乳腺癌對(duì)比增強(qiáng)能譜X線攝影的強(qiáng)化特點(diǎn)與分子亞型對(duì)照分析

李鴻恩,李悅龍,謝漢民,邱琳,黃芷晴,曾益輝

乳腺癌是一種高度異質(zhì)性的惡性腫瘤,其遺傳背景及分子水平有顯著的異質(zhì)性。乳腺癌在我國(guó)女性惡性腫瘤中居首位,死亡率居第六位[1],發(fā)病率呈逐年上升,且呈年輕化趨勢(shì),嚴(yán)重威脅女性健康。雌激素受體(estrogen receptor,ER)、孕激素受體(progesterone receptor,PR)、人表皮生長(zhǎng)因子受體-2(human epidermal growth factor receptor 2,Her-2)及細(xì)胞增殖核抗原Ki-67(nuclear associated antigen Ki-67,Ki-67)是乳腺癌治療和預(yù)后評(píng)估的主要分子標(biāo)志物[2]。2017年St.Gallen國(guó)際乳腺癌會(huì)議將乳腺癌分子亞型分為四型:腔面A型(Luminal A)、腔面B型(Luminal B)、Her過(guò)表達(dá)型、三陰性型。不同分子亞型乳腺癌具有不同生物學(xué)行為,在臨床治療方案的制定及預(yù)后評(píng)估方面均有顯著差異。目前乳腺癌分子亞型主要靠活檢標(biāo)本的免疫組織化學(xué)檢測(cè),為有創(chuàng)性檢查。近年來(lái),乳腺癌在無(wú)創(chuàng)性檢查X線、超聲及MRI影像表現(xiàn)與分子亞型相關(guān)性研究已有很多[3-5],關(guān)于對(duì)比增強(qiáng)能譜乳腺X線攝影(contrast-enhanced spectral mammography,CESM)影像表現(xiàn)與分子亞型的相關(guān)性研究甚少[6]。本研究通過(guò)分析乳腺癌CESM強(qiáng)化特點(diǎn)與不同分型的相關(guān)性,旨在通過(guò)無(wú)創(chuàng)性技術(shù)CESM影像表現(xiàn)間接預(yù)測(cè)乳腺癌的生物學(xué)行為及基因表達(dá)水平,為患者術(shù)前預(yù)后判斷和個(gè)體化治療提供影像學(xué)依據(jù)。

材料與方法

1.一般資料

回顧性分析本院2019年8月-2021年9月乳腺科就診的可疑乳腺疾病患者的病例資料。納入標(biāo)準(zhǔn):①經(jīng)病理確診為乳腺癌,病理活檢前2周內(nèi)行CESM檢查;②檢查前未行任何抗腫瘤治療;③獲得完整的病理資料及病理免疫組化標(biāo)記物資料。排除標(biāo)準(zhǔn):①患者已行新輔助化療或乳腺方面治療者;②對(duì)含碘對(duì)比劑過(guò)敏者;③妊娠或哺乳期婦女。最終納入56例乳腺癌患者作為研究對(duì)象,均為女性,年齡21～72歲,平均(48.875±11.082)歲。根據(jù)年齡區(qū)間分為青年組(<40歲)[7]、中年組(40～<60歲)、老年組(≥60歲)。本研究經(jīng)醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)批準(zhǔn)。

2.儀器與方法

采用GE Senographe Essential 乳腺X線掃描儀。對(duì)比劑采用碘帕醇注射液(300 mg I/mL),劑量1.5 mL/kg,采用高壓注射器以流率2.8～3.0 mL/s進(jìn)行注射。注射結(jié)束2 min后開(kāi)始擺位檢查。采用Bhimani等[8]研究的攝片順序進(jìn)行拍攝,先拍攝患側(cè)頭尾位(craniocaudal view,CC),再拍健側(cè)CC位和健側(cè)內(nèi)外斜位(mediolateral oblique,MLO),最后拍患側(cè)MLO位。在5 min內(nèi)完成4次圖像采集工作。采用自動(dòng)曝光控制模式,獲得低能圖(傳統(tǒng)的乳腺攝影圖像)和高能圖各1幀,低能圖與高能圖經(jīng)計(jì)算機(jī)特定算法后處理可獲得減影圖像[9]。

3.免疫組化分析方法及分子亞型的診斷標(biāo)準(zhǔn)

