動態(tài)增強磁共振成像定量參數(shù)對乳腺癌新輔助化療療效評價及相關性研究

李 娜，王丹丹，羅婭紅，崔鳳嬌，李 琳，白浩言

1.遼寧省腫瘤醫(yī)院醫(yī)學影像科，遼寧 沈陽 110042；

2.大連醫(yī)科大學研究生院，遼寧 大連 116044

乳腺癌是女性最常見的惡性腫瘤，具有高發(fā)病率和死亡率，且趨向年輕化，嚴重威脅著女性的生命健康［1-2］。新輔助化療（neoadjuvant chemotherapy，NAC）是指局部乳腺癌患者在實施放療或手術前先輔以全身性化療，可縮小腫瘤，降低分期，提高治療效果。目前NAC已經(jīng)成為乳腺癌治療的重要手段，但仍有一些患者對NAC不敏感，因此術前對乳腺癌NAC的療效評價十分重要［3-4］。動態(tài)增強磁共振成像（dynamic contrast-enhanced magnetic resonance imaging，DCE-MRI）檢查在磁共振成像的基礎上，可以了解瘤體的血供特征及血管通透性等，更好地觀察病灶區(qū)的血供特征［5-6］。本文主要探討56例經(jīng)穿刺活檢證實為乳腺癌的患者采用DCE-MRI定量參數(shù)及相關生物學因子的表達評估乳腺癌NAC療效，并分析該參數(shù)與Ki-67表達的相關性，以探討該方法的臨床應用價值。

1 資料和方法

1.1 一般資料

回顧并分析2016年1月—2017年6月于遼寧省腫瘤醫(yī)院經(jīng)穿刺病理學活檢證實為乳腺癌并實施術前NAC治療的56例女性患者。年齡32～67歲，平均（50.6±8.5）歲。

1.2 納入及排除標準

納入標準：① 女性，經(jīng)穿刺病理學活檢證實為乳腺癌；② 影像學檢查發(fā)現(xiàn)局灶病變且未發(fā)現(xiàn)遠處轉移；③ 無癌癥病史；④ 選擇TEC化療方案（多西他賽+表柔比星+環(huán)磷酰胺），均靜脈滴注，同一天給藥，每個周期治療1 d，21 d為1個周期，化療療程為4個周期。排除標準：① 病灶呈灶性強化或非腫塊樣分布時，各項參數(shù)無法準確測量；② 既往有癌癥病史；③ 沒有完成化療療程。

1.3 掃描參數(shù)

MRI檢查應用美國GE公司的1.5T Signa Excite HD磁共振掃描設備，使用8通道乳腺專用相控陣表面線圈?；颊呷「┡P位，雙側乳腺自然懸垂。常規(guī)三平面定位掃描后，平掃采用雙側乳腺矢狀位T2WI平掃，重復時間（repetition time，TR）/回波時間（echo time，TE）=4 650 ms/85 ms，層厚4 mm，層間距1.0 mm，矩陣320×224，激勵次數(shù)（number of excitation，NEX）=4，視野（field of view，F(xiàn)OV）=20 cm×20 cm。再行橫斷面擴散加權成像（diffusion-weighted imaging，D W I）掃描。掃描參數(shù)：b值分別取0、800 s/mm2，TE為63.2 ms，TR 5 000 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（Gd-DTPA，0.1 mmol/kg）前掃描1次，靜脈團注對比劑以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 圖像分析

將動態(tài)增強序列原始DICOM圖像輸入Omnikinetics軟件進行后處理。選取病灶感興趣區(qū)（region of interest，ROI）層面的對側胸大肌獲得動脈輸入函數(shù)（arterial input function，AIF），采用Reference region模型，結合T2WI、DWI及動態(tài)增強掃描圖像確定病變位置，選擇病灶最大層面作為ROI，包括全腫瘤，通過軟件計算自動生成腫瘤病變?nèi)袼攸c區(qū)的以下定量參數(shù)：① 容量轉移常數(shù)（Ktrans），對比劑從血管內(nèi)擴散到血管外的速率常數(shù)，單位為mmol/min；② 速率常數(shù)（Kep），組織之間對比劑重新回到血管內(nèi)的速率常數(shù)，單位為mmol/min；③ 血漿容積分數(shù)（Ve）。軟件會自動生成病灶ROI內(nèi)每個量化參數(shù)值的最小值、最大值和平均值等數(shù)據(jù)。測量3次，注意避開囊變壞死區(qū)，取其平均值。

