剪切波彈性參數(shù)與乳腺癌免疫組化表達(dá)的相關(guān)性

曹春莉 李軍 童瑾 曹玉文 董建 杜婷婷

1石河子大學(xué)醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院超聲科（新疆石河子832008）；2石河子大學(xué)醫(yī)學(xué)院病理教研室（新疆石河子830000）

乳腺癌為絕大多數(shù)（83%）國家最常被診斷的癌癥，其發(fā)病率遠(yuǎn)高于其他癌癥[1-2]。隨著乳腺癌分子生物學(xué)的發(fā)展及個(gè)體精準(zhǔn)化治療要求的不斷提高，以乳腺癌基因特征為基礎(chǔ)的免疫組化及分子分型越來越受到學(xué)者的關(guān)注，研究者們?cè)噲D通過評(píng)估影像學(xué)的表現(xiàn)預(yù)測(cè)乳腺癌免疫組化表達(dá)及分子分型的作用[3-4]。聲觸診組織量化成像（virtual touch tissue imaging quantification，VTIQ）技術(shù)作為較新的剪切波彈性成像技術(shù)，可瞬時(shí)獲取感興趣區(qū)域的剪切波速度值（shear wave velocity，SWV），通過剪切波速度大小反應(yīng)組織的硬度[5]。大量國內(nèi)外研究證實(shí)[6-7]，在獲得的眾多剪切波彈性參數(shù)中，剪切波速度最大值（SWVmax）可重復(fù)性及診斷效能最高。本研究通過采用剪切波彈性成像技術(shù)，探討剪切波彈性參數(shù)SWVmax 與免疫組織化學(xué)指標(biāo)表達(dá)及分子分型之間的相關(guān)性，以期尋找術(shù)前無創(chuàng)性反映乳腺癌生物學(xué)特征的影像學(xué)指標(biāo)，為乳腺癌治療策略的選擇及預(yù)后的判斷提供一定的參考價(jià)值。

1 資料與方法

1.1 一般資料收集2017年6月至2019年6月在我院行乳腺癌手術(shù)且術(shù)后病理證實(shí)為乳腺癌并行免疫組織化學(xué)檢查的患者110例（共114個(gè)乳腺腫塊），患者年齡27～81歲；所有患者術(shù)前均接受常規(guī)超聲及VTIQ技術(shù)檢查；超聲檢查時(shí)間與手術(shù)時(shí)間的間隔不超過兩周。排除標(biāo)準(zhǔn)：腫塊最大直徑＞40 mm或＜5 mm；VTIQ 剪切波彈性成像技術(shù)成像中質(zhì)量模式顯示為中或低的腫塊；檢查前接受過穿刺活檢的腫塊；檢查前接受過治療的腫塊（放化療、內(nèi)分泌治療）；經(jīng)病理證實(shí)的惡性腫塊未進(jìn)行免疫組織化學(xué)指標(biāo)的檢測(cè)。

1.2 剪切波彈性成像技術(shù)檢查選用德國Siemens ACUSON S3000 彩色多普勒超聲診斷儀，L9-4 線陣探頭?；颊呷⊙雠P位，充分暴露雙乳及腋窩區(qū)域，采用放射狀連續(xù)性掃查法行常規(guī)超聲檢查，觀察腫塊的大小、形態(tài)、縱橫比、鈣化及血流情況等，然后啟動(dòng)VTIQ 模式，檢測(cè)深度為4 cm，有效取樣范圍4.0 cm×2.5 cm，取樣框兩側(cè)界包括病灶周邊至少5 mm的范圍，首先在“質(zhì)量模式”下觀察剪切波質(zhì)量，病灶為均勻綠色進(jìn)入“速度模式”，以病灶周圍背景組織呈現(xiàn)均勻淺藍(lán)色或淡綠色，病灶內(nèi)部呈現(xiàn)紅色或黃色為標(biāo)準(zhǔn)，獲得最終的VTIQ 剪切波彈性成像速度模式圖像。根據(jù)顏色不同，將ROI 取樣框（1 mm×1 mm）分別置于病灶SWV 最高區(qū)域、最低區(qū)域、腫塊邊緣、中間區(qū)域和周圍腺體。記錄剪切波速度最大值（SWVmax），單位為m/s。所有測(cè)量均重復(fù)5次，最后取平均值。測(cè)量時(shí)保持探頭與掃查部位垂直，注意避開鈣化或液化壞死區(qū)域。

