磁共振增強特征和ADC值與乳腺癌分子分型相關性的logistic分析

賈桂靜， 龔靜山， 陳超， 胡錦濤， 丁暉， 徐堅民

乳腺癌為一種高度異質(zhì)性病變，有多種分子分型[1]，且其治療反應和預后也不同，因此明確乳腺癌的分子分型對于為患者進行個性化治療至關重要[2]。目前乳腺癌的分子分型主要依賴組織病理學檢查，需要通過有創(chuàng)的手段，如手術或切檢，獲得足夠量的組織細胞來進行免疫組化或基因檢測，但是組織病理學檢查耗時和昂貴，不適合反復進行；此外，依賴組織病理學檢查獲得的分子分型可能會存在抽樣誤差(sampling error)，尤其是穿刺活檢獲得的組織學標本。MRI已成為乳腺癌術前診斷、分期和術后或治療后評價的首選影像學檢查。利用乳腺癌MRI特征預測腫瘤的分子分型和治療反應，已成為國內(nèi)外研究的熱點[3-10]。由于對乳腺癌分子特征和治療反應的認識水平逐漸深入，2015年起《St. Gallen早期乳腺癌國際專家共識》將HR+/Herb-2+組從Lumia B型中單獨分出，指明其需進行靶向治療[11]。本研究中依據(jù)免疫組化結(jié)果及臨床診治需求，將乳腺癌分為HR+組(HR+/Herb-2-)、Herb-2+組(HR±/Herb-2+)和三陰性乳腺癌(TN)組(HR-/Herb-2-)，探討乳腺癌MRI增強特征和ADC值與分子分型的相關性。

材料與方法

1.一般資料

將2013年1月-2017年6月在本院收治且經(jīng)病理證實為浸潤性乳腺癌、臨床和MRI資料完整的99例患者納入分析，其中3例增強檢查失敗、6例腫塊最大徑<1 cm而被剔除，最終共90例患者納入本研究，其中26例為多灶或多中心性乳腺癌(4例為雙側(cè)乳腺癌)，同側(cè)多發(fā)病灶形態(tài)相同時選取最大病灶進行測量，雙側(cè)乳腺癌或同側(cè)病灶形態(tài)不同時則分開測量，同一例患者只記錄1個層面的背景實質(zhì)強化(background parenchymal enhancement，BPE)狀態(tài)。90例患者共分析和記錄了95個病灶的數(shù)據(jù)。患者年齡23～68歲，平均(43.69±9.10)歲。

2.設備及檢查方法

將2013年1月-2017年6月在本院收治且經(jīng)病理證實為浸潤性乳腺癌、臨床和MRI資料完整的99例患者納入分析，其中3例增強檢查失敗、6例腫塊最大徑<1 cm而被剔除，最終共90例患者納入本研究，其中26例為多灶或多中心性乳腺癌(4例為雙側(cè)乳腺癌)，同側(cè)多發(fā)病灶形態(tài)相同時選取最大病灶進行測量，雙側(cè)乳腺癌或同側(cè)病灶形態(tài)不同時則分開測量，同一例患者只記錄1個層面的背景實質(zhì)強化(background 使用Siemens 1.5T Avanto及3.0T Skyra磁共振掃描儀和乳腺專用線圈。受檢者取俯臥位，雙側(cè)乳腺盡量包于線圈內(nèi)，利用固定裝置適當加壓固定。平掃序列包括橫軸位SE序列T1WI、T2WI及壓脂T2WI；動態(tài)增強掃描采用橫軸位3D FLASH T1WI序列，行6期橫軸位動態(tài)掃描及1期矢狀位延遲掃描，掃描參數(shù)：TR 5.16 ms，TE 2.38 ms，翻轉(zhuǎn)角10°，視野340 mm×340 mm，層厚1.10 mm；多b值橫軸位DWI掃描(b值分別為50、500、1000和1500 s/mm2)；總掃描時間約30 min。

3.圖像分析和數(shù)據(jù)測量

ADC值測量：由1位具有10年乳腺影像診斷經(jīng)驗的醫(yī)師對病灶進行測量，選取病灶擴散受限最明顯的層面， 在病灶實質(zhì)內(nèi)勾畫ROI，直徑0.2～0.5 cm，盡量避開腫瘤內(nèi)的囊變、壞死區(qū)，ROI大小根據(jù)病灶適當調(diào)整，同一病灶不同區(qū)域反復測量3次，取最低ADC值。

