多模態(tài)超聲特征與乳腺癌分子亞型的關(guān)系研究

吳芳，成靜，曹春麗，馬婷，童彩霞，曹玉文

本文創(chuàng)新點(diǎn)與局限性:

創(chuàng)新點(diǎn)：（1）分析了二維超聲、超聲造影及聲觸診組織量化技術(shù)（VTIQ）與不同分子亞型乳腺癌的關(guān)系，篩選出二維超聲指標(biāo)中腫塊邊界不清、邊緣特征（腫塊毛刺、腫塊分葉），超聲造影指標(biāo)中腫塊周圍呈放射狀，腫塊邊緣區(qū)VTIQ值是乳腺癌分子亞型為管腔上皮型的獨(dú)立影響因素。（2）與既往研究比較，本研究將病灶劃分為中央及邊緣區(qū)域并分別進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)病灶邊緣區(qū)域?qū)θ橄侔┓肿觼喰偷念A(yù)測貢獻(xiàn)要大于病灶中央?yún)^(qū)域，認(rèn)為腫瘤邊緣區(qū)域的影像特征能更好預(yù)測乳腺癌分子亞型，這為以后預(yù)測乳腺癌分子亞型的影像學(xué)研究方向提供了新思路。

局限性：三陰性乳腺癌和Luminal A型病例收集困難，可能影響了分子亞型的預(yù)測，需擴(kuò)大樣本量進(jìn)一步研究。

乳腺癌的高度異質(zhì)性決定了其生物學(xué)行為、預(yù)后及個(gè)體化治療方案的不同。不同分子亞型的乳腺癌治療方式存在明顯差異，針對不同分子亞型采用個(gè)體化治療在臨床上尤為重要。本研究分析了乳腺癌的二維超聲、超聲造影及聲觸診組織量化技術(shù)（VTIQ）特征與其分子亞型的關(guān)系，以期通過典型超聲特征預(yù)測乳腺癌分子亞型，為術(shù)前判斷預(yù)后和個(gè)體化治療方案的制定提供依據(jù)。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 前瞻性選取2017年1月—2019年2月在石河子大學(xué)醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院就診的經(jīng)病理檢查確診的女性乳腺癌患者91例為研究對象?；颊吣挲g26～81歲，平均（53.3±9.8）歲；乳腺腫塊直徑 0.9～5.5 cm，平均（2.9±1.1） cm；術(shù)前均接受二維超聲、超聲造影及VTIQ檢查。本研究經(jīng)石河子大學(xué)醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)批準(zhǔn)，患者超聲造影前均簽署知情同意書。

1.2 儀器與方法 采用西門子S3000彩色多普勒超聲診斷儀。選用L9-3線陣探頭，探頭頻率9 MHz，同時(shí)配有VTIQ成像軟件及脈沖反相諧波造影條件，機(jī)械指數(shù)0.07～0.09，超聲造影劑為Sonovue。二維超聲觀察指標(biāo)：腫塊直徑、腫塊縱橫比、腫塊形態(tài)、腫塊邊界、腫塊邊緣（規(guī)則、毛刺、分葉、角狀）、微小鈣化、Alder血流分級(jí)、腋窩淋巴結(jié)。VTIQ重點(diǎn)觀察病灶的速度模式圖，在質(zhì)量模式合格的條件下進(jìn)入速度模式圖，分別選取腫瘤邊緣區(qū)（包塊病灶邊緣及周圍1 cm內(nèi)組織）、中央?yún)^(qū)及周圍正常組織為感興趣區(qū)（ROI），每個(gè)ROI取多點(diǎn)測量，取VTIQ最大值［1-2］，存貯圖像，記錄測量數(shù)值。在此基礎(chǔ)上選取二維圖像清晰且血流最豐富的切面，進(jìn)入超聲造影模式，經(jīng)肘靜脈團(tuán)注5 ml超聲造影劑，主要觀察病灶增強(qiáng)強(qiáng)度、灌注缺損、增強(qiáng)順序、增強(qiáng)模式，增強(qiáng)邊界、增強(qiáng)范圍、周圍是否放射狀增強(qiáng)，同時(shí)記錄結(jié)果，存貯動(dòng)態(tài)圖像，以備后續(xù)分析。

