乳腺癌多模態(tài)MRI成像與其分子分型的相關(guān)性

王振平 劉光洪 陳洋 羅是是 李建軍 趙應(yīng)滿 李冠喬 陳集敏

海南省人民醫(yī)院1放射科，2乳腺外科，3病理科（?？?70311）

乳腺癌是女性最常見的惡性腫瘤，是一類分子水平上具有高度異質(zhì)性的疾?。?］。乳腺癌分子分型，能夠較好地表達(dá)出腫瘤的生物學(xué)活性，對乳腺癌的個(gè)體化治療具有重要的臨床指導(dǎo)意義［2-3］。分子生物學(xué)因素決定腫瘤的生物學(xué)行為和組織病理學(xué)改變，進(jìn)而決定腫瘤的影像學(xué)表現(xiàn)。目前，關(guān)于乳腺癌不同分子亞型的MRI研究還非常有限，尚無統(tǒng)一結(jié)論。本研究對比分析乳腺癌的多模態(tài)MRI表現(xiàn)與病理組織學(xué)特點(diǎn)，旨在分析乳腺癌MRI表現(xiàn)與其分子分型的相關(guān)性。

1 對象與方法

1.1 研究對象收集海南省人民醫(yī)院2014年1月至2017年2月間進(jìn)行多模態(tài)乳腺M(fèi)RI檢查并行手術(shù)病理證實(shí)的乳腺癌患者93例，女92例，男1例，年齡25～77歲，平均44歲。所有患者在MRI檢查前及術(shù)前均未行任何抗腫瘤治療。

1.2 儀器和方法采用Siemens公司Magnetom 3.0T超導(dǎo)型MR掃描儀，乳腺專用多通道相控陣表面線圈?；颊呷「┡P位。掃描序列包括：常規(guī)MRI平掃采用快速自旋回波TSE序列T2WI及脂肪抑制T2WI；動態(tài)增強(qiáng)采用三維快速小角度激發(fā)梯度回波（3D-FLASH）序列壓脂T1WI；共掃描6次，對比劑：Gd-DTPA 0.1 mmol/kg；注射速率2.5 mL/s。DWI用單次激發(fā)EPI序列，成像參數(shù)：擴(kuò)散敏感梯度取b=0、b=500及b=1 000 s/mm2，彌散方向=3，軸位成像。MRS采用點(diǎn)分辨自旋回波波譜（PRESS），單體素置于腫瘤中心。

1.3 MRI影像表現(xiàn)分析分析乳腺癌病灶的形態(tài)學(xué)表現(xiàn)，包括病灶類型、病灶形態(tài)、邊緣、內(nèi)部強(qiáng)化特征、動態(tài)增強(qiáng)曲線（緩升型、平臺型、流出型）；MRS的復(fù)合膽堿（Cho）濃度；DWI中的表觀擴(kuò)散系數(shù)（ADC值）。具體標(biāo)準(zhǔn)參考ACR BI-RADS MRI圖譜（2013版）。

1.4 乳腺癌免疫組化與分子分型所有標(biāo)本均石蠟包埋，SP法檢測雌激素受體（ER）、孕激素受體（PR）、人表皮生長因子受體2（HER-2）和Ki-67的表達(dá)。ER、PR判定：陽性細(xì)胞數(shù)≤10%為陰性，＞10%為陽性；HER-2判定：CerbB-2（-）或（+）為HER-2陰性，對CerbB-2（+++）為陽性，陽性（++）者需進(jìn)一步熒光原位雜交技術(shù)（FISH）檢測HER-2基因的擴(kuò)增狀態(tài)。根據(jù)免疫組化染色和FISH基因檢測結(jié)果確定分型（表1）。