1.3 免疫組化、分子分型標(biāo)準(zhǔn)雌激素受體（estrogen receptor，ER）、孕激素受體（progesterone receptor，PR）以腫瘤細(xì)胞核出現(xiàn)棕黃色顆粒，著色陽性細(xì)胞數(shù)≥1%為陽性[8]。人類表皮生長(zhǎng)因子2（human epidermal growth factor receptor-2，HER-2）以細(xì)胞膜中出現(xiàn)棕黃色或黃色顆粒為陽性細(xì)胞，分為四個(gè)等級(jí)：0、1+、2+、3+。3+判斷為HER-2陽性，0和1+判斷為HER-2陰性，2+者需進(jìn)一步應(yīng)用原位熒光雜交方法進(jìn)行HER-2 基因擴(kuò)增狀態(tài)檢測(cè)，基因擴(kuò)增者為陽性，未擴(kuò)增者為陰性[9]。Ki-67以腫瘤細(xì)胞核出現(xiàn)棕黃色顆粒，著色陽性細(xì)胞數(shù)＜14%為低表達(dá)，≥14%為高表達(dá)[10]。

分子分型分類根據(jù)2017年St.Gallen 乳腺癌共識(shí)[11]，分為以下四種亞型：（1）Luminal A型：ER（+）和（或）PR（+）、HER-2（-）、Ki-67表達(dá)＜14%；（2）Luminal B型：HER-2陰性型：ER（+）和/或PR（+）、HER-2（-）、Ki-67表達(dá)≥14%；HER-2陽性型：ER（+）和（或）PR（+）、HER-2（+）、Ki-67 任何水平；（3）HER-2過表達(dá)型：ER（-）和PR（-）、HER-2（+）；（4）三陰型（Triple negative breast cancer，TNBC）：ER（-）、PR（-）、HER-2（-）。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法采用SPSS 22.0統(tǒng)計(jì)分析。計(jì)數(shù)資料以例（%）表示，采用χ2檢驗(yàn)，對(duì)于滿足正態(tài)分布的計(jì)量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示，兩組計(jì)量資料比較采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)；滿足正態(tài)性、方差齊性的多組計(jì)量資料比較采用單因素方差分析，多重比較采用LSD-t檢驗(yàn)。不符合正態(tài)分布的數(shù)據(jù)采用中位數(shù)（四分位數(shù)）表示。腫瘤大小、年齡與SWVmax值的相關(guān)性分析采用Pearson 相關(guān)，將所有相關(guān)及差異顯著的自變量納入多元線性回歸分析，采用“逐步回歸分析”的方法，確定最后進(jìn)入方程的自變量，評(píng)估對(duì)SWVmax值影響的因素。以P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 臨床資料選取女性乳腺癌患者110例（共114個(gè)腫塊），癌灶大小0.6～3.9 cm，平均大?。?.91±0.98）cm。114個(gè)乳腺癌腫塊中，80個(gè)為浸潤(rùn)性導(dǎo)管癌，10個(gè)為導(dǎo)管原位癌，9個(gè)為導(dǎo)管內(nèi)乳頭狀癌，7個(gè)為浸潤(rùn)性小葉癌，5個(gè)為粘液癌，3個(gè)為髓樣癌。免疫組織化學(xué)標(biāo)志物表達(dá)情況：ER表達(dá)陽性68個(gè)，ER表達(dá)陰性46個(gè)；PR表達(dá)陽性50個(gè)，PR表達(dá)陰性64個(gè)；HER-2表達(dá)陽性41個(gè)，HER-2表達(dá)陰性73個(gè)；Ki-67 低表達(dá)45個(gè)，Ki-67 高表達(dá)69個(gè)；分子亞型情況：Luminal A型35個(gè)，Luminal B型52個(gè)（HER-2陰性型27個(gè)，HER-2陽性型25個(gè)），HER-2過表達(dá)型16個(gè)，TNBC型11個(gè)。