1.3 免疫組化學(xué)分析 術(shù)中切除標(biāo)本均行病理檢查，采用常規(guī)SP法檢測雌激素受體（ER）、孕激素受體（PR）、人表皮生長因子受體2（HER2）、Ki-67增殖指數(shù)。根據(jù)上述指標(biāo)表達(dá)情況將乳腺癌患者分為兩組：管腔上皮型組和非管腔上皮型組。管腔上皮型組包括Luminal A型〔ER（+）和 /或 PR（+），HER2（-），Ki-67低 表 達(dá)（＜14%=）〕和Luminal B型〔HER2陰性，即ER（+）和/或PR（+），HER2（-），Ki-67高表達(dá)≥14%；HER2陽性，即ER（+）和/或PR（+），HER2過表達(dá)，Ki-67為任何表達(dá)水平〕；非管腔上皮型組包括HER2過表達(dá)型〔ER（-）和PR（-），HER2（+）或增殖〕和三陰型〔ER（-）、PR（-）、HER2（-）〕。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用SPSS 19.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，呈正態(tài)分布的計(jì)量資料以（±s）表示，兩組間比較采用兩獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)；計(jì)數(shù)資料以相對數(shù)表示，組間比較采用χ2檢驗(yàn)。采用多因素Logistic回歸分析探討乳腺癌分子亞型的影響因素。以P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 病理及免疫組化檢查結(jié)果 管腔上皮型組含Luminal A型11例、Luminal B型49例，非管腔上皮型組含HER2過表達(dá)型18例、三陰型13例。不同分子亞型乳腺癌患者病理檢查結(jié)果見表1。

2.2 不同分子亞型乳腺癌超聲特征 管腔上皮型組超聲表現(xiàn)：二維超聲形態(tài)不規(guī)整，邊緣毛刺、高回聲暈，后方回聲衰減；超聲造影表現(xiàn)以速升緩降向心性高增強(qiáng)為主，增強(qiáng)后范圍擴(kuò)大，周圍呈放射狀匯聚；VTIQ腫塊硬度依次為邊緣區(qū)＞中央?yún)^(qū)＞周圍正常組織，邊緣區(qū)優(yōu)勢（見圖1）。

非管腔上皮型組超聲表現(xiàn)：（1）HER2過表達(dá)型典型超聲表現(xiàn)：腫塊直徑＞2.0 cm，腫塊縱橫比＜0.7，腫塊邊緣欠規(guī)整，常見微小鈣化和壞死液化；超聲造影速升緩降高增強(qiáng)，灌注缺損多見；VTIQ腫塊硬度部分相對均勻，部分表現(xiàn)為中央?yún)^(qū)優(yōu)勢（見圖2）。（2）三陰型典型超聲表現(xiàn)：部分呈良性腫瘤表現(xiàn)，腫塊直徑＞2.0 cm，部分呈類圓形，邊緣清晰，內(nèi)部回聲均勻；超聲造影呈彌漫性高增強(qiáng)，增強(qiáng)后邊界清晰，范圍擴(kuò)大；VTIQ腫塊硬度中央?yún)^(qū)與邊緣區(qū)相對均勻，邊緣區(qū)和中央?yún)^(qū)硬度在四型中最軟（見圖3）。

2.3 二維超聲指標(biāo)、超聲造影及VTIQ指標(biāo)比較 管腔上皮型組和非管腔上皮型組二維超聲指標(biāo)中腫塊邊界、邊緣特征，超聲造影指標(biāo)中增強(qiáng)邊界、增強(qiáng)范圍及周圍放射狀增強(qiáng)特征，VTIQ中病灶邊緣區(qū)硬度特征比較，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05，見表 2～4）。

表1 不同分子亞型乳腺癌患者病理檢查結(jié)果Table 1 Pathological findings of breast cancer patients with different molecular subtypes

圖1 管腔上皮型乳腺癌超聲圖像Figure 1 Ultrasound images of luminal breast cancer

圖2 HER2過表達(dá)型乳腺癌超聲圖像Figure 2 Ultrasound images of HER2-enriched breast cancer

圖3 三陰型乳腺癌超聲圖像Figure 3 Ultrasound images of triple-negative breast cancer

2.4 多因素Logistic分析結(jié)果 以超聲征象為自變量（變量賦值見表5），以乳腺癌分子亞型為因變量（賦值：管腔上皮型=0，非管腔上皮型=1）對乳腺癌分子亞型的影響因素進(jìn)行二分類Logistic回歸分析，結(jié)果顯示，二維超聲指標(biāo)中腫塊邊界、邊緣特征（腫塊毛刺、腫塊分葉），超聲造影指標(biāo)中腫塊周圍放射狀增強(qiáng)，腫塊邊緣區(qū)VTIQ值是乳腺癌分子亞型為管腔上皮型的獨(dú)立影響因素（P＜0.05，見表6）。