1.5 免疫組化染色及分析

① 雌激素受體（estrogen receptor，ER）、孕激素受體（progesterone receptor，PR）陽性：陽性染色位于細胞核內(nèi)，數(shù)量＞10%；ER、PR陰性：數(shù)量≤10%；② 人表皮生長因子受體2（human epidermal growth factor receptor 2，HER2）：陽性染色位于細胞膜，HER2低表達：-和+，HER2過表達：++和+++；③ Ki-67：陽性染色位于細胞核內(nèi)，高倍鏡下記錄陽性細胞數(shù)/1 000個細胞的百分比，陰性（-）：＜10%；弱陽性（+）：10%～15%；強陽性（++）：＞50%。

1.6 療效評估判斷標準

按照實體瘤療效評價標準（Response Evaluation Criteria in Solid Tumor，RECIST），最大層面為腫瘤增強最明顯圖像處，測量化療前后瘤體最大徑的變化情況，分為有效組和無效組。有效：化療后瘤體縮小＞30%；無效：瘤體縮小≤30%或出現(xiàn)新病灶（圖1～2）。

圖1 典型病例1 MRI圖像

圖2 典型病例2 MRI圖像

1.7 統(tǒng)計學處理

應用SPSS 21.0軟件進行統(tǒng)計學分析，計量資料應用Mann-WhitneyU檢驗。Ki-67表達的相關性采用Spearman方法評價。P＜0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結 果

2.1 有效組及無效組的化療前后DCR-MRI定量參數(shù)的比較

① 有效組：41例，Ktransmax、Ktransmean、Kepmax、Kepmean值在2個療程后及化療結束時均明顯低于治療前（P＜0.05），Ktransmin值在化療結束時較治療前下降（P＜0.05）；Ve值在2個療程后及化療結束時均無明顯差異性（P＞0.05）。② 無效組：15例，與治療前相比，治療無效組的Ktrans、Kep、Ve值在2個療程后及化療結束時均無明顯差異性（P＞0.05，表1）。

2.2 ER、PR、HER2不同表達狀態(tài)時DCEMRI定量參數(shù)的差異

ER陰性組的Kepmax、Kepmean值明顯高于E R陽性組（P＜0.05）。PR陰性組的Kepmax、Kepmean、Vemax值明顯高于PR陽性組（P＜0.05）。HER2低表達與高表達組的Ktrans、Kep、Ve值差異無統(tǒng)計學意義（P＞0.05，表2）。

表1 有效組及無效組定量參數(shù)值的比較

表2 ER、PR、HER2不同表達狀態(tài)時DCE-MRI定量參數(shù)的大小

2.3 Ki-67的表達與DCE-MRI定量參數(shù)的相關性

Ki-67表達與Ktransmin、Ktransmax、Ktransmean值呈正相關（r=0.299，P=0.016；r=0.374，P=0.002；r=0.618，P＜0.001），Ki-67表達與Kep、Ve值無相關性（P＞0.05）。

3 討 論

乳腺癌的發(fā)病率逐年上升，治療手段也不斷增加，NAC使部分無法手術切除的腫瘤有了手術的機會，有效的術前化療既可以減輕乳腺癌患者身體上的痛苦，也可以緩解患者精神及心理上的焦慮和恐懼［7］。

評估NAC療效最常見的方法是影像學檢查，其中DCE-MRI檢查優(yōu)勢顯著，不僅能反映病灶在化療過程中微血管密度、血流動力學的變化，還可對腫瘤的血管生成狀態(tài)提供更加準確的信息［8］。在本研究中，治療有效組的Ktransmax、Ktransmean、Kepmax、Kepmean值在2個療程后及化療結束時均明顯低于治療前，Ktransmin值在化療結束時較治療前下降，而無效組下降不明顯，這說明NAC在減少腫瘤局灶滲透性和血流灌注方面無明顯作用。Ve值在2個療程后及化療結束時均無明顯差異，這可能是因為細胞外血管外間隙較大，導致間質內(nèi)液體壓力增加，從而不利于化療藥物在體內(nèi)的吸收。