2.2 乳腺癌SWVmax值與腫瘤大小、患者年齡的相關(guān)性分析114個(gè)乳腺癌腫塊的SWVmax值為1.73～10.0 m/s，平均（5.74±1.87）m/s。Pearson 相關(guān)分析結(jié)果顯示，SWVmax值與癌灶大小呈正相關(guān)（圖1，r=0.636，P＜0.05）；SWVmax值與患者年齡不相關(guān)（圖1，r=0.008，P＞0.05）。SWVmax值與癌灶大小之間的直線方程為：y=3.443+1.203x，（R=0.636，P＜0.05）。

圖1 SWVmax值與癌灶大小、患者年齡的相關(guān)性散點(diǎn)圖Fig.1 Scatter diagram of correlation between swvmax value and tumor size，patient′s age

2.3 乳腺癌不同免疫組織化學(xué)指標(biāo)表達(dá)SWVmax值的比較采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)對(duì)乳腺癌不同免疫組織化學(xué)指標(biāo)的表達(dá)SWVmax值進(jìn)行比較，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：HER-2陽性表達(dá)組SWVmax值高于陰性表達(dá)組，Ki-67 高表達(dá)組SWVmax值高于低表達(dá)組，且差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P＜0.05）。SWVmax值在ER表達(dá)陽性組與陰性組之間、PR 陽性表達(dá)組與陰性表達(dá)組之間差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P＞0.05，表1）。

2.4 乳腺癌不同分子分型之間腫塊SWVmax值的比較單因素方差分析結(jié)果顯示：乳腺癌不同分子亞型的腫塊間SWVmax值差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（F=10.208，P＜0.05），其中Luminal B型中的HER-2陽性型及HER-2過表達(dá)型的SWVmax值較高，兩者之間差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（t=1.159，P=0.071），其次是Luminal B型中的HER-2陰性型及TNBC型，Luminal A型SWVmax值最低，即SWVmax值排序?yàn)椋篖uminal B（HER-2陽性型）型、HER-2過表達(dá)型＞Luminal B（HER-2陰性型）型、TNBC型＞Luminal A型（表2、圖2-4）。

2.5 各個(gè)相關(guān)指標(biāo)的多元線性回歸分析將上述各項(xiàng)指標(biāo)作為自變量，以SWVmax值作為因變量，進(jìn)行多元線性回歸分析，結(jié)果顯示SWVmax值與乳腺癌腫塊大小、Ki-67表達(dá)、HER-2表達(dá)情況存在線性相關(guān)，標(biāo)準(zhǔn)化回歸系數(shù)分別為：0.496、0.258、0.213（均P＜0.05），表明乳腺癌腫塊大小對(duì)腫塊彈性硬度值SWVmax 影響最大，Ki-67表達(dá)、HER-2表達(dá)對(duì)腫塊彈性硬度值SWVmax 影響次之（表3）。

表1 乳腺癌不同免疫組織化學(xué)指標(biāo)表達(dá)SWVmax值的比較Tab.1 Comparison of SWVmax values expressed by different immunohistochemistry indexes in breast cancer

表2 乳腺癌不同分子分型之間腫塊SWVmax值的比較Tab.2 Comparison of SWVmax values of different molecular types of breast cancer

圖2 女，62歲，SWVmax值為4.85 m/s，病理結(jié)果為乳腺浸潤(rùn)性導(dǎo)管癌，ER（+）、PR（-）、HER-2（-）、Ki-67（-），分子分型為L(zhǎng)uminal A型Fig.2 Female，62 years old，SWVmax value is 4.85 m/s，pathological result is invasive ductal carcinoma of breast，ER（+），PR（-），HER-2（-），Ki-67（-），molecular type is Luminal A

圖3 女，56歲，SWVmax值為9.38 m/s，病理結(jié)果為乳腺浸潤(rùn)性導(dǎo)管癌，ER（-）、PR（-）、HER-2（+）、Ki-67（+），分子分型為HER-2過表達(dá)型Fig.3 Female，56 years old，SWVmax value is 9.38 m/s，pathological result is invasive ductal carcinoma of breast，ER（-），PR（-），HER-2（+），Ki-67（+），molecular type is HER-2 overexpression

