乳腺癌液實性區(qū)表觀擴散系數(shù)與分子亞型及免疫組化因子的相關(guān)性研究*

趙 陽 ，李紅學，劉軍杰，王 琛，康 巍，鄧文娟，蘇丹柯

（廣西醫(yī)科大學附屬腫瘤醫(yī)院 1.醫(yī)學影像中心；2.超聲科，南寧 530021）

乳腺癌是女性最常見的惡性腫瘤之一，其發(fā)病率呈上升之勢[1]。其腫瘤相關(guān)致死率僅次于肺癌，高居第二位[2]。在乳腺癌的診療過程中，除了其鑒別診斷外，進一步對乳腺癌分子亞型、免疫組化因子的確切評估，與乳腺癌放化療、內(nèi)分泌、靶向等治療方案的確定密切相關(guān)，同時對患者預后結(jié)局的判斷也是至關(guān)重要的一環(huán)。基于Ki-67、人表皮生長因子受體2（human epidermal growth factor receptor-2，HER-2)、雌激素受體（estrogen receptor，ER）、孕激素受體（progestogerone receptor，PR）不同免疫組化因子的表達情況，乳腺癌可分為Luminal A、Luminal B、HER-2過表達以及三陰性，其中Luminal B依據(jù)HER-2 表達情況又可進一步細分為Luminal B1、Luminal B2。術(shù)前對乳腺癌各種免疫組化因子的診斷主要依賴于活檢穿刺，由于穿刺位置的不準確、穿刺組織的不足，在一定程度上會造成使得穿刺結(jié)果存在誤差；此外，活檢穿刺屬于有創(chuàng)性操作，現(xiàn)實操作中需考慮到患者的接受度。磁共振成像是乳腺癌較為常規(guī)的影像學檢查方案，其軟組織分辨率較高，且能進行功能學及多參數(shù)成像，故而能以宏觀影像學表現(xiàn)反映微觀病理變化，無創(chuàng)、動態(tài)獲取更多的診斷信息[3]。擴散加權(quán)成像(diffusion weighted imaging,DWI)作為磁共振在乳腺檢查上的常用序列，其機制在于能夠反映活體組織內(nèi)水分子的擴散受限情況，并以表觀擴散系數(shù)(apparent diffusion coefficient,ADC)進行量化分析。DWI 對乳腺癌分子亞型的評估已見諸文獻報道，然而其ADC值的測量避開病變液性區(qū)域，或納入整個瘤灶分析，缺乏對瘤灶液性區(qū)域ADC 值的單獨考慮[4-6]。瘤灶液性區(qū)是提示乳腺癌生物學浸潤性的重要征象[7]，還與其較高的病理級別[8]、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移[9]及術(shù)后復發(fā)[10]密切相關(guān)；此外，此類乳腺癌患者新輔助化療效果較差[11]。有鑒于此，本研究在既往研究的基礎(chǔ)上[4-6]，進一步探討液性區(qū)ADC值以及液性區(qū)與實性區(qū)ADC比值對診斷乳腺癌分子亞型的價值，并分析不同ADC值與乳腺癌免疫組化分子的相關(guān)性，以期為臨床提供更多的參考依據(jù)。

1 對象與方法

1.1 研究對象 選取2017年1月至2019年12月廣西醫(yī)科大學附屬腫瘤醫(yī)院診治的乳腺癌患者進行回顧性分析。納入標準：（1）患者行MRI檢查時，未接受放化療；（2）3.0T MRI 檢查存在液實性區(qū)影像學表現(xiàn)（液性區(qū)為T2 高信號，增強無強化的區(qū)域）；（3）病理確診乳腺癌，并有Ki-67、ER、PR、HER-2 完整資料可進行亞組分型。排除標準：（1）合并其他惡性腫瘤或遠處轉(zhuǎn)移；（2）影像學資料治療欠佳或出現(xiàn)缺失；（3）MR檢查與手術(shù)時間超過15 d。共計入組乳腺癌患者60例，均為女性，年齡29～86 歲，平均（49.10±11.25）歲。

