三陰性與非三陰性乳腺癌的表觀彌散系數(shù)與Ki-67指數(shù)的相關(guān)性研究

錢吉芳，章蓉，趙麗，李蕓芝，徐生芳，楊愛萍

乳腺癌是女性最常見的惡性腫瘤，據(jù)2019 年國家癌癥中心統(tǒng)計，我國女性乳腺癌發(fā)病率約占女性全部惡性腫瘤發(fā)病的17.1%，位居女性惡性腫瘤首位[1]。三陰性乳腺癌(triple-negative breast cancer，TNBC)是指ER、PR、HER-2 均陰性的腫瘤，約占所有乳腺癌的15%～20%，較其他亞型具有更強(qiáng)的侵襲性，局部復(fù)發(fā)后遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移和死亡的風(fēng)險更高，轉(zhuǎn)移復(fù)發(fā)后的生存期也較短，TNBC更容易發(fā)生內(nèi)臟和肺轉(zhuǎn)移，且發(fā)生腦轉(zhuǎn)移的風(fēng)險更高，腦轉(zhuǎn)移后的中位生存期更短[2-4]。為了提高TNBC 的治療效果，需要可靠的預(yù)測性影像學(xué)及生物標(biāo)志物。DWI利用表觀彌散系數(shù)(apparent diffusion coefficient，ADC)值定量反映細(xì)胞內(nèi)外水分子擴(kuò)散程度，從而間接反映腫瘤惡性程度，已廣泛應(yīng)用于腫瘤分級、鑒別及預(yù)后評估[5-6]。目前關(guān)于ADC 值鑒別TNBC 與其他分子亞型的價值尚存在爭議，且ADCmin及ADCDR在乳腺疾病方面的應(yīng)用研究較少。Ki-67 是與細(xì)胞增殖相關(guān)的核蛋白，是檢測腫瘤增殖活性的可靠指標(biāo)，其能夠發(fā)現(xiàn)病理分級較低卻具有高度增殖能力的惡性腫瘤，從而更準(zhǔn)確地反映腫瘤性質(zhì)，并可作為腫瘤分級的獨(dú)立指標(biāo)[7-8]?；谶@些研究，假設(shè)定量ADC 值可能是TNBC 與其他分子亞型鑒別診斷的有用參數(shù)。本研究旨在評估ADCmean、ADCmin、ADCmax和ADCDR的效用，尋找用于乳腺鑒別TNBC的最佳ADC參數(shù)并探討其與乳腺癌Ki-67增殖指數(shù)的相關(guān)性。

1 材料與方法

1.1 一般資料

本研究經(jīng)過本單位醫(yī)學(xué)倫理委員會批準(zhǔn)(批準(zhǔn)文號：2019 院倫審12 號)，免除受試者知情同意?；仡櫺苑治?019年1月到2020年5月我院經(jīng)手術(shù)病理證實(shí)不同分子亞型乳腺癌患者的臨床及影像資料，所有患者術(shù)前行MRI 平掃及增強(qiáng)掃描檢查。納入標(biāo)準(zhǔn)：(1) MRI 檢查前均未行穿刺活檢或放化療等診療措施；(2)通過乳腺手術(shù)治療或穿刺活檢并取得明確的病理及免疫組化結(jié)果。排除標(biāo)準(zhǔn)：(1)妊娠期或哺乳期的患者；(2)圖像質(zhì)量不佳，無法進(jìn)行分析。

1.2 儀器與方法

采用Siemens Skyra 3.0 T 超導(dǎo)磁共振掃描儀，18 通道相控陣乳腺專用線圈。受檢者取俯臥位，雙側(cè)乳腺自然懸垂于線圈內(nèi)。掃描序列包括：(1)常規(guī)三平面定位及校正。(2)軸位T2WI-tirm 掃描，TR 3860 ms，TE 69 ms，層厚4.0 mm，間隔0.4 mm，矩陣384×384，F(xiàn)OV 36 cm×36 cm，NEX為2。(3)軸位DWI 掃描，TR 4700 ms，TE 62 ms，層厚4.0 mm，間隔0.4 mm，矩陣384×384，F(xiàn)OV 38 cm×38 cm；b 值為50、800 s/mm2。(4)軸位動態(tài)增強(qiáng)掃描，采用3D-VIBRANT 序列，TR 3.3 ms，TE 1.3 ms，層厚3.0 mm，間隔0.4 mm，矩陣384×384，F(xiàn)OV 38 cm×38 cm，NEX 為1。先行蒙片掃描，隨后經(jīng)肘靜脈團(tuán)注對比劑釓雙胺(Gd-DTPA)，流速2.2 mL/s，劑量0.1 mmol/kg，之后注射21 mL 生理鹽水沖管，連續(xù)采集5 個時相圖像，單期掃描時間70 s。