表2 管腔上皮型組和非管腔上皮型組二維超聲指標(biāo)比較〔n（%）〕Table 2 Comparison of two-dimensional ultrasound indices between Luminal and non-Luminal breast cancer groups

表3 管腔上皮型組和非管腔上皮型組超聲造影指標(biāo)比較〔n（%）〕Table 3 Contrast-enhanced ultrasonography parameters between Luminal and non-Luminal breast cancer groups

表4 管腔上皮型組和非管腔上皮型組VTIQ最大值比較（m/s）Table 4 Comparison of VTIQ max between Luminal and non-Luminal breast cancer groups

3 討論

2011年，St.Gallen乳腺癌專家共識(shí)根據(jù)ER、PR、HRE-2及Ki-67的表達(dá)將乳腺癌分為管腔上皮型和非管腔上皮型［3］，二者的內(nèi)分泌治療和術(shù)后放療、化療等治療效果不同，預(yù)后也不同。隨著超聲造影和彈性超聲的運(yùn)用，乳腺癌超聲診斷已進(jìn)入多模態(tài)聯(lián)合診斷模式，不同分子亞型的乳腺癌多模態(tài)超聲指標(biāo)是否存在差異是目前研究的熱點(diǎn)。本研究通過二維超聲、超聲造影和VTIQ分析超聲特征與乳腺癌分子亞型的關(guān)系，旨在分析多模態(tài)超聲特征對乳腺癌分子亞型的判斷價(jià)值。

本研究納入的二維超聲指標(biāo)包括腫塊直徑、腫塊縱橫比、腫塊形態(tài)、腫塊邊界、腫塊邊緣、微小鈣化、Alder血流分級(jí)、腋窩淋巴結(jié)。多因素Logistic回歸分析結(jié)果腫塊邊界不清、腫塊邊緣毛刺征是乳腺癌分子亞型為管腔上皮型的影響因素，與既往影像學(xué)研究結(jié)果一致［4-5］。乳腺癌細(xì)胞在腫塊邊緣區(qū)沿結(jié)締組織間隙向外浸潤蔓延，起支架作用的結(jié)締組織先向外伸延，形成瘤周毛刺［6］。有研究認(rèn)為毛刺征常見于組織學(xué)分級(jí)較低的乳腺癌［5］，是機(jī)體對抗腫瘤轉(zhuǎn)移的一種自我保護(hù)［7］。本研究中非管腔上皮型HER2過表達(dá)型患者腫塊邊緣呈角狀和分葉所占比例較多。有研究顯示，三陰型患者中近50%邊緣規(guī)整，邊界清晰，多呈良性腫瘤的表現(xiàn)，這與其易感基因、ER或PR陰性表達(dá)、病理類型、腫瘤生長迅速等因素有關(guān)［8-9］。腫塊縱橫比和微小鈣化是診斷乳腺癌的經(jīng)典超聲征象，但這些征象均不是乳腺癌分子亞型的獨(dú)立影響因素。由此可見，腫瘤邊緣區(qū)域超聲特征更能反映腫瘤生物學(xué)行為。

表5 乳腺腫塊超聲征象賦值Table 5 Assignment for ultrasound characteristics of breast masses

表6 乳腺癌分子亞型影響因素的多因素Logistic回歸分析Table 6 Multivariate Logistic regression analysis of ultrasound characteristics associated with molecular subtypes of breast cancer