1.2 方法

1.2.1 MRI檢查參數(shù) 采用GE 3.0 T超導型磁共振掃描儀(GE Discovery 750w)和8通道乳腺專用相控陣線圈。檢查時，患者取俯臥位，雙乳自然下垂。檢查序列包括：T1WI-GRE序列（TR/TE 640/7.6 ms，F(xiàn)OV 32 cm×32 cm，層厚4 mm，層間距1 mm）、T2WI-FSE IDEAL 序列（TR/TE 6 800/85 ms，F(xiàn)OV 32 cm×32 cm，層厚4 mm，層間距1 mm）、VIBRANT-DCE(TR/TE 4.5/2.1 ms，F(xiàn)OV 36 cm×36 cm，層厚4 mm，層間距1 mm)、DWI（TR/TE 5 000/92.6 ms，F(xiàn)OV 32 cm×32 cm，層厚4 mm，層間距1 mm，b 值0 s/mm2、1 000 s/mm2）。

1.2.2 ADC值測量 ADC值的測量在機器配套的后處理工作站(GE AW 4.6)進行。液性區(qū)ADC 值，依據(jù)常規(guī)T1WI、T2WI 以及DCE 序列，選取液性區(qū)（長T1、長T2，DCE 無強化）最大層面，并加上其上下兩個層面，在3 個層面內(nèi)各勾畫3 個感興趣區(qū)域(region of interest,ROI)，取9 個ROI 的均值作為液性區(qū)ADC 值（ADC液性區(qū)）；同理，在實性區(qū)獲取實性區(qū)ADC 值(ADC實性區(qū))；最后，計算兩者的比值（ADC比值=），見圖1。以上操作均由兩名具備5年以上乳腺影像診斷經(jīng)驗的放射科醫(yī)師共同閱片，結(jié)果存在疑義時，經(jīng)商討達成一致。

1.3 病理檢查

病理科醫(yī)師半定量判定免疫組化結(jié)果：ER、PR陽性是指任何核染色陽性。HER2 陽性為＞10%的癌細胞膜完整的染色。Ki-67陽性為陽性細胞核的比例＞1%。依據(jù)免疫組化檢測結(jié)果判定分子亞型。腫瘤分子亞型分為Luminal A 型[ER+和（或）PR+、HER2-、Ki-67＜14%]，Luminal B1 型[ER 和(或)PR+、HER2-、Ki-67≥14%或PR≤20%]，Luminal B2 型[ER 和(或)PR+、HER2+、Ki-67 任何狀態(tài)]，HER-2 過表達型（ER-、PR-、HER2+）及三陰性型（ER-、PR-、HER2-）。

1.4 統(tǒng)計學方法 采用R 語言(https://www.r-project.org/)進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計學分析。計量資料以均數(shù)±標準差()表示，組間比較采用方差分析，兩兩比較采用LSD-t檢驗，采用“DescrTab2”程序包對乳腺癌分子亞型間不同ADC 值進行單因素分析，以“ggplot”程序包繪制分子亞型間不同ADC 值分布的小提琴圖。采用Spearman 秩相關(guān)分析不同ADC 值與Ki-67、ER、PR以及HER-2的相關(guān)性。以P＜0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結(jié)果

2.1 不同乳腺癌分子亞型ADC值比較 在60例乳腺癌患者中，Luminal B1 型27例，年齡(46.22±10.03)歲；Luminal B2 型15例，年齡(49.87±11.38) 歲；HER-2 過表達型11例，年齡(51.73±6.53) 歲；三陰性型7例，年齡(54.43±18.73)歲。各分子亞型年齡比較，差異無統(tǒng)計學意義(F=1.360，P=0.264)。在4 種分子亞型中，ADC液性區(qū)的組間比較，差異無統(tǒng)計學意義（P＞0.05）；而ADC實性區(qū)及ADC 比值組間比較，差異有統(tǒng)計學意義（P＜0.05）。Luminal B1 的ADC實性區(qū)低于Luminal B2、HER-2 過表達；Luminal B1 的ADC 比值高于Luminal B2、HER-2過表達，見表1、圖2。