1.3 圖像分析與ADC值測量

所有圖像均由2 名經(jīng)驗(yàn)豐富的乳腺影像學(xué)診斷醫(yī)師進(jìn)行分析。如有分歧，則通過與第三位專家協(xié)商達(dá)成一致意見。將原始DWI 圖像導(dǎo)入西門子后處理工作站后，獲得ADC 圖像。根據(jù)T1WI、T2WI 及增強(qiáng)T1WI 掃描序列，確定實(shí)體瘤成分輪廓，避開壞死及囊性區(qū)后測量實(shí)體瘤成分的ADC 值。測量ADC 值類型及方法如下：ADCmean值：用自由形狀標(biāo)記工具在每層圖像的ADC 圖上手工勾畫感興趣區(qū)(ROI)，得到ADCmean；ADCmin值：在包含實(shí)體瘤區(qū)域的連續(xù)水平ADC 圖上手動放置ROI，間隔10～15 mm2，每層8～12 個感興趣區(qū)，選擇ADCmin值最低的ROI；ADCmax：在包含實(shí)體瘤區(qū)域的連續(xù)水平ADC 圖上手動放置ROI，間隔10～15 mm2，每層8～12 個感興趣區(qū)，選擇ADCmax值最大的感興趣區(qū)。記錄ADCmean、ADCmin、ADCmax并計算ADCDR(ADCDR=ADCmax-ADCmin)，然后將2名放射科醫(yī)生的平均值作為最終的測量值。

1.4 病理學(xué)分析

由有乳腺病理診斷經(jīng)驗(yàn)的病理科醫(yī)師，不知患者信息的情況下，盲法對病理標(biāo)本切片進(jìn)行評估。參照2013 年國際乳腺癌會議專家共識[9]，根據(jù)免疫組化結(jié)果將乳腺癌患者分為4 種分子亞型。其中：(1) Luminal A 型：PR/ER 陽性，且PR 高表達(dá)(≥20%)，HER-2 陰性，Ki-67 低表達(dá)(≤14%)。(2) Luminal B 型：①HER-2 陰性：ER 陽性，HER-2 陰性，且至少一種以下情 況，Ki-67 高 表 達(dá)(＞14%)，PR 陰 性 或 者 低 表 達(dá)(＜20%)；②HER-2 陽性：ER 陽性，HER-2 陽性，任何狀態(tài)的Ki-67，任何狀態(tài)的PR。(3) HER-2 過表達(dá)型：HER-2 陽性(非Luminal)，HER-2 過 表 達(dá) 或 增 殖，ER 和PR 陰 性。(4)三 陰 性：ER、PR、HER-2均陰性，Ki-67任意表達(dá)。

1.5 數(shù)據(jù)處理及統(tǒng)計學(xué)分析

采用SPSS 25.0 軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計學(xué)分析。對符合正態(tài)分布且方差齊的數(shù)據(jù)用(±s)表示，TNBC 與nTNBC 的定量ADC 值(ADCmean、ADCmin、ADCmax及ADCDR)比 較 采 用t檢 驗(yàn)，采 用Pearman 相關(guān)性分析ADC 與生物學(xué)標(biāo)志物Ki-67 指標(biāo)的相關(guān)性。以P＜0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 乳腺癌類型

根據(jù)納入標(biāo)準(zhǔn)，最終入組乳腺癌患者145 例(共148 個病灶)，患者均為女性，年齡25～80 (51.4±10.5)歲。病理結(jié)果顯示非特殊型浸潤性癌127 例，導(dǎo)管原位癌13 例，黏液癌3 例，乳腺髓樣癌2 例，浸潤性大汗腺癌1 例，實(shí)性乳頭狀癌1 例，混合性癌1 例。免疫組化結(jié)果分析TNBC 28 例(28 個病灶)，nTNBC 117例(共120個病灶)。