MRI增強特征：依據(jù)MRI BI-RADS第5版標準[12]，評價內(nèi)容包括背景實質(zhì)強化(BPE)、強化方式及動態(tài)增強血流動力學指標。在增強后第2期減影圖像上，根據(jù)乳腺正常實質(zhì)強化程度，將BPE分為4級：1級，幾乎沒有強化；2級，有少量強化；3級，呈中等強化；4級，有顯著強化。增強方式分為腫塊樣強化及非腫塊樣強化兩類。血流動力學評估包括時間-信號強度曲線(TIC曲線)類型、早期強化率及強化峰值。本研究中對早期強化率及峰值的測量均在增強后第2個序列的增強圖像上進行。

分子分型：參考2015年St.Gallen早期乳腺癌國際專家共識[11]，根據(jù)乳腺癌免疫組化檢測結(jié)果，將患者分為HR+組(HR+/Herb-2-)、Herb-2+組(HR±/Herb-2+)和TN(三陰性乳腺癌)組(HR-/Herb-2-)；本研究中Ki-67的臨界值為20%。

4.統(tǒng)計學方法

本研究采用SPSS 19.0軟件進行統(tǒng)計分析。符合正態(tài)分布的定量資料，以均數(shù)±標準差格式表示，組間差異的比較采用單因素方差分析；定性資料以樣本量(百分比)的形式表示，組間差異的比較采用交叉表卡方檢驗，期望頻數(shù)不滿足要求時采用確切概率法。最終以單因素方差分析篩選出的有統(tǒng)計學意義的變量作為自變量，以3組分子分型(HR，TN，Herb-2)作為因變量，建立多分類Logistic回歸方程 。所有統(tǒng)計學檢驗結(jié)果以P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

結(jié) 果

1.分子分型和分組

95個病灶經(jīng)免疫組化法檢測，HR陽性且Herb-2陰性病灶(HR組)61個，三陰型乳腺癌(TN組)13個(其中浸潤性導管癌12個，小葉癌1個)，Herb-2陽性而HR陰性或陽性病灶(Herb-2組)21個。

表1 三組間計量指標的比較

圖1 女，43歲， HR陽性乳腺癌患者。a)增強掃描第2期橫軸面圖像，顯示左乳內(nèi)上不規(guī)則形腫塊，強化不均勻，BPE 4級；b)增強掃描延遲期矢狀面圖像，顯示腫塊邊緣有毛刺。 圖2 女，48歲，Herb-2陽性、HR陽性乳腺癌患者。a)增強掃描第2期橫軸面圖像，顯示左乳內(nèi)下象限病灶呈非腫塊樣強化，BPE 3級；b)增強掃描延遲期矢狀面圖像，顯示乳腺內(nèi)非腫塊樣強化病灶呈段狀分布。

2.MRI特征與分子分型的相關性

MRI特征與分子分型的相關性的單因素方差分析結(jié)果見表1，χ2檢驗結(jié)果見表2，典型圖像見圖1～4。強化方式(腫塊和非腫塊樣強化)和BPE在不同分子分型間的差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。

表2 三組間增強特征相關指標的比較

注：a采用“確切概率法”進行組間比較。b采用卡方檢驗。

多分類logistic回歸分析結(jié)果見表3。與Herb-2組比較，HR組傾向表現(xiàn)為腫塊樣強化(OR=4.594，95%CI：1.368～15.427；P=0.014)；且兩組間BPE差異有統(tǒng)計學意義(P=0.036)，BPE為2級時，乳腺癌分子分型為HR+的概率增加。與Herb-2組比較，TN組傾向于腫塊樣強化(OR=6.984，95%CI：1.208～40.37，P=0.030)。最終建立多分類logistic回歸方程：logit(P1/P3)=-0.441+1.525×強化方式-0.299×BPE1級+1.719×BPE2級+1.139×BPE3級。logit(P2/P3)=-2.028+1.944×強化方式，其中p1/p3是HR型相對于Herb-2型發(fā)生的概率，p2/p3是TN型相對于Herb-2型發(fā)生的概率。

表3 多分類logistics分析結(jié)果

注：*與Herb-2組之間的差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)；b因為此參數(shù)冗余，所以將其設為0。

討 論

近年來隨著DNA芯片技術的廣泛開展和臨床應用，使得臨床對腫瘤的分子特征有更深入的認識[13]。由于乳腺癌具有較高的異質(zhì)性，相同組織病理學類型和分期的腫瘤可能具有不同的預后和治療反應，而腫瘤的分子特征是影響患者預后和對治療反應的重要因素，因此，明確腫瘤的分子分型有利于臨床開展個性化治療。腫瘤的基因檢測不僅費時和價格昂貴，而且不能克服組織學標本帶來的抽樣誤差和反映異質(zhì)性較高的乳腺癌的全貌，因此，在臨床應用中存在一定的局限性。MRI以其無創(chuàng)、無輻射和優(yōu)良的軟組織和空間分辨力等優(yōu)點，成為乳腺癌術前診斷和分期、術后隨訪及治療反應評價的首選影像學手段。因此，利用MRI特征探索乳腺癌的分子特征，為臨床個性化治療提供決策支持具有重要意義。