ER、EP表達(dá)水平以細(xì)胞核上出現(xiàn)棕黃色染色陽(yáng)性細(xì)胞百分比的半定量評(píng)分法(0%～100%)來(lái)評(píng)估。ER、PR陽(yáng)性表達(dá)≥1%,陰性<1%。Her-2表達(dá)情況細(xì)胞膜棕色染色,Her-2評(píng)分為-或者+的判斷為陰性,評(píng)分為的判斷為Her-2陽(yáng)性。評(píng)分為的需行熒光原位雜交(fluorescence in situ hybridization,FISH)檢測(cè),基因擴(kuò)增者為陽(yáng)性,不擴(kuò)增為陰性。Ki-67表達(dá)水平是指具有核染色的腫瘤細(xì)胞總數(shù)的百分比,Ki-67≥14%為高表達(dá),<14%為低表達(dá)。按照2017年St.Gallen國(guó)際乳腺癌會(huì)議將乳腺癌分子亞型分為四型[10]:①Luminal A型:ER和(或)PR陽(yáng)性、Her-2陰性、Ki-67低表達(dá)(<14%);②Luminal B型:一種為Her-2陰性、ER和(或)PR陽(yáng)性、Ki67≥14%;另一種為Her-2陽(yáng)性、ER和(或)PR陽(yáng)性、Ki-67不限;③Her-2過(guò)表達(dá)型:Her-2陽(yáng)性、ER和PR陰性、Ki-67不限;③三陰性型:Her-2、ER、PR均陰性、Ki-67不限。

4.圖像分析

由2名具有10年以上乳腺疾病影像診斷經(jīng)驗(yàn)的醫(yī)師對(duì)CESM圖像進(jìn)行分析,結(jié)論不一致時(shí)經(jīng)討論后達(dá)成一致。并參照乳腺影像報(bào)告及數(shù)據(jù)系統(tǒng)(breast imaging report and date system,BI-RADS)進(jìn)行分類診斷[11]。對(duì)CESM影像特征進(jìn)行分析:強(qiáng)化程度分為輕度強(qiáng)化(病灶較周圍腺體組織強(qiáng)化明顯,但比乳暈強(qiáng)化程度弱)、中度強(qiáng)化(與乳暈強(qiáng)化程度相當(dāng),但比乳頭強(qiáng)化程度弱)和顯著強(qiáng)化(病灶較乳暈強(qiáng)化程度明顯,與乳頭強(qiáng)化程度相當(dāng));強(qiáng)化均勻性分為均勻強(qiáng)化和不均勻強(qiáng)化(含環(huán)形強(qiáng)化)。強(qiáng)化模式參照乳腺動(dòng)態(tài)MRI的時(shí)間-信號(hào)強(qiáng)度曲線分型,在病灶側(cè)CC位及MLO位上病灶最明顯的區(qū)域勾畫(huà)ROI(1 mm×1 mm),重復(fù)測(cè)量3次后取平均值,測(cè)量時(shí)盡量避開(kāi)鈣化及液化壞死區(qū)域,比較兩者的強(qiáng)化程度,并分為三型:流入型(病灶CC位強(qiáng)化程度低于MLO位)、平臺(tái)型(病灶CC位強(qiáng)化程度與MLO位相當(dāng))、流出型(病灶CC位強(qiáng)化程度高于MLO位)。

5.統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

結(jié) 果

1．組織病理學(xué)及分子亞型

56例乳腺癌中,浸潤(rùn)性導(dǎo)管癌42例(75.00%),導(dǎo)管內(nèi)原位癌7例(12.50%),乳頭狀癌5例(8.93%),黏液癌1例(1.79%),小管癌1例(1.79%)。年齡分布:青年組12例(21.43%),中年組33例(58.93%),老年組11例(19.64%)。分子亞型最常見(jiàn)為L(zhǎng)uminal B型25例(44.64%),其次依次為Her-2過(guò)表達(dá)型13例(23.21%)、Luminal A型11例(19.64%)、三陰性型7例(12.50%),見(jiàn)表1。

表1 乳腺癌不同分子亞型的臨床病理特征 [例(%)]