超聲造影通過造影劑微氣泡而增強(qiáng)病灶與周圍組織對比度，能更深入觀察腫瘤微小血管分布、血管形態(tài)及血流灌注的特點(diǎn)［10］。造影后增強(qiáng)邊界不清晰、增強(qiáng)范圍擴(kuò)大及周圍放射性增強(qiáng)是診斷乳腺癌的經(jīng)典超聲造影特征［11］，本研究結(jié)果顯示，這些經(jīng)典特征在兩組間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，分析其原因與乳腺癌臨床病理特點(diǎn)和生物學(xué)行為有關(guān)［4，12-13］。有研究認(rèn)為Luminal型腫瘤造影模式多表現(xiàn)為放射性匯聚［14］，本研究多因素Logistic回歸分析顯示，腫塊周圍放射狀增強(qiáng)是乳腺癌分子亞型的獨(dú)立影響因素，與上述研究結(jié)果一致，推測其原因?yàn)槟[瘤邊緣區(qū)域血管較中央?yún)^(qū)密集［6］，血管粗大迂曲，相互融合成片狀、胚竇狀，其為腫瘤細(xì)胞沿導(dǎo)管浸潤性生長提供了營養(yǎng)環(huán)境，因此二維超聲腫塊邊緣毛刺征與超聲造影腫塊周圍放射狀增強(qiáng)從不同角度詮釋了Luminal型乳腺癌向周圍浸潤性生長特征。有研究認(rèn)為HER2過表達(dá)型乳腺癌可上調(diào)血管內(nèi)皮生長因子，較易出現(xiàn)灌注缺損［15］，但在本研究結(jié)果顯示并無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，可能與Luminal B型易出現(xiàn)灌注缺損有關(guān)，同時(shí)也受到病灶大小、病理類型等因素的影響。此外，增強(qiáng)強(qiáng)度、增強(qiáng)模式、增強(qiáng)邊界、增強(qiáng)范圍均未進(jìn)入多因素Logistic回歸方程，表明超聲造影所顯示的腫塊邊緣區(qū)血管分布特點(diǎn)更能體現(xiàn)不同分子亞型乳腺癌的血管異質(zhì)性。

VTIQ是基于剪切波的第三代ARFI彈性成像技術(shù)，其通過聚集超聲波束產(chǎn)生聲輻射脈沖，作用于腫塊引起縱向微小位移和橫向剪切波，并通過速度模式圖依據(jù)圖像色彩的分布直觀獲取腫塊整體硬度定性特征，同時(shí)進(jìn)行多點(diǎn)多次測量獲取腫塊局部硬度剪切波速度。本研究結(jié)果顯示兩組腫塊邊緣區(qū)VTIQ最大值間有明顯差異，但腫塊中央?yún)^(qū)VTIQ最大值間無明顯差異，分析其原因與腫塊大小、鈣化、纖維化、液化壞死等因素干擾有關(guān)。Luminal型邊緣區(qū)最硬，多表現(xiàn)為乳腺癌典型彈性特征——硬環(huán)征，其與邊緣區(qū)間質(zhì)反應(yīng)有關(guān)；HER2過表達(dá)型乳腺癌硬度居中；三陰性乳腺癌邊緣區(qū)最軟，其與周圍增殖浸潤的方式、細(xì)胞結(jié)構(gòu)、微血管密度有關(guān)［16］。本研究多因素Logistic回歸分析結(jié)果顯示，腫塊邊緣區(qū)VTIQ最大值是乳腺癌分子亞型的獨(dú)立影響因素。

綜上所述，本研究篩選出乳腺癌腫塊邊緣毛刺征、腫塊周圍放射狀增強(qiáng)以及腫塊邊緣VTIQ最大值是乳腺癌分子亞型的獨(dú)立影響因素，優(yōu)選這3個(gè)指標(biāo)可以在臨床工作中快捷準(zhǔn)確地判斷管腔上皮型乳腺癌，為術(shù)前個(gè)體化治療方案的制定及預(yù)后預(yù)測提供較為可靠的影像學(xué)依據(jù)。同時(shí)本研究還發(fā)現(xiàn)腫塊邊緣區(qū)超聲形態(tài)特征、血管分布及彈性特征更能反映腫瘤生物學(xué)行為，且與分子亞型關(guān)系密切，這為以后預(yù)測乳腺癌分子亞型的影像學(xué)研究提供了新的思路。

作者貢獻(xiàn)：吳芳進(jìn)行文章的構(gòu)思與設(shè)計(jì)、資料整理、論文撰寫；成靜負(fù)責(zé)文獻(xiàn)、資料收集整理與數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)；曹春麗負(fù)責(zé)資料收集整理；馬婷負(fù)責(zé)論文和英文修訂；童彩霞負(fù)責(zé)文章的可行性分析，英文撰寫；吳芳、曹玉文負(fù)責(zé)文章質(zhì)量控制，對文章整體負(fù)責(zé)。

本文無利益沖突。