表1 乳腺癌分子亞型不同ADC值的組間比較

表1 乳腺癌分子亞型不同ADC值的組間比較

與Luminal B1 型比較，aP＜0.05；與Luminal B2 型比較，bP＜0.05。

2.2 不同ADC值與乳腺癌不同免疫組化因子的相關(guān)性 ADC液性區(qū)與Ki-67 呈弱正相關(guān)關(guān)系（r=0.343,P=0.007），與HER-2呈弱負相關(guān)關(guān)系（r=-0.262,P=0.043），與ER 呈弱負相關(guān)關(guān)系（r=-0.343,P=0.007）。ADC實性區(qū)與Ki-67呈弱負相關(guān)關(guān)系（r=-0.329,P=0.010），與HER-2 呈弱正相關(guān)關(guān)系（r=0.391,P=0.002），與PR呈弱負相關(guān)關(guān)系（r=-0.298,P=0.021）。ADC 比值與Ki67 呈中度正相關(guān)關(guān)系（r=0.453,P＜0.001），與HER-2呈中度負相關(guān)關(guān)系（r=-0.449,P＜0.001），表2。

圖2 乳腺癌分子亞型中不同ADC值比較（小提琴圖）

表2 不同ADC值與乳腺癌不同免疫組化因子的相關(guān)性rs

3 討論

不同分子亞型乳腺癌的生物學行為及預后結(jié)局存在迥然差異，Luminal A預后相對較好，復發(fā)、轉(zhuǎn)移率相對較低[12-13]；Luminal B惡性程度較Luminal A高，復發(fā)率及腫瘤特異性死亡率高[14-15]；HER-2過表達復發(fā)、轉(zhuǎn)移率均高于Luminal型，對曲妥珠單抗獲益顯著[13,16]。三陰性乳腺癌相比于其他分子亞型侵襲性高、預后差[13]。有鑒于此，也就為ADC 值的鑒別診斷提供了病理學基礎(chǔ)。本研究發(fā)現(xiàn)，在4 個不同分子亞型中，ADC實性區(qū)以及ADC 比值不全相同，但ADC液性區(qū)的組間比較，差異無統(tǒng)計學意義（P＞0.05）。具體而言：（1）ADC實性區(qū)在HER-2過表達型、Luminal B2 型、三陰性型、Luminal B1 型中逐漸降低，與既往研究接近，均表現(xiàn)為HER-2 過表達ADC值最高[17-19]。（2）ADC 比值在Luminal B1 型、三陰性型、HER-2 過表達型、Luminal B2 型中逐漸降低。ADC實性區(qū)、ADC 比值在4 種不同分子亞型間存在差異，可能是由于不同乳腺癌分子亞型在組織病理學分型、分級的不同，造成瘤灶細胞密度、細胞間隙以及細胞核質(zhì)比不同所致。但多重比較顯示，二者僅在Luminal B1 型與Luminal B2 型、HER-2過表達型間比較，差異有統(tǒng)計學意義（P＜0.05），即通過ADC實性區(qū)、ADC比值尚難以對不同分子亞型進行一一鑒別，與本研究機構(gòu)既往發(fā)表文獻相接近[4]，可能與分子分型的決定因素較多，部分因素之間對組織結(jié)構(gòu)的作用相反有關(guān)。（3）ADC液性區(qū)在三陰性型、HER-2過表達型、Luminal B1型、Luminal B2型中逐漸降低，即Lunimal 型較非Luminal 型ADC液性區(qū)值高，但差異無統(tǒng)計學意義（P＞0.05）。這種趨勢可能由于非Luminal 型侵襲性較高，出現(xiàn)徹底壞死的概率較高有關(guān)[20]，但組間差異無統(tǒng)計學意義，筆者推測這可能與瘤灶液性區(qū)病理學改變較實性區(qū)稍弱有關(guān)。