表1 乳腺癌分子分型判定表Tab.1 The molecular classification of breast cancer

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法采用SPSS 19.0統(tǒng)計(jì)軟件，應(yīng)用χ2檢驗(yàn)和Fisher確切概率法對4種分子分型間腫瘤的MR征象、強(qiáng)化特征、ADC值、復(fù)合膽堿濃度（Cho）和分子分型等指標(biāo)進(jìn)行分析，存在統(tǒng)計(jì)學(xué)差異的數(shù)據(jù)進(jìn)行兩兩比較。P≤0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 84例乳腺癌患者的分子分型93例患者全部完成MRI檢查，其中2例患者因MRI圖像運(yùn)動偽影明顯或病灶過小無法測量被排除，4例患者因轉(zhuǎn)院治療后失訪，未能獲得最終免疫組化和分子分型結(jié)果被排除，實(shí)際納入研究87例，其中86例為單側(cè)乳腺病變，1例雙側(cè)乳腺病變，其分子分型見表2。病理類型以浸潤性導(dǎo)管癌為主（77例，88.6%），浸潤性小葉癌5例（5.7%），其他類型乳腺癌5例（占5.7%，包括神經(jīng)內(nèi)分泌癌2例，導(dǎo)管內(nèi)乳頭狀癌2例和浸潤性鱗狀細(xì)胞癌1例）。

表2 84例乳腺癌病例的分子分型Tab.2 The molecular typing of 84 cases of breast cancer

2.2 乳腺癌MRI形態(tài)與增強(qiáng)特征病灶表現(xiàn)為非腫塊型32例（36.8%，圖1A），腫塊型55例（63.2%，圖2）；病灶形態(tài)：類圓形34例（39.1%，圖2）、分葉狀21例（24.1%，圖3）及不規(guī)則形32例（36.8%，圖 1）；病灶邊緣清楚 16例（18.4%，圖2A），病灶邊緣不清71例（81.6%，圖1A）；增強(qiáng)掃描均勻強(qiáng)化35例（40.2%），不均勻強(qiáng)化42例（48.3%，圖1C、3D），環(huán)形強(qiáng)化10例（11.5%，圖2C、4A）。動態(tài)增強(qiáng)曲線（TIC）為平臺型42例（48.3%，圖1D），流出型45例（51.7%，圖4C），無緩升型曲線。見表3、4。

2.3 不同分子分型與MRI圖像特點(diǎn)之間的關(guān)系不同分子分型在病灶形態(tài)、病灶邊緣是否清楚無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，而在病灶類型及強(qiáng)化方式、TIC曲線上差異存在顯著性（P＜0.05）。將病灶強(qiáng)化方式和TIC曲線進(jìn)行組間比較分析，三陰性乳腺癌環(huán)狀強(qiáng)化者比例為25%，對比Luminal A型、Luminal B型和HER-2過表達(dá)型，差異存在顯著性（P＜0.05）。4種分子分型中流出型TIC曲線的比例差異存在統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），三陰性型最高（66.7%），Luminal A型最低（38.5%），Luminal B型和HER-2過表達(dá)型中流出型曲線所占比例差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05），其余各組間比較，差異均存在顯著性（P＜0.05）。

圖1 患者女，34歲。左乳中高級別導(dǎo)管內(nèi)癌，Luminal A型Fig.1 female，34 years old.High grade intraductal carcinoma in left breast，Luminal A type

圖2 患者女，45歲。右乳浸潤性導(dǎo)管癌Ⅲ級，Luminal B型Fig.2 female，45 years old.The right breast invasive ductal carcinoma was gradeⅢ and Luminal B

圖3 患者女，48歲。左乳浸潤性導(dǎo)管癌，HER-2過表達(dá)型Fig.3 female，48 years old.The left breast invasive ductal carcinoma，HER-2 over-expressed

圖4 患者女，42歲。右乳浸潤性導(dǎo)管癌Ⅱ級，三陰性型Fig.4 female，42 years old.Right breast invasive ductal carcinoma gradeⅡ，triple-negative

