-”時，認為HER2為陰性；表達“+++”時為陽性；而表達“++”患者，需通過進一步免疫熒光原位雜交法判斷是否有基因擴增，基因擴增者為陽性，反之為陰性。

根據(jù)2013年St.Gallen國際乳腺癌會議上提出的分子分型方法(表1)，將乳腺癌分為4型：Luminal A型、Luminal B型、HER2過表達型及三陰性型，其中Luminal B型又分為HER2陰性型(B1)和HER2陽性型(B2)[6]。

本組82個病灶中ER陽性病灶有61個，陰性病灶有21個；PR陽性病灶有48個，陰性病灶有34個；HER2陽性病灶有26個，陰性病灶有47個。最終確定分子分型患者71例(71個病灶)，Luminal A型16個；Luminal B型37個，其中HER2陰性型(B1型)24個，HER2陽性型(B2型)13個；HER2過表達型13個；三陰性型(TNBC型)5個。

1.5 統(tǒng)計方法

本研究采用SPSS 22.0軟件對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計學(xué)分析。運用獨立樣本t檢驗對在不同b值下，ER、PR及HER2陰性與陽性組的ADC值進行比較，并采用皮爾森相關(guān)系數(shù)對ADC值與各預(yù)后因子的相關(guān)性進行評價。利用單因素方差分析以及Kruskal-Wallis檢驗對同一受體、同一分子亞型在不同b值下的ADC值以及不同b值下，各分子亞型間的ADC值進行組間比較，兩兩比較采用TUKEY檢驗。部分統(tǒng)計數(shù)據(jù)P＜0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義，部分數(shù)據(jù)P＜0.01為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

表1 乳腺癌分子分型判定方法Tab.1 Immunohistochemical subtypes of breast cancers

表2 不同b值下各預(yù)后因子表達狀態(tài)的ADC值比較Tab.2 Comparison of ADC values of the different expression status of prognostic factors for different b values

2 結(jié)果

2.1 不同b值下各預(yù)后因子不同表達狀態(tài)的ADC值對比分析

除b=400 s/mm2，ER分別表達陰陽性時，ADC值差異無統(tǒng)計學(xué)意義外，余各預(yù)后因子不同b值下其不同表達狀態(tài)ADC值差異均具有統(tǒng)計學(xué)意義，且ER、PR陽性患者的ADC值均低于陰性患者，HER2陽性患者的ADC值均高于陰性患者；各預(yù)后因子同一表達狀態(tài)下不同b值間ADC值差異均具有統(tǒng)計學(xué)意義(P＜0.05)，但兩兩比較b=800、1000 s/mm2間差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P＞0.05)，余各組差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P＜0.05)，見表2。

2.2 不同b值下ADC值與各預(yù)后因子表達狀態(tài)相關(guān)性

除b=400 s/mm2，ADC值與ER陽性表達無相關(guān)性外，其余不同b值下ADC值與ER、PR陽性表達均呈負相關(guān)，與HER2陽性表達均呈正相關(guān)。且b=800、1000 s/mm2的相關(guān)系數(shù)均明顯高于400 s/mm2。Ki-67的表達程度與各b值下的ADC值均無明顯相關(guān)性，見表3。

2.3 不同b值下ADC值與分子分型相關(guān)性

不同b值下，各分子亞型間ADC值差異均具有統(tǒng)計學(xué)意義(P＜0.05)。Luminal A型、Luminal B1型及B2型的患者分別在不同b值下的ADC值差異均具有統(tǒng)計學(xué)意義(P＜0.05)，而HER2過表達型及三陰性型患者則差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P＞0.05)。兩兩比較時b=800、1000 s/mm2時的ADC值差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P＞0.05)，見表4。

表3 不同b值下ADC值與各預(yù)后因子陽性表達的相關(guān)性Tab.3 Correlation between ADC values and positive expression of prognostic factors for different b values

表4 不同b值各分子分型病灶的ADC值Tab.4 ADC values of immunohistochemical subtype lesions for different b values

3 討論

乳腺癌是一種具有高度異質(zhì)性的疾病，在個性化醫(yī)療時代，腫瘤異質(zhì)性是對于獲得更好的治療反應(yīng)和預(yù)后的重大挑戰(zhàn)[7]。隨著分子診斷技術(shù)的不斷發(fā)展，根據(jù)生物標記物的表達狀態(tài)將乳腺癌分為不同亞型。不同的分子亞型表現(xiàn)出不同的生物學(xué)行為特點，選擇的治療方法及預(yù)后也相應(yīng)不同，而分子分型是乳腺癌個體化治療，尤其是內(nèi)分泌治療及靶向治療的重要依據(jù)。擴散加權(quán)成像作為一種功能成像方法，能夠通過測量組織內(nèi)水分子的流動性，從而于分子水平反映病變的病理信息改變。探討擴散加權(quán)成像ADC值與乳腺癌預(yù)后因子及分子分型的相關(guān)性，有助于乳腺癌預(yù)后的預(yù)測及滿足乳腺癌個體化內(nèi)分泌及靶向治療的影像檢測。