圖3 女，53歲，Herb-2陽性/HR陰性乳腺癌患者。a)增強掃描第2期橫軸面圖像，顯示左乳上部非腫塊樣強化病灶，BPE 1級；b)增強掃描延遲期矢狀面圖像，顯示非腫塊樣強化病灶呈段狀分布。圖4 女，40歲，TN型乳腺癌患者。增強掃描第5期橫軸面圖像，顯示右乳外上象限內(nèi)腫塊，邊緣明顯環(huán)形強化，內(nèi)部強化均勻、因?qū)Ρ葎┝鞒龀瘦^低信號，腫塊內(nèi)點樣低信號(箭)為穿刺后該變，BPE 3級。

本研究通過采用對臨床治療方案具有指導意義的HR+型、Herb-2+型及TN型乳腺癌三種分組方法，比較不同組間乳腺癌的MRI特征，95個病灶中，早期強化率、強化峰值及TIC曲線在各組間的差異均無統(tǒng)計學意義，而增強后表現(xiàn)為腫塊或非腫塊樣強化的比例，在三組間的差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。本研究結(jié)果表明，與Herb-2+型乳腺癌比較，HR+型主要表現(xiàn)為腫塊強化和2型BPE，TN型乳腺癌主要表現(xiàn)為腫塊樣強化；與HR型及TN型乳腺癌相比，Herb-2+乳腺癌多表現(xiàn)為非腫塊強化。本組結(jié)果與文獻報道基本一致[14-15]。上述結(jié)果可能與不同類型的腫瘤生長方式不同有關。Tot[16]認為早期Herb-2陽性乳腺癌為典型的小葉生長模式，通常呈彌漫性生長，且更易伴隨導管內(nèi)原位癌(ductal carcinoma in situ，DCIS)，而DCIS的典型表現(xiàn)即為非腫塊樣強化，以此方法區(qū)分Herb-2陽性與陰性腫瘤簡單有效。

本研究中，另一MRI增強特征BPE在Herb-2+組與HR+組的差異有統(tǒng)計學意義。Herb-2組中BPE 1級的例數(shù)為5例，高于2和3級BPE的例數(shù)(分別為4例)，而HR組中BPE 1級的例數(shù)(6例)明顯少于2和3級BPE(分別為25和17例)。BPE實際是腺體組織活動性的反應，BPE程度與激素水平關系密切。有學者推測BPE程度的增加可能提示患激素受體陽性腫瘤的風險增加，本研究結(jié)果支持這一推測。與Herb-2組比較，當BPE的級別升高，乳腺癌分子分型為HR的概率增加[17-19]。

此外，雖然本研究中ADC值在不同分子分型組間的差異無統(tǒng)計學意義，但TN組的ADC值低于其它2組，與kato等[20]的結(jié)果相似，他進一步將TN組患者又分為導管型及特殊型乳腺癌2個亞組，發(fā)現(xiàn)導管型的最小ADC值明顯低于特殊型及其它各型，認為這與導管型TN惡性程度高有關。本研究中TN組中除1例為特殊型外，其余均為導管癌，因此基本就是反映了導管型TN的ADC水平，符合kato等[20]的研究結(jié)果。

本研究為回顧性研究，有一定不足之處：樣本量較小，可能存在病例選擇的偏倚；其次，對于其它強化特征(形狀、邊緣、內(nèi)部強化特征等)未進行研究，尚有待在今后的研究中進一步深入；最后，本研究中TN型乳腺癌患者的例數(shù)較少，可能是導致3組間ADC值差異無統(tǒng)計學意義的原因，有待今后擴大樣本量進一步深入研究。

綜上所述，不同乳腺癌分子分型間的MRI增強特征存在差別，用腫塊或非腫塊增強方式鑒別Herb-2型及非Herb-2型乳腺癌簡單有效，與Herb-2+型相比，高級別BPE與HR+乳腺癌相關；雖然本研究中ADC值在不同分子分型組間的差別無統(tǒng)計學意義，但TN組的ADC值低于其它2組。MRI特征與乳腺癌的分子特征之間可能有一定相關性，有助于HR+型、Herb-2+及三陰性乳腺癌的鑒別，能為臨床乳腺癌患者的個性化治療的決策提供指導。