圖4 女，52歲，SWVmax值為6.67 m/s，病理結(jié)果為乳腺浸潤(rùn)性導(dǎo)管癌，ER（-）、PR（-）、HER-2（-）、Ki-67（+），分子分型為TNBC型Fig.4 Female，52 years old，SWVmax value is 6.67 m/s，pathological result is invasive ductal carcinoma of breast，ER（-），PR（-），HER-2（-），Ki-67（+），molecular type is TNBC

表3 乳腺癌腫塊SWVmax值與各相關(guān)因素的多元線性回歸分析Tab.3 Multiple linear regression analysis of SWVmax value and related factors of breast cancer mass

3 討論

乳腺組織力學(xué)性質(zhì)的變化與疾病進(jìn)展相關(guān)，乳腺癌在發(fā)生發(fā)展的過程中，其硬度隨之發(fā)生改變，在這些變化中，細(xì)胞外基質(zhì)在乳腺癌組織中的異常沉積使基質(zhì)逐漸變硬，對(duì)乳腺癌的侵襲生物學(xué)有重要的調(diào)節(jié)作用[12]。因此，腫瘤硬度的定量評(píng)估可以增加有用的信息，類似于異質(zhì)性乳腺癌的預(yù)后特征。大量研究發(fā)現(xiàn)[6-7]，在獲得的眾多剪切波彈性參數(shù)中，SWVmax值可重復(fù)性及診斷效能最高，是評(píng)價(jià)乳腺良惡性腫塊的最佳定量參數(shù)。

研究結(jié)果顯示SWVmax值與癌灶大小呈正相關(guān)（r=0.636，P＜0.05），即隨著腫塊的增大，SWVmax值逐漸增大。本研究得出的多元線性回歸方程中，腫塊大小的標(biāo)準(zhǔn)化回歸系數(shù)最大（0.496），表明腫塊大小對(duì)SWVmax值的影響程度最大，與賈美紅等[13]研究結(jié)果一致。隨著腫瘤的生長(zhǎng)，腫瘤細(xì)胞不斷增殖，新生血管不斷增加，間質(zhì)水腫情況更加明顯，腫瘤細(xì)胞的不斷生長(zhǎng)及浸潤(rùn)更易引起內(nèi)部及周圍結(jié)締組織增生性反應(yīng)，這些均導(dǎo)致腫塊硬度增加。CHAMMING 等[14]嘗試用剪切波彈性技術(shù)檢測(cè)22例人乳腺癌腫瘤移植模型在生長(zhǎng)過程的硬度值，并與病理結(jié)果進(jìn)行相關(guān)性分析，結(jié)果顯示，硬度值與腫瘤生長(zhǎng)過程中的大小具有很好的相關(guān)性（r=0.94，P＜0.000 1）。