2.2 TNBC與nTNBC的ADC值比較

TNBC 與nTNBC 的ADC 值 見 表1。TNBC 的ADCmean和ADCmin[(0.769±0.117)×10-3mm2/s、(0.633±0.091)×10-3mm2/s]顯著低于nTNBC [(0.897±0.088)×10-3mm2/s、(0.712±0.121)×10-3mm2/s]，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P＜0.05)；TNBC 的ADCDR[(0.692±0.082)×10-3mm2/s]顯著高于nTNBC [(0.468±0.133)×10-3mm2/s]，差 異 有 統(tǒng) 計 學(xué) 意 義(P＜0.05)；TNBC 的ADCmax[(1.325±0.088)×10-3mm2/s] 高 于nTNBC [(1.181±0.112) ×10-3mm2/s]，但差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P＞0.05)；ROC 曲線結(jié)果顯示：ADCDR區(qū)分兩組效果最好，曲線下面積為0.925，以0.635×10-3mm2/s為作為兩組鑒別診斷的最佳閾值，其敏感度及特異度分別為78.6%、93.3% (圖1，2)。

表1 TNBC與nTNBC的ADC值比較(×10-3 mm2/s，±s)

表1 TNBC與nTNBC的ADC值比較(×10-3 mm2/s，±s)

組別ADCmean值A(chǔ)DCmin值A(chǔ)DCmax值A(chǔ)DCDR值三陰性0.769±0.117 0.633±0.091 1.325±0.088 0.692±0.082非三陰性0.897±0.088 0.712±0.121 1.181±0.113 0.468±0.133 F值5.132 4.250 3.224 7.435 P值0.025 0.041 0.075 0.007

圖1 ADCmean和ADCmin鑒別TNBC 與nTNBC 的ROC。曲線下面積分別為0.807、0.701，以0.846×10-3 mm2/s、0.656×10-3 mm2/s 分別為最佳診斷閾值時，敏感度分別為78.6%、71.4%，特異度分別為76.7%、65% 圖2 ADCDR鑒別TNBC與nTNBC 兩組的ROC 曲線。ADCDR區(qū)分兩組效果最好，曲線下面積為0.925，以0.635×10-3 mm2/s為作為兩組鑒別診斷的閾值，其敏感度及特異度分別為78.6%、93.3% 圖3 TNBC與nTNBC的Ki-67增殖指數(shù)比較

2.3 乳腺癌ADC值與Ki-67增殖指數(shù)的相關(guān)性

相關(guān)性分析顯示：ADCmean(r=-0.321)、ADCmin(r=-0.316)與Ki-67 表達(dá)呈負(fù)相關(guān)(P均＜0.01)。ADCmax(r=0.249)和ADCDR(r=0.447)與Ki-67 表達(dá)呈正相關(guān)(P均＜0.01)。此外，TNBC 的Ki-67增殖指數(shù)高于nTNBC (圖3)。

3 討論

3.1 TNBC與nTNBC的ADC值的比較

乳腺癌是一組高度異質(zhì)性疾病，不同分子生物學(xué)指標(biāo)表達(dá)水平的差異性可使相同病理分型與分級的患者表現(xiàn)出不同的臨床表現(xiàn)和治療效果[10-11]。TNBC 缺乏激素受體表達(dá)和HER2擴(kuò)增，治療TNBC的選擇相對有限，且TNBC侵襲性強(qiáng)，轉(zhuǎn)移性復(fù)發(fā)早，病情進(jìn)展快，對現(xiàn)有治療的反應(yīng)時間短，生存結(jié)果較差。早期準(zhǔn)確預(yù)測TNBC 的生物學(xué)特性以及臨床表現(xiàn)可能是發(fā)現(xiàn)提高患者生存率的新方法的關(guān)鍵[12]。ADC 反映組織結(jié)構(gòu)的微環(huán)境，因此與腫瘤的惡性特征有關(guān)，如細(xì)胞結(jié)構(gòu)。大多數(shù)研究使用的是ADCmean，而近來研究認(rèn)為ADCmin值及ADCDR在區(qū)分乳腺腫塊的良惡性和檢測導(dǎo)管原位癌的侵襲性成分方面很有用[13-16]。此外，ADC 還能反映組織結(jié)構(gòu)的其他特征，如纖維基質(zhì)的數(shù)量和細(xì)胞增殖的程度。