2．乳腺癌不同分子亞型病理表現(xiàn)比較

四組分子亞型乳腺癌患者年齡、病理類型分布、淋巴結(jié)是否轉(zhuǎn)移比較,差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(χ2=5.947、15.075、0.280,P=0.429、0.237、0.964)。進(jìn)一步兩兩比較,四組分子亞型組間在不同年齡區(qū)間、病理類型、有無(wú)淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移無(wú)明顯差異(q>0.0083)。其中,三陰性型(28.57%)、Luminal B型(28.00%)較Luminal A型(18.18%)、Her-2過(guò)表達(dá)型(7.7%)好發(fā)于青年。三陰性型乳腺癌(57.14%)相比其他分子亞型更易出現(xiàn)淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移。

3．乳腺癌不同分子亞型與CESM強(qiáng)化特點(diǎn)比較

強(qiáng)化程度方面比較:56例乳腺癌中有34例(60.71%)表現(xiàn)為顯著強(qiáng)化,Luminal B型、Luminal A型乳腺癌以顯著強(qiáng)化為主,分別占76.00%(19/25)、63.64%(7/11),見(jiàn)圖1～2,Her-2過(guò)表達(dá)型、三陰性型乳腺癌以中度強(qiáng)化為主,分別占53.85%(7/13)、57.14%(4/7),見(jiàn)圖3～4,各分子亞型間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(χ2=20.597,P=0.002),進(jìn)一步兩兩比較,四組分子亞型組間無(wú)顯著差異(q>0.0083)。強(qiáng)化均勻性方面比較:56例乳腺癌中有38例(67.86%)表現(xiàn)為不均勻強(qiáng)化,不均勻強(qiáng)化乳腺癌在三陰性型、Her-2過(guò)表達(dá)型、Luminal B型中分別占100%、76.92%、64.00%,各分子亞型間差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(χ2=6.507,P=0.089),進(jìn)一步兩兩比較,Luminal A型與三陰性型在強(qiáng)化均勻性方面比較,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(q<0.0083),余組間比較無(wú)顯著差異。強(qiáng)化模式方面比較:56例乳腺癌中有39例(69.64%)表現(xiàn)為流出型,各分子亞型均以流出型強(qiáng)化為主,流出型強(qiáng)化乳腺癌在Her-2過(guò)表達(dá)型、Luminal A型、三陰性型、Luminal B型中分別占100%、72.73%、57.14%、56.00%,各分子亞型間差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(χ2=9.418,P=0.151),進(jìn)一步兩兩比較,四組分子亞型組間無(wú)顯著差異(q>0.0083),見(jiàn)表2。

圖1 女,35歲,右側(cè)浸潤(rùn)性癌。a)CESM減影圖CC位;b)CESM減影圖MLO位,CESM示右乳內(nèi)下象限腺體深部可見(jiàn)一不規(guī)則腫塊影,對(duì)比能譜增強(qiáng)后可見(jiàn)顯著強(qiáng)化,強(qiáng)化均勻,呈平臺(tái)型;c)病理檢查:Luminal B型(HE,×200)。 圖2 女,47歲,右側(cè)乳頭狀癌。a)CESM減影圖CC位;b)CESM減影圖MLO位,CESM示右乳外上方團(tuán)片狀致密影及結(jié)節(jié)影,其間夾雜類圓形透亮影,對(duì)比能譜增強(qiáng)后團(tuán)片狀致密影顯著強(qiáng)化,強(qiáng)化不均勻,呈流出型;c)病理檢查:Luminal A型(HE,×200)。

圖3 女,63歲,右側(cè)乳頭狀癌。a)CESM減影圖CC位;b為CESM減影圖MLO位,CESM示右乳外上方團(tuán)片狀致密影,對(duì)比能譜增強(qiáng)后可見(jiàn)輕度強(qiáng)化,強(qiáng)化不均勻,呈流出型;c)病理檢查:Her-2過(guò)表達(dá)型(HE,×200)。 圖4 女,72歲,左側(cè)浸潤(rùn)性癌。a)CESM減影圖CC位;b為CESM減影圖MLO位,CESM示右乳頭后方可見(jiàn)一腫塊影,對(duì)比能譜增強(qiáng)后可見(jiàn)顯著強(qiáng)化,強(qiáng)化不均勻,呈流出型;c)病理檢查:三陰型(HE,×200)。

表2 CESM強(qiáng)化特點(diǎn)與不同分子亞型的相關(guān)性 [例(%)]