為進一步探明不同ADC 值對鑒別乳腺癌分子亞型的更深層次原因，本研究對不同ADC值與免疫組化因子ER、PR 以及Ki-67、HER-2 進行了相關(guān)性分析。結(jié)果顯示，ADC實性區(qū)與Ki-67、HER-2、PR存在一定的相關(guān)性，ADC液性區(qū)與Ki-67、HER-2、ER 存在一定的相關(guān)性；ADC比值與Ki-67、HER-2相關(guān)性較單一ADC液性區(qū)與ADC實性區(qū)更高。ER和PR是細胞內(nèi)的類固醇激素受體蛋白，是指導內(nèi)分泌治療的重要預后指標。本研究ADC實性區(qū)與PR 呈弱負相關(guān)關(guān)系（P＜0.05），可能是因為PR 的過度表達影響ER 通路，通過抑制血管生成途徑，造成細胞膜通透性不同程度改變，引起實性區(qū)ADC值降低[11]。ADC液性區(qū)與ER 呈弱負相關(guān)關(guān)系（P＜0.05），即ER 陰性者ADC液性區(qū)值高，其原因可能在于：ER 的陰性表達與腫瘤的過強侵襲力密切相關(guān)，更容易出現(xiàn)壞死液化[22]，且其徹底壞死的概率較ER陽性者高。

Ki-67 是細胞增殖指數(shù)，其表達水平的高低可以反映腫瘤的增殖活性，Ki-67 指數(shù)高代表細胞增殖活性高，既往研究指出，存在壞死區(qū)的乳腺癌較無壞死區(qū)者Ki-67表達水平高[21-22]。本研究發(fā)現(xiàn)，與Ki-67 的相關(guān)性中，ADC液性區(qū)呈弱正相關(guān)關(guān)系，ADC實性區(qū)呈弱負相關(guān)關(guān)系，ADC比值呈中度正相關(guān)關(guān)系（P＜0.05），其原因可能在于：（1）由于腫瘤血供分布特點，瘤灶中央較周邊更容易出現(xiàn)缺氧情況，即瘤灶中央到外周缺氧嚴重程度呈現(xiàn)由高到低的梯度改變，而缺氧是導致壞死液化區(qū)出現(xiàn)的重要因素。Ki-67 表達水平低者較高者增殖活性低，引起缺氧程度較弱，壞死液化不夠徹底，增強無強化區(qū)邊緣難以代表腫瘤真實邊界，該區(qū)域可能存在肉眼無法觀察到的微癌灶。因此，ADC液性區(qū)值較Ki-67高表達者低。（2）高侵襲力的乳腺癌，Ki-67指數(shù)較高，實性區(qū)細胞致密度高，細胞外間隙窄，ADC實性區(qū)值低。（3）ADC 比值較單一的ADC液性區(qū)、ADC實性區(qū)相關(guān)性更高，原因可能為液實性區(qū)有各自的病理基礎(chǔ)，ADC比值較單一ADC值更充分的體現(xiàn)了腫瘤異質(zhì)性并且標化、放大了單一參數(shù)的相關(guān)性。

HER-2 為原癌基因，其過表達可潛在激活EGFR 信號通路，造成新生血管、血管密度及血流量增加，促進細胞增殖，也是造成化療、內(nèi)分泌治療耐藥性的重要因素。本研究結(jié)果顯示，ADC液性區(qū)、ADC實性區(qū)、ADC比值與HER-2表達相關(guān)性分別為弱負相關(guān)關(guān)系、弱正相關(guān)關(guān)系、中度負相關(guān)關(guān)系（P＜0.05）。原因可能為：（1）HER-2促血管生成，HER-2陰性者較陽性者新生血管少，瘤灶供血不足導致顯著缺氧、壞死，ADC液性區(qū)值高。（2）HER-2陽性者新生血管多，血流量高，且由于血管幼稚管壁不連續(xù)，導致細胞外間隙增寬，ADC實性區(qū)值高。（3）ADC比值擴大化了ADC液性區(qū)、ADC實性區(qū)的相反趨勢，因此其相關(guān)度更高。

綜上所述，ADC實性區(qū)與ADC比值對乳腺癌不同分子亞型判斷有一定參考意義。ADC實性區(qū)、ADC液性區(qū)以及ADC比值與Ki-67、ER、PR以及HER-2不同免疫組化因子分別存在相關(guān)性，其中ADC比值相關(guān)性更高。本研究存在一定的局限性，首先，屬于單中心回顧性研究，可能存在選擇或回憶偏倚；其次，由于Luminal A 液化壞死少見，未能對該類別乳腺癌進行入組研究；最后，病例數(shù)目較少，有待在進一步的研究中擴展，以獲取更多的研究成果。