不同乳腺非特殊型浸潤性癌分子分型的MRI表觀擴散系數(shù)特點研究

南帥明，黃波，羅婭紅

乳腺癌是在遺傳及基因表型方面具有高度異質(zhì)性的惡性腫瘤，不同分子分型的乳腺腫瘤對治療的反應(yīng)及預(yù)后等均存在顯著的個體差異，而正常乳腺上皮結(jié)構(gòu)的多樣性可能成為乳腺癌異質(zhì)性組織學(xué)基礎(chǔ)[1]。由于精細化診療模式的推出，精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)理念的廣泛共識，利用基因譜、二代測序、DNA拷貝變異分析等基因技術(shù)研究的乳腺癌分子分型，為解決乳腺癌異質(zhì)性、準(zhǔn)確地判斷預(yù)后提供了更為嶄新的并適合個體化治療的視角[2]。

當(dāng)前MRI檢測技術(shù)既能反映腫瘤形態(tài)學(xué)特征又能定量測定腫瘤的功能參數(shù)，能較準(zhǔn)確地反映腫瘤生物學(xué)特性。我們常用表觀彌散系數(shù)(apparent diffusion coeff icient，ADC)在活體水平對組織內(nèi)水分子的擴散程度和某些生化物質(zhì)含量變化進行定量評估，為乳腺惡性腫瘤的準(zhǔn)確診斷提供依據(jù)[3]。因此，本文從乳腺癌篩查和指導(dǎo)臨床的角度出發(fā)分析ADC值與乳腺癌不同分子分型是否具有相關(guān)性。

1 材料與方法

1.1 一般資料

收集2015年1月1日至2016年12月31日于遼寧省腫瘤醫(yī)院就診并進行MRI及擴散加權(quán)成像(diffusion weighted imaging，DWI)檢查并經(jīng)術(shù)后病理證實的158例乳腺癌女性患者資料，年齡25～76歲，平均年齡(52.0±10.6)歲，病理類型均為乳腺非特殊型浸潤性癌。所有病例均為首診病例且為單發(fā)病灶。所有確診患者均行乳腺GE 1.5 T磁共振檢查，且在行MRI檢查前均未進行放、化療及其他治療。

1.2 乳腺癌分子分型

雌激素受體(estrogen receptor，ER)(SP1，Roche)、孕激素受體(progesterone receptor，PR) (1E2，Roche)、人表皮生長因子受體-2(human epidermal growth factor receptor-2，HER-2)(4B5，Roche)采用Ventana-Benchmark全自動免疫組化染色法，ER、PR以癌旁乳腺組織為陽性對照，HER-2選擇既往陽性乳腺癌(3+)為陽性對照。陰性對照一抗以PBS代替。Ki-67(GM 001，GEN)采用EnVision二步法，DAB顯色。根據(jù)2011年St.Gallen 會議專家共識，ER和PR以浸潤性癌細胞核染色數(shù)目＞1%為陽性；HER-2以浸潤性癌細胞胞膜強陽性染色數(shù)目＞30%為標(biāo)準(zhǔn)， Ki-67以癌細胞核著色數(shù)目≥14%為陽性。目前廣為使用并達成共識的免疫組化的檢測代替基因檢測的分子分型[4-7]。Luminal A型：ER (+)和/或PR (+)、HER-2(-)、Ki-67陽性指數(shù)＜14%；Luminal B型：ER (+)和/或PR (+)、HER-2(+)和/或Ki-67陽性指數(shù)≥14%；HER-2過表達型：ER (-)、PR (-)、HER-2(+)；基底細胞樣型：ER (-)、PR (-)、HER-2(-)、CK5/6和/或EGFR (+)；未分類型：ER (-)、PR (-)、HER-2(-)、CK5/6(-)、EGFR (-)。由兩名副高職稱以上病理醫(yī)師對標(biāo)本HE切片以及免疫組化切片進行復(fù)檢評閱，經(jīng)聯(lián)合評判達成一致意見的納入本研究。