在乳腺癌相關的生物學因子中，ER、PR、HER2及Ki-67與乳腺癌的關系最密切，其表達情況對乳腺癌的治療方式及預后評估十分重要。ER、PR的表達狀態(tài)不僅可以用來指導內(nèi)分泌治療的選擇，也是評估乳腺癌預后的重要指標。Yang等［9］研究顯示，NAC能明顯改變?nèi)橄侔┗颊逧R、PR的狀態(tài)，與非化療組相比，差異有統(tǒng)計學意義（P＜0.05）。在本研究中，ER、PR陰性組的Kepmax、Kepmean值高于ER、PR陽性組，差異有統(tǒng)計學意義（P＜0.05）。分析原因可能是ER、PR表達陰性時，血管外細胞外間隙反流回腫瘤毛細血管腔內(nèi)的對比劑更多，從而毛細血管的通透性更高。有研究顯示，ER可以通過降低血管內(nèi)皮生長因子水平而抑制腫瘤血管的生成［10］。因此，與ER、PR表達陽性者相比，陰性者的腫瘤血管新生豐富，血流灌注相對更多。在本研究中，ER和PR陰性組的Ktransmin、Ktransmax、Ktransmean值在兩組間的差異無統(tǒng)計學意義（P＞0.05），原因可能與Ktrans值的測量存在生理性誤差有關，有研究發(fā)現(xiàn)，任何影響血流灌注的因素，例如高血壓等，均可影響Ktrans值的測定，從而出現(xiàn)誤差［11］。而Ve值與Ktrans、Kep值之間存在Ve=Ktrans/Kep的關系，但二者的比值無明顯變化，所以Ve值在ER表達陽性組和陰性組間無顯著差異；而PR陰性組的Vemax值高于陽性組，可能是由于化療過程中，腫瘤周圍組織出現(xiàn)水腫導致。

HER2是判斷乳腺癌預后的重要指標，HER2過表達提示腫瘤惡性程度高，分化差，預后差［12-13］。在本研究中，HER2低表達組與高表達組的Ktrans、Kep、Ve值差異無統(tǒng)計學意義（P＞0.05），這可能是因為該指標與腫瘤血管的生成及血供狀況無關［14-15］，其誘導腫瘤是通過擴增HER2基因，從而引起其蛋白產(chǎn)物p185的過表達，使細胞中的酪氨酸激酶得到激活，細胞不斷增值，誘導腫瘤的生長［16］。

Ki-67是一種與細胞周期和有絲分裂密切相關的核抗原，因此Ki-67百分比代表癌癥的增殖部分，表達水平越高，惡性程度越大，預后越差［17-18］。在本研究中，Ki-67的表達與Ktransmin、Ktransmax、Ktransmean值呈正相關，其發(fā)生機制可能是Ktrans值可以反映腫瘤新生血管的活躍程度，血管分化越差，血流灌注越高，惡性程度也越大，所以Ki-67與之呈正相關。

在本研究中，雖然MRI掃描序列和血液動力學模型固定，但仍存在一些不足之處。在實踐中，定量參數(shù)的測量存在一定的主觀性，容易受到觀察者的影響，雖然是測量3次取平均值，但難免產(chǎn)生誤差。心臟跳動和呼吸運動產(chǎn)生的運動位移及近期使用對比劑的額外檢查也會對結果產(chǎn)生一定的影響。最后，樣本量太小，后續(xù)研究將進一步擴大樣本量，提升DCE-MRI檢查的質量控制，盡可能將影響因素對檢查結果的影響降至最低，從而進一步證實DCE-MRI定量參數(shù)對乳腺癌NAC療效評估中的作用。

綜上所述，應用DCE-MRI對乳腺癌NAC療效進行評估，其定量參數(shù)Ktransmax、Ktransmean、Kepmax、Kepmean可反映患者治療前及治療后的血流灌注情況，為臨床提供更客觀的評估結果，值得臨床推廣應用。