2.4 擴(kuò)散加權(quán)成像（DWI）所有病灶在b值為1 000的DWI圖上均為高信號（圖2B、3B），ADC圖呈低信號（圖3C）。本組87例乳腺癌平均ADC值為0.97×10-3mm2/s，各分子分型乳腺癌ADC平均值比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.01），其中三陰性型ADC值最高（1.07×10-3mm2/s），Luminal A型最低（0.89×10-3mm2/s），兩組間比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，Luminal B型（0.97×10-3mm2/s）與HER-2過表達(dá)型（0.99×10-3mm2/s），其余各組間比較差異無明顯統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2.5 MRS檢查本組乳腺癌中僅22例成功完成1H-MRS檢查，成功率為25.3%（22/87），其余病例因患者不能配合或病灶過小，或非腫塊型病變定位困難，而致MRS檢查失敗。22例乳腺癌病例中，MRS均發(fā)現(xiàn)3.2 ppm處明顯可測量的膽堿峰（Cho）（圖2E）。因MRS病例數(shù)較少，本研究中未對比分析不同分子分型乳腺M(fèi)RS差異。

表3 不同分子分型乳腺癌MR形態(tài)特征比較Tab.3 The comparison of MR morphological features in different molecular types of breast cancer 例（%）

表4 不同分子分型乳腺癌增強(qiáng)特征及TIC曲線對比Tab.4 The MR enhancement features and comparison of TIC curves in different molecular types of breast cancer 例（%）

3 討論

3.1 乳腺癌分子分型與臨床2000年P(guān)EROU等［2］最先將乳腺癌分為4個(gè)亞型，包括管腔型（luminal subtype）、基底細(xì)胞樣型（basal-like subtype）、人表皮生長因子受體2過表達(dá)型（HER-2 over-expression subtype）和正常乳腺樣型（normal breastlike subtype）。2003年，SORLIE等［3］又將管腔型分為A型和B型。本研究利用ER、PR和HER-2 3種分子標(biāo)志物在乳腺癌患者組織中的檢測結(jié)果，以及Ki-67的表達(dá)水平將其簡易分成4種亞型。雖然三陰性乳腺癌并不完全等于同基底細(xì)胞樣型，只是有近80%的重合，由于本研究中采用免疫組化方法行分子分型，故采用三陰性型。

不同分子亞型乳腺癌的發(fā)病率，各家報(bào)道不一，曹華等［4］研究顯示，乳腺癌患者中Luminal A型占56.86%（290/510），Luminal B型占9.02%，HER-2型占3.53%，basal cell-1ike型占30.59%。本組病例中Luminal A型占29.9%，Luminal B型占36.8%，HER-2型占19.5%，三陰性型占13.8%，以管腔型比例最高。文獻(xiàn)［5］報(bào)道Luminal A型乳腺癌是最常見的分子亞型，復(fù)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)較低，對內(nèi)分泌治療敏感，對化療不敏感，預(yù)后較好；Luminal B型多見于高齡乳腺癌患者，對內(nèi)分泌治療敏感，但其化療敏感性易變；HER-2（+）型乳腺癌多為晚期，有腋窩淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移傾向，惡性程度高，對化療敏感，預(yù)后差；basal cell-1ike型乳腺癌常見于晚期、年輕和絕經(jīng)前女性患者，具有對化療敏感及易復(fù)發(fā)轉(zhuǎn)移等特點(diǎn)［4-5］。因此，如果術(shù)前影像學(xué)特征能夠反映乳腺癌的分子分型，對臨床治療方案的選擇有很大的幫助。

3.2 乳腺M(fèi)RI與生物學(xué)因子的相關(guān)性乳腺是激素依賴性器官，乳腺癌中，ER、PR陽性表達(dá)說明腫瘤對內(nèi)分泌治療的敏感性高，且預(yù)后較好。DCE-MRI形態(tài)學(xué)表現(xiàn)可以在一定程度上預(yù)測ER、PR的表達(dá)情況，ER高表達(dá)的腫塊MRI表現(xiàn)為不規(