1.3 MRI檢查方法

在月經(jīng)周期第2周進行乳腺MRI檢查。所有患者均行MRI平掃和DWI掃描，MRI檢查應(yīng)用GE 1.5 T EXCITE HD MR掃描設(shè)備，使用8通道乳腺專用相控陣表面線圈。患者取俯臥位，雙側(cè)乳腺自然懸垂。平掃采用雙側(cè)乳腺矢狀位T2WI (加脂肪抑制)平掃，F(xiàn)SE FS T2WI：TR/TE=4650 ms/85 ms，層厚4 mm，層間距1.0 mm，矩陣320×224，NEX=4，F(xiàn)OV=20 cm×20 cm。再行橫斷面DWI掃描，掃描參數(shù)如下：擴散敏感系數(shù)b值分別取0、800 s/mm2，TE 63.2 ms，TR 5000 ms，層厚4 mm，層間距選取1 mm，全部DWI序列均加脂肪抑制。最后行橫軸位3D-FSPGR序列(VIBRANT)多時相增強MRI掃描，經(jīng)前臂肘正中靜脈團注對比劑釓噴酸葡胺注射液前掃描1次，靜脈團注對比劑(Gd-DTPA，0.1 mmol/kg)以2.0 ml/s后開始連續(xù)無間隔掃描8次，TR 6.1 ms，TE 2.9 ms，TI 13 ms，F(xiàn)OV=36 cm×36 cm，掃描塊厚度52層，矩陣350×350，NEX 0.8。

1.4 數(shù)據(jù)處理及圖像分析

掃描結(jié)束后，將不同擴散敏感度(b)值(0、800 s/mm2)的DWI資料傳至GE ADW 4.3工作站，應(yīng)用Diffusion后處理軟件進行圖像分析獲得表觀擴散系數(shù)圖像。隱去患者姓名、年齡等個人信息，采用雙盲法由醫(yī)院兩名副高職稱的影像科醫(yī)師參考常規(guī)T2WI、T2WI壓脂及動態(tài)增強圖像，在避開出血、液化、壞死和囊變的前提下，以800 s/mm2作為其擴散敏感系數(shù)，將感興趣區(qū)(region of interest，ROI)固定于病變的中央且信號于病灶最大層面或/及其上下兩層面，ROI圖形形態(tài)一致，面積為20～40 mm2，每個ROI均重復(fù)測量3次，取平均ADC值作為病變的最終測量值。

1.5 統(tǒng)計學(xué)分析

采用SPSS 17.0統(tǒng)計分析軟件。數(shù)據(jù)分析采用平均值±標(biāo)準(zhǔn)差，不同乳腺癌分子亞型的平均ADC值差異采用單因素方差分析(ANOVA)，均數(shù)多重比較采用最小顯著性差異法(LSD-t)分析。P＜0.05表示差異具有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 乳腺非特殊型浸潤性癌的MRI表現(xiàn)

所有患者經(jīng)手術(shù)常規(guī)病理及免疫組化結(jié)果證實共158例，均為單側(cè)乳腺發(fā)病且為單發(fā)病灶，41個均勻強化，90個不均勻強化，27個簇集樣強化；DWI呈均勻稍高或高信號52個，不均勻稍高或高信號106個，ADC值為(0.786～1.210)×10-3mm2/s，所有病灶的平均ADC值為0.969×10-3mm2/s。

2.2 生物因子ER、PR、HER-2、Ki-67的表達與ADC值比較

158例乳腺非特殊型浸潤性癌病灶中，ER陽性表達率為54.43%，PR陽性表達率為53.16%，HER-2陽性表達率為65.82%，Ki-67陽性表達率為37.97%。ER、PR陰性者ADC值高于陽性者，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P＜0.01)；HER-2陽性者ADC值高于陰性者，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P＜0.01)；Ki-67陽性者ADC值低于陰性者，差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P＜0.05)，見表1。各分子生物學(xué)指標(biāo)及分子亞型ADC值的數(shù)據(jù)分布特點見圖1。