3.1 不同b值下的ADC值與預(yù)后因子表達狀態(tài)的關(guān)系

關(guān)于ADC值與乳腺癌預(yù)后因子及分子分型的相關(guān)性研究已有文獻報道，但均是針對單一b值的研究。對同一患者不同b值與預(yù)后因子及分子分型的相關(guān)性對比研究報道較少。多數(shù)單b值研究文獻[8-9]顯示，ER、PR陽性患者的ADC值低于ER、PR陰性患者，且Ki-67表達程度與ADC值無相關(guān)性，這與本組多b值的研究結(jié)果一致。而HER2不同表達狀態(tài)下的ADC值研究結(jié)果不盡相同，Su等[9]認為HER2不同表達狀態(tài)下ADC值差異無統(tǒng)計學(xué)意義，而本研究結(jié)果顯示所有b值HER2陽性患者的ADC值均高于陰性患者，且差異具有統(tǒng)計學(xué)意義。磁共振場強的高低、不同b值、研究樣本的數(shù)量及擴散加權(quán)掃描技術(shù)等因素都可能是導(dǎo)致研究結(jié)果差異的原因[10]。本組多b值的研究顯示，低b值=400 s/mm2時，ER不同表達狀態(tài)ADC值差異不明顯，而b值=800、1000 s/mm2時均顯示出差異具有統(tǒng)計學(xué)意義，從而提示高b值較低b值具有更高的診斷敏感性。

本組關(guān)于ADC值與各預(yù)后因子相關(guān)性的研究結(jié)果顯示，除b值=400 s/mm2時，ADC值與ER陽性表達無相關(guān)性外，余b值的ADC值與ER、PR陽性表達均呈負相關(guān)，與HER2陽性表達均呈正相關(guān)。分析原因考慮為ER受體表達會抑制血管通路，導(dǎo)致灌注減低[11]，且ER陽性腫瘤細胞密度較高，呈高細胞性[12]，因此導(dǎo)致ADC值下降。而HER2過表達可誘導(dǎo)生成血管內(nèi)皮生長因子，導(dǎo)致腫瘤新生血管增加，致使HER2陽性者較陰性者病灶灌注增加，ADC值升高[13]。研究還顯示b值=800、1000 s/mm2時相關(guān)系數(shù)均明顯高于400 s/mm2，提示高b值下ADC值能更好地反映與預(yù)后因子的相關(guān)性，原因為低b值時血流灌注效應(yīng)對ADC值的影響較大所致。

3.2 不同b值下的ADC值與不同分子分型間的關(guān)系

本研究顯示不同分子分型病灶的ADC值差異均具有統(tǒng)計學(xué)意義(P＜0.05)，這與Molinari等[14]研究結(jié)果一致；但謝宗玉等[15]研究顯示4種亞型的ADC值差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P＞0.05)，分析導(dǎo)致其結(jié)果不同的原因可能由該研究僅納入浸潤性導(dǎo)管癌病灶，而本研究納入病灶包含各病理類型。本研究對不同b值進行對比分析，顯示不同b值下，各分子分型間ADC值差異均具有統(tǒng)計學(xué)意義(P＜0.05)，同時對同一分子亞型在不同b值下的ADC值對比分析后發(fā)現(xiàn)，b=800、1000 s/mm2時的ADC值差異不具有統(tǒng)計學(xué)意義，而其余兩兩組間差異均具有統(tǒng)計學(xué)意義，此結(jié)果考慮是由于b值越高，圖像信噪比降低，ADC值測量誤差同時相對增加，因此對于DWI序列b值選擇以800 s/mm2為佳。

3.3 本研究的局限性

本研究仍有局限性，首先樣本量相對較小，其中一些腫瘤亞型包含的樣本數(shù)較少，因此使得ADC值統(tǒng)計數(shù)據(jù)估計精度有所降低。今后仍有待擴大樣本量并排除其他混雜因素，以獲得更為準確的結(jié)論。

綜上所述，不同b值的ADC值與乳腺癌部分預(yù)后因素及各分子分型間存在相關(guān)性，且行乳腺DWI檢查時b值選擇800 s/mm2為佳。