討 論

乳腺癌不同分子亞型均具有不同的基因組學(xué)和免疫組化特征,在乳腺癌臨床診療、方案選擇及判斷預(yù)后方面均有重要意義[12]。通常認(rèn)為L(zhǎng)uminal A型適宜采用內(nèi)分泌治療、惡性程度最低、存活率最長(zhǎng)、預(yù)后最好[13],但對(duì)化療不敏感。Luminal B型對(duì)新輔助化療敏感。Her-2過(guò)表達(dá)型對(duì)分子靶向治療好,但易轉(zhuǎn)移、預(yù)后差。三陰性型適宜采用細(xì)胞毒性藥物治療,分化差、惡性程度高、預(yù)后最差、存活率最短[14]。目前臨床主要通過(guò)術(shù)前穿刺活檢或術(shù)后大病理檢查獲得免疫組化標(biāo)記物結(jié)果,但檢查的可靠性取決于病理切片的處理,容易受穿刺部位、操作技術(shù)等因素的影響,存在一定的誤差及滯后性[15]。CESM是一種新的乳腺X線檢查技術(shù),是利用碘劑在33.2 keV處因邊緣效應(yīng)(kedge)出現(xiàn)X線顯著衰減現(xiàn)象,采用高低能X線兩種能量進(jìn)行投照,經(jīng)計(jì)算機(jī)處理后得到減影圖像,即CESM特有攝碘圖。通過(guò)使用對(duì)比劑前后時(shí)間點(diǎn)采集圖像,去除了正常乳腺腺體而凸顯病灶形態(tài),能夠清晰反映乳腺腫瘤血管生成和血管化程度,在致密型腺體及隱匿性病灶中具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)[16]。本研究通過(guò)無(wú)創(chuàng)方法來(lái)分析CESM影像組學(xué)強(qiáng)化特征預(yù)測(cè)乳腺癌分子亞型的相關(guān)性,為診療前更精準(zhǔn)地判斷乳腺腫瘤的生長(zhǎng)、治療方案、預(yù)后提供重要依據(jù)。

1．不同分子亞型乳腺癌臨床病理特征

本研究結(jié)果顯示,病理類型以浸潤(rùn)性導(dǎo)管癌(75%)居多,在淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移中,三陰性型(57.14%)較Luminal B型(48.00%)、Her-2過(guò)表達(dá)型(46.15%)、Luminal A型(45.45%)多見(jiàn),與吳翠怡等[17]研究一致,顯示三陰性型較Luminal 型預(yù)后差、易轉(zhuǎn)移、侵襲性強(qiáng)。不同分子亞型乳腺癌年齡、病理類型分布、淋巴結(jié)是否轉(zhuǎn)移比較,差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P均>0.05),與蔡思清等[18]和李杰寶等[19]研究結(jié)果一致。與劉明閣等[20]研究表明不同分子亞型乳腺癌患者淋巴結(jié)是否轉(zhuǎn)移差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的結(jié)果不一致,究其原因?yàn)槿橄侔┦且环N高度異質(zhì)性的腫瘤,不同患者的遺傳背景、體質(zhì)情況及分子水平有顯著的差異,不同分子亞型乳腺癌臨床病理特征相對(duì)獨(dú)立。

2．CESM強(qiáng)化特點(diǎn)與分子亞型相關(guān)性分析

本研究共納入56例乳腺癌患者,Luminal B型是最常見(jiàn)的乳腺癌(25例,44.64%),與寧艷云等[21]研究分子亞型最常見(jiàn)為L(zhǎng)uminal B型(103例,38.87%)研究一致,但與盧振東等[22]研究顯示Luminal A型是最常見(jiàn)乳腺癌研究結(jié)論不一致,可能與樣本量、種族、地域、免疫組化標(biāo)記物表達(dá)臨界值不同有關(guān)。

本研究結(jié)果顯示,乳腺癌顯著強(qiáng)化占比60.71%(34例),與鎖彤等[23]研究顯示乳腺癌顯著強(qiáng)化占比57.94%(62例)結(jié)果大體一致。不同分子亞型乳腺癌CESM強(qiáng)化程度具有顯著差異(P=0.002)。四種分子亞型乳腺癌均表現(xiàn)中、顯著強(qiáng)化,考慮為:①乳腺癌患者往往存在較高的血流灌注,有利于腫瘤生長(zhǎng);②乳腺癌病灶微血管密度與惡性程度呈相關(guān)性[24],微血管密度高則腫瘤惡性程度高,強(qiáng)化程度也越重;③血管管徑粗,管壁通透性大,在注入對(duì)比劑后呈快速及中度、顯著強(qiáng)化。Luminal B型和Luminal A型多呈顯著強(qiáng)化。