表1 各生物學(xué)因子指標(biāo)的ADC值結(jié)果對比Tab. 1 Comparison with other biological prognostic factors in ADC values

表2 各分子分型的ADC值結(jié)果對比Tab. 2 Comparison with other molecular subtypes in ADC values

2.3 不同分子亞型與ADC值比較

乳腺非特殊型浸潤性癌不同分子分型的DWI及ADC值、動態(tài)增強圖像及免疫組化染色圖像見圖2～5。Luminal A、Luminal B、HER-2過表達型、基底細胞樣型的ADC值見表2。依據(jù)免疫組化檢測結(jié)果，Luminal A亞型16例，Luminal B亞型72例，HER-2亞型38例，基底細胞樣亞型32例。其中Luminal B亞型約占45.57%，在所有分子亞型中發(fā)病率最高。經(jīng)單因素方差分析，在平均ADC的均數(shù)多重比較中，HER-2過表達型與Luminal B、基底細胞亞型之間差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P均＜0.01)，以及Luminal B亞型與Luminal A亞型之間差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P＜0.01)。

3 討論

3.1 ER、PR、HER-2和Ki-67的ADC值特點研究

ER、PR能夠調(diào)節(jié)正常乳腺細胞的分化與增殖，ER和PR同屬于核受體超家族中的甾體類激素受體，PR是在雌激素啟動下由雌激素和雄激素受體結(jié)合誘導(dǎo)的產(chǎn)物，PR的形成直接受ER的影響，PR與ER的表達具有關(guān)聯(lián)性。本研究顯示，ER陽性率為54.43%，PR陽性率為53.16%，在數(shù)據(jù)統(tǒng)計時發(fā)現(xiàn)ER陽性時，PR多表現(xiàn)為陽性，比例達97%。乳腺癌細胞表達ER/PR受體說明癌細胞保留雌孕激素依賴性生長的特征，對乳腺癌治療方案的選擇有指導(dǎo)意義，鑒于ER/PR具有一致性，將ER、PR放在一起討論。本研究結(jié)果顯示，ER/PR陽性乳腺浸潤性導(dǎo)管癌患者的ADC值明顯低于ER/PR陰性患者，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P＜0.01)，與既往研究結(jié)果一致[8-9]。究其原因，推測與腫瘤灌注通路下降及細胞增殖速度快有關(guān)。Ludovini等[10]發(fā)現(xiàn)ER/PR陽性表達抑制血管生成導(dǎo)致灌注通路下降，分子擴散相對受限，導(dǎo)致ADC值降低。另有學(xué)者強調(diào)ER/PR陽性腫瘤的細胞密度高，流體黏度相應(yīng)增加，這將限制分子的自由擴散，DWI顯示為高信號[11]。

圖1 ER、PR、HER-2和Ki-67的數(shù)據(jù)分布箱式圖。A：ER陽性vs ER陰性；B：PR陽性vs PR陰性；C：Ki-67陽性vs Ki-67陰性；D：HER-2陽性vs HER-2陰性Fig. 1 The data distribution box plot of ER, PR, HER-2 and Ki-67. A: ER positive vs ER negative; B: PR positive vs PR negative; C: Ki-67 positive vs Ki-67 negative; D: HER-2 positive vs HER-2 negative.

圖2 女，48 歲，Luminal A亞型。A：DWI圖，測量癌灶的平均ADC值為1.02×10-3 mm2/s；B：DCE圖；C：免疫組化染色(× 200)，ER和PR 陽性、HER-2陰性、Ki-67＜14%Fig. 2 Female, 48 years old, Luminal A subtype. A: DWI: the average ADC value of the tumor lesion was 1.02×10-3 mm2/s; B: Dynamic contrast enhanced magnetic resonance imaging (DCE-MRI); C: Immunohistochemical staining (× 200), ER and PR positive, HER-2 negative, Ki-67＜14%.