本研究結(jié)果顯示：TNBC 的ADCmean和ADCmin顯著低于非三陰性型乳腺癌；ADCDR顯著高于nTNBC，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P均＜0.05)，說明ADC 值定量分析在TNBC 與nTNBC 鑒別中具有一定的臨床診斷價值，與文獻(xiàn)報道一致[17]。Kato 等[18]的研究中證實(shí)ADCmin在特殊類型三陰性乳腺癌及導(dǎo)管型中的鑒別診斷具有顯著的統(tǒng)計學(xué)差異，且Luminal A 的ADCmin明顯高于Luminal B 型，均有統(tǒng)計學(xué)差異，表明乳腺癌不同分子亞型中ADCmin存在差異。另一項(xiàng)研究表明ADCmin似乎比ADCmean能更好地區(qū)分乳腺癌淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移狀態(tài)，ROC 分析AUC 值更高，與淋巴結(jié)陽性數(shù)相關(guān)性更強(qiáng)[19]。但有關(guān)ADC 值在TNBC 及其他分子亞型中的表現(xiàn)尚存在爭議。胡靜等[17]的研究中TNBC 在MRI 上表現(xiàn)為更低的ADC 值，與本研究結(jié)果一致。而Sharma 等[20]的研究顯示TNBC的ADC值高于nTNBC，也有研究證實(shí)TNBC的ADC值低于Luminal A 型、Luminal B 型、HER-2 過表達(dá)型乳腺癌，但差異無統(tǒng)計學(xué)意義[19]。以上研究結(jié)果的差異可能是因?yàn)锳DC受多種因素的影響，除了細(xì)胞密度，還有其他方面的因素，如腫瘤血管的高灌注、新生血管通透性的增加及血管源性水腫等都可以導(dǎo)致細(xì)胞外間隙的增大，使ADC 增高，考慮到腫瘤異質(zhì)性使得測量結(jié)果存在差異，說明ADC 值對三陰性乳腺癌的意義需要更進(jìn)一步的研究。

一般認(rèn)為ADCmin值對應(yīng)的是病灶的細(xì)胞密度最高區(qū)域，反映了侵襲性成分的位置。ADCDR對應(yīng)的是不同成分組織細(xì)胞，代表瘤內(nèi)異質(zhì)性，反映各種病理成分，如侵襲性癌巢，導(dǎo)管內(nèi)成分，間質(zhì)和纖維化。此外，瘤內(nèi)的間變，如纖維化和壞死，可能影響ADC 值，特別是ADCmax值，進(jìn)而影響ADCDR[21]。Mori 等[16]研究發(fā)現(xiàn)，乳腺良惡性病變分化時，ADCmin值的敏感度和特異度均高于ADCmean值，與ADCmean相比，ADCmin和ADCDR的組合顯著提高了乳腺DWI 的診斷性能。在本研究中，ROC 曲線分析顯示，ADCDR區(qū)分兩組效果最好，曲線下面積最大，為0.925，以0.635×10-3mm2/s 為作為兩組鑒別診斷的最佳閾值，其敏感度及特異度分別為78.6%、93.3%。TNBC 惡性程度較高，快速生長的腫瘤由于營養(yǎng)供應(yīng)不均勻而形成混雜的壞死區(qū)域，通過上調(diào)其代謝，癌細(xì)胞最終成長為腫瘤團(tuán)塊。然而，癌細(xì)胞的營養(yǎng)供應(yīng)因腫瘤大小而異，腫瘤表面的細(xì)胞可能獲得更多的營養(yǎng)并繼續(xù)復(fù)制，但中心區(qū)域的細(xì)胞可能會因營養(yǎng)供應(yīng)有限而死亡。此外，腫瘤不同區(qū)域營養(yǎng)物質(zhì)利用率的梯度是代謝途徑改變的結(jié)果，如葡萄糖代謝、谷氨酰胺合成和氧氣利用率[19,22]。因此，營養(yǎng)物質(zhì)的缺乏會影響腫瘤細(xì)胞的代謝活性和生存能力。這最終會導(dǎo)致大體積腫瘤中死亡、靜止和有絲分裂細(xì)胞的不均勻混合，這可能是TNBC的ADCDR較其他亞型腫瘤高的原因。ADCDR還可以很好地評估腫瘤預(yù)后情況。Kim等[3]探討了DWI 與浸潤性乳腺癌遠(yuǎn)處無轉(zhuǎn)移生存期的關(guān)系發(fā)現(xiàn)有遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移的女性ADCDR高于無遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移的女性，證明ADCDR越高，浸潤性乳腺癌遠(yuǎn)處無轉(zhuǎn)移生存期越低。吳朋等[23]在鑒別DCIS 和DCIS 微浸潤的研究中對不同ADC 值診斷效能比較發(fā)現(xiàn)ADCDR的準(zhǔn)確性、敏感度、特異度均高于ADCmin。筆者認(rèn)為ADCDR值可能是DWI 鑒別TNBC 與其他分子亞型的最佳影像學(xué)參數(shù)。