環(huán)形強(qiáng)化是乳腺癌的特征性表現(xiàn),與癌周血管密度、瘤體壓力梯度及血管生長(zhǎng)因子的趨化作用有關(guān)[25],本研究不均勻強(qiáng)化高達(dá)38例(67.86%)。Ho等[26]研究表明,三陰性型乳腺癌更易出現(xiàn)環(huán)形強(qiáng)化,本研究7例三陰性型乳腺癌均表現(xiàn)為不均勻強(qiáng)化(含環(huán)形強(qiáng)化),與之研究結(jié)果一致,可能與三陰性型乳腺癌惡性程度高、侵襲性高、腫瘤邊緣微血管密度高、中心部分血供差、囊變壞死基質(zhì)纖維化有關(guān)。但本研究結(jié)果顯示不同分子亞型乳腺癌CESM強(qiáng)化均勻性差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,與文潔等[27]研究結(jié)果顯示分子亞型乳腺癌磁共振內(nèi)部強(qiáng)化方式差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義一致。

MR血流動(dòng)力學(xué)參數(shù)在乳腺癌診斷方面具有重要作用,本文CESM檢查參照MR強(qiáng)化模式分流入型、平臺(tái)型及流出型。本研究結(jié)果顯示Her-2過(guò)表達(dá)型、Luminal A型、三陰性型及Luminal B型更多表現(xiàn)為流出型,分別占100%、72.73%、57.14%、56.00%,與陳永升等[28]研究顯示四類分子亞型乳腺癌更多表現(xiàn)Ⅲ型(流出型)強(qiáng)化曲線結(jié)果一致。季曉亮等[29]研究顯示不同分子亞型乳腺癌在時(shí)間信號(hào)強(qiáng)度曲線差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),本研究不同分子亞型乳腺癌在強(qiáng)化模式上差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,與之研究結(jié)論不一致,究其原因是本文采用的是CESM檢查,且目前關(guān)于CESM強(qiáng)化標(biāo)準(zhǔn)尚未形成統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),強(qiáng)化模式僅靠觀察者肉眼辨識(shí),存在誤差。但與聶丹等[30]研究顯示不同分子亞型與病灶強(qiáng)化曲線類型差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義研究一致。說(shuō)明強(qiáng)化特點(diǎn)時(shí)間信號(hào)曲線在乳腺癌診治中僅能作為輔助參考價(jià)值。

3．本研究的局限性

第一,病例數(shù)較少,統(tǒng)計(jì)結(jié)果存在偏倚可能,下一步需擴(kuò)大樣本量及多中心研究證實(shí)總結(jié)結(jié)果;第二,各個(gè)分子亞型的樣本量不平衡,可能會(huì)使結(jié)果存在一定誤差;第三,本研究?jī)H采用CESM技術(shù),方法較為局限,下一步將應(yīng)用影像組學(xué)方法深入研究乳腺癌個(gè)分子亞型的影像學(xué)特點(diǎn)。

總之,不同分子亞型乳腺癌的CESM強(qiáng)化特點(diǎn)有一定區(qū)別,Luminal A型乳腺癌多表現(xiàn)為顯著強(qiáng)化、流出型,Luminal B型多表現(xiàn)為顯著強(qiáng)化、不均勻強(qiáng)化,Her-2過(guò)表達(dá)型多表現(xiàn)為中度強(qiáng)化、不均勻強(qiáng)化及流出型,三陰性型多表現(xiàn)為不均勻強(qiáng)化及中度強(qiáng)化。四種分子亞型乳腺癌的強(qiáng)化程度具有顯著差異,但強(qiáng)化均勻性及強(qiáng)化模式無(wú)明顯差異。乳腺癌CESM強(qiáng)化特點(diǎn)對(duì)初步預(yù)測(cè)分子亞型具有一定幫助,在指導(dǎo)臨床個(gè)體化治療、療效評(píng)估及判斷預(yù)后方面具有一定的潛在價(jià)值。