圖4 女，56歲，HER-2過表達型。A：DWI圖，測量癌灶的平均ADC值為1.15×10-3 mm2/s；B：DCE圖；C：免疫組化染色(× 200)，ER和PR陰性，HER-2強陽性，Ki-67＞14% Fig. 4 Female, 56 years old, HER-2-enriched subtype. A: DWI: the average ADC value of the tumor lesion was 1.150×10-3 mm2/s; B: Dynamic contrast enhanced magnetic resonance imaging (DCE-MRI); C: Immunohistochemical staining (× 200), ER and PR negative, HER-2 enriched, Ki-67＞14%.

圖3 女，68歲，Luminal B 型。A：DWI圖，測量癌灶的平均ADC值為0.887×10-3 mm2/s；B：DCE圖；C：免疫組化染色(× 200)，ER和PR 陽性、HER-2陰性，Ki-67＞14% Fig. 3 Female, 68 years old, Luminal B subtype. A: DWI: the average ADC value of the tumor lesion was 0.887×10-3 mm2/s; B: Dynamic contrast enhanced magnetic resonance imaging (DCE-MRI); C: Immunohistochemical staining (× 200), ER and PR positive, HER-2 negative, Ki-67＞14%.

圖5 女，55 歲，基底細胞樣型。A：DWI 圖，測量癌灶的平均ADC值0.934×10-3 mm2/s；B：DCE圖；C：免疫組化染色(× 200)，ER、PR、HER-2均陰性，Ki-67＞14% Fig. 5 Female, 55 years old, Basal-like subtype. A: DWI: the average ADC value of the tumor lesion was 0.934×10-3 mm2/s; B: Dynamic contrast enhanced magnetic resonance imaging (DCE-MRI); C: Immunohistochemical staining (× 200), ER and PR negative, HER-2 negative, Ki-67＞14%.

本研究中，HER-2陽性腫瘤的平均ADC值顯著高于HER-2陰性，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P＜0.01)。HER-2是一種具有酪氨酸激酶活性的跨細胞膜糖蛋白，在細胞信號傳導(dǎo)過程中通過對細胞周期的調(diào)控，促進細胞的增殖活性和新生血管生成，抑制細胞凋亡，使腫瘤細胞的侵襲性增加。通常惡性腫瘤的細胞密度均較良性腫瘤及正常組織高，這會降低腫瘤的ADC值，但HER-2基因的表達更容易引起腫瘤血管過度增生[12]。新形成的微脈管系統(tǒng)使血液的微循環(huán)增加，血液灌注較高，加上新生血管細胞膜通透性較高，水分子擴散相對容易，ADC值較高[13]。

Ki-67抗原是與細胞增殖相關(guān)聯(lián)的核抗原，而腫瘤細胞的高增殖率促使腫瘤浸潤生長和轉(zhuǎn)移，因此Ki-67的表達率與患者的預(yù)后具有一定的相關(guān)性[14]。本研究中，Ki-67陽性表達的非特殊類型浸潤性癌ADC值較Ki-67陰性者低，差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P＜0.01)。筆者推測ADC值降低與腫瘤細胞的快速增殖有關(guān)。盡管ADC值的高低受水分子擴散與血液灌注兩方面的影響，如果腫瘤血管增生能力較強，惡性腫瘤新生的毛細血管組織灌注增強，ADC值將會升高[15]。然而一些研究指出惡性腫瘤較良性腫瘤的ADC值低，這預(yù)示著腫瘤組織致密的細胞密度影響超過血液灌注增加的影響[16]。因而，推測Ki-67陽性表達的腫瘤細胞增殖能力極強，細胞密度增高是ADC值降低的主要因素。