3.2 乳腺癌ADC值與Ki-67增殖指數(shù)的相關(guān)性

對磁共振成像參數(shù)與病理組織學(xué)檢測結(jié)果進(jìn)行相關(guān)性研究一直是影像學(xué)研究的熱點(diǎn)。Ki-67是細(xì)胞增殖相關(guān)抗原，由于不受控制的增殖是惡性腫瘤進(jìn)展的一個關(guān)鍵特征，免疫組化評估核抗原Ki-67 現(xiàn)在被廣泛用作乳腺癌分層的工具。除G0期(7期)外，在細(xì)胞周期的所有階段細(xì)胞中都可檢測到核抗原Ki-67，而Ki-67指數(shù)(核免疫染色中Ki-67陽性細(xì)胞的百分比)是衡量腫瘤增殖的指標(biāo)[14,24]。既往研究報道ADC 與Ki-67 之間無顯著相關(guān)性[25]。在本研究中，ADCmean、ADCmin及ADCmax和Ki-67 之間觀察到微弱但有統(tǒng)計學(xué)意義的相關(guān)性，ADCDR與Ki-67 指標(biāo)的相關(guān)性也有統(tǒng)計學(xué)意義，且ADCDR與Ki-67 相關(guān)性較其他定量ADC 值相關(guān)性更強(qiáng)。其他一系列對乳腺癌的ADC 與Ki-67 的高低表達(dá)的研究也表明ADC 值與Ki-67 呈負(fù)相關(guān)[20-21]，與本研究結(jié)果一致。之前的研究大多使用的是ADCmean，這是傳統(tǒng)的方法，但本研究結(jié)果顯示ADCmin及ADCDR與Ki-67 存在相關(guān)性，并且ADCDR在與Ki-67 的相關(guān)性上有更好的結(jié)果。另外，本研究中TNBC 的Ki-67 增殖指數(shù)高于nTNBC，有文獻(xiàn)報道TNBC 與Ki-67 和p53 表達(dá)較高相關(guān)，這可能是TNBC 腫瘤預(yù)后不良的原因之一[26]。ADC 可以對整個病變進(jìn)行無創(chuàng)評估，而Ki-67 指數(shù)只能對活檢得到的部分有限的病變進(jìn)行評估?？紤]到ADC 在無創(chuàng)評估整體病變方面的優(yōu)勢，相對于Ki-67 只能評估部分病變，筆者認(rèn)為ADC 可能成為乳腺癌分子亞型鑒別診斷中Ki-67 指數(shù)的無創(chuàng)替代標(biāo)志物，且ADCmin及ADCDR的診斷性能更佳。

3.3 本研究局限性

這項(xiàng)研究有一定的局限性。本研究為回顧性試驗(yàn)，可能存在選擇偏倚。其次，低b值時灌注效應(yīng)會影響ADC值，因此，本研究中的b 值組合會影響ADC 測量的準(zhǔn)確性。另外，ROI 為手動勾畫，并未包含整個腫瘤的全部，這可能會漏掉腫瘤惡性程度最高的部分。

綜上，ADC值定量分析在TNBC與nTNBC鑒別中具有臨床診斷價值，可作為常規(guī)MRI 檢查的一種補(bǔ)充的量化分析工具，ADCDR值可能是DWI鑒別兩組的最佳單一參數(shù)，且ADC值與增殖指數(shù)Ki-67 之間存在一定的相關(guān)性。ADC 可能成為乳腺癌分子亞型鑒別診斷中Ki-67 指數(shù)的無創(chuàng)替代標(biāo)志物，未來有望進(jìn)一步研究驗(yàn)證ADC值對于TNBC的鑒別診斷價值。

作者利益沖突聲明：全體作者均聲明無利益沖突。