本研究的單因素分析和多因素分析均顯示HER-2及Ki-67表達(dá)對(duì)SWVmax值均有影響。HER-2過表達(dá)時(shí)，腫瘤細(xì)胞增生比較活躍，腫瘤細(xì)胞代謝所需要的氧氣及能量供應(yīng)相對(duì)不足，同時(shí)會(huì)導(dǎo)致內(nèi)部鈣質(zhì)的分泌，致使腫瘤內(nèi)部出現(xiàn)鈣化，因此會(huì)導(dǎo)致硬度值的增加[15]。研究[16]證實(shí)，HER-2 與血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子具有顯著的相關(guān)性，其可以上調(diào)血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子的表達(dá)，當(dāng)HER-2過表達(dá)時(shí)，腫瘤內(nèi)部的VEGF 活性表達(dá)增加，促進(jìn)腫瘤內(nèi)部新生血管的生成，促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的增殖，因此新生血管生成可能在一定程度上促進(jìn)腫瘤硬度的增加。另有研究[12]認(rèn)為，HER-2在細(xì)胞外膠原基質(zhì)硬度與細(xì)胞內(nèi)硬度間的機(jī)械力傳導(dǎo)中有重要作用，增加細(xì)胞內(nèi)硬度和對(duì)細(xì)胞外基質(zhì)硬度的細(xì)胞內(nèi)機(jī)械敏感性。Ki-67的表達(dá)程度也對(duì)SWVmax值有影響，隨著Ki-67表達(dá)程度的增高，SWVmax值逐漸增大，與其他研究[17]結(jié)果一致。Ki-67表達(dá)增強(qiáng)時(shí)，處在細(xì)胞周期為活躍期的細(xì)胞明顯增多，細(xì)胞增長(zhǎng)迅速，腫瘤細(xì)胞不斷向細(xì)胞外基質(zhì)黏附和侵襲，細(xì)胞外基質(zhì)纖維粘連蛋白結(jié)構(gòu)和功能發(fā)生變化導(dǎo)致腫塊與周圍組織發(fā)生粘連，因此，腫塊彈性降低導(dǎo)致硬度值增加。也有研究[18-19]認(rèn)為，腫瘤硬度與Ki-67表達(dá)程度之間的潛在機(jī)制可能是由Ki-67 高表達(dá)的腫瘤血管特性導(dǎo)致的，硬度的機(jī)械特性與腫瘤細(xì)胞和微血管密度相關(guān)。在本研究中，ER、PR 陽性表達(dá)組與陰性組之間乳腺癌腫塊SWVmax值差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。ER、PR 陽性表達(dá)與腫瘤微鈣化形成呈正相關(guān)，微鈣化的形成可導(dǎo)致腫塊硬度值增加[20]。有研究[21]認(rèn)為，乳腺癌ER、PR 陰性表達(dá)與HER-2表達(dá)呈正相關(guān)，上述研究已證實(shí)HER-2表達(dá)陽性的乳腺癌具有更高的硬度。因此，ER、PR 陽性表達(dá)和陰性表達(dá)都有可能在一定程度上導(dǎo)致腫塊硬度的增加。

本研究結(jié)果顯示，不同分子分型組間SWVmax值存在顯著差異，其中Luminal B型中的HER-2（+）及HER-2過表達(dá)型的SWVmax值較高，Luminal A型SWVmax值最低。HER-2過度表達(dá)的乳腺癌腫瘤周邊膠原結(jié)締組織不斷增生、VEGF 活性表達(dá)增加及腫瘤內(nèi)部出現(xiàn)鈣化，這些均可以導(dǎo)致腫塊的硬度增加。此外，YANAGAWA 等[22]研究認(rèn)為，Luminal B型（HER-2陽性型）、HER-2過表達(dá)型和TNBC型腫瘤比Luminal A型和Luminal B型（HER-2陰性型）型腫瘤具有更大的非整倍體和染色體不穩(wěn)定性，具有這些特征的腫瘤具有更高的增殖活性和更差的預(yù)后。本研究多因素分析顯示SWVmax值與不同分子分型間無統(tǒng)計(jì)學(xué)上的顯著相關(guān)性，與GANAU 等[23]研究結(jié)果一致，而樊智穎等[17]則認(rèn)為浸潤(rùn)性導(dǎo)管癌Emean 在4種分子分型中差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義?？赡芘c本研究納入的病例數(shù)量相對(duì)較少有關(guān)，本研究分子分型分類有限，其中TNBC 亞型只有11例，因納入的數(shù)量較少，很難對(duì)它們的硬度形成明確的結(jié)論，因此尚需擴(kuò)大樣本量進(jìn)一步去證實(shí)兩者之間的關(guān)系。

綜上所述，剪切波彈性成像參數(shù)SWVmax值與一些乳腺癌預(yù)后相關(guān)的免疫組化表達(dá)具有相關(guān)性，剪切波彈性成像參數(shù)SWVmax值可以在一定程度上作為無創(chuàng)性反映乳腺癌生物學(xué)特征的影像學(xué)指標(biāo)，剪切波彈性成像技術(shù)可能為乳腺癌治療策略的選擇及預(yù)后的判斷提供一定的參考依據(jù)。