3.2 各分子分型的ADC值的特點研究

近年來，分子分型分類標(biāo)準(zhǔn)的提出為乳腺癌異質(zhì)性的研究提供了嶄新的視角，為制訂個體化治療方案提供了重要信息。本研究結(jié)果顯示，Luminal A型平均ADC值較Luminal B型高，差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P＜0.01)。Luminal A型發(fā)病率占乳腺癌的40%～50%，該型腫瘤的細胞增殖率較低，對激素治療反應(yīng)良好，預(yù)后最佳，是乳腺癌最常見的類型。Luminal B型腫瘤的增殖率較Luminal A型高，預(yù)后較差。從分型標(biāo)準(zhǔn)看，Ki-67指數(shù)是否大于14%為Luminal A和B分型的最重要因素，Ki-67指數(shù)能夠反映腫瘤細胞的增殖活性[14]。筆者認為管腔A型較高的ADC值與Ki-67指數(shù)(增殖指數(shù))有關(guān)。Molinari[17]等研究管腔A型的Ki-67指數(shù)較B型低，管腔A型腫瘤增殖率較低，DWI圖像為稍低信號，表現(xiàn)為較高的ADC值，與筆者推測一致。

血管再生在腫瘤細胞增殖及轉(zhuǎn)移方面扮演重要的角色。HER-2過表達型乳腺癌血管再生能力較強，惡性程度較高，復(fù)發(fā)轉(zhuǎn)移較早，預(yù)后較差。在本研究比較各亞型乳腺癌的平均ADC值中，發(fā)現(xiàn)HER-2過表達型腫瘤的平均ADC值最高，約為(1.048±0.073)×10-3mm2/s，組間多重比較HER-2過表達型的ADC值顯著高于Luminal B型和基底細胞樣型，差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P均＜0.01)。筆者認為基于DWI圖像較高的ADC值對預(yù)測HER-2過表達型乳腺癌具有一定的價值。ADC值的高低受多種因素影響，包括腫瘤血管的高灌注、腫瘤血管壁不穩(wěn)定及血管源性水腫等利于水分子擴散的因素及細胞密度增大等抑制水分子擴散的反作用因素[18]。HER-2陽性腫瘤血管再生能力較強，組織灌注能力超過腫瘤組織密度的增加，是ADC值升高的決定性因素。Martincich等[19]的研究結(jié)果與本研究一致，但他提出HER-2過表達型腫瘤表現(xiàn)出較高的ADC值與其高度侵襲性有關(guān)。

基底細胞樣型乳腺癌在所有乳腺癌中占比為10%～20%，比重較小。但因其較高的侵襲性和缺乏有效的靶向治療，該型腫瘤的死亡率較高。本組研究基底細胞樣型占比20.13%，發(fā)病率與文獻報道相符?；准毎麡有偷腁DC值較管腔B型高，但低于HER-2過表達型，差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P＞0.05)。Youk等[20]將分子亞型分為3種類型(基底細胞樣型、ER+/HER-2-和HER++)，基底細胞樣型乳腺癌的ADC值顯著高于其他兩型，但本研究中HER-2過表達型的ADC值最高，與本研究結(jié)果不一致。造成這種差異的原因可能是分型標(biāo)準(zhǔn)的不同。

本研究僅收集乳腺非特殊型浸潤性癌的病例，研究顯示各生物學(xué)因子指標(biāo)及分子分型的ADC值具有一定的特征性，比如ER/PR、Ki-67陰性者ADC 值高于陽性者；HER-2陽性組ADC值高于陰性組；HER-2過表達型ADC值最高，基底細胞樣型ADC值次之，管腔型最低。這為影像科及臨床醫(yī)師鑒別不同分子亞型及評估乳腺癌預(yù)后提供一定的理論依據(jù)，但本文乳腺癌各亞型間數(shù)據(jù)樣本小，可能會導(dǎo)致統(tǒng)計效能不足，其結(jié)果的驗證仍需要進行大樣本和前瞻性研究以得到無偏理論。

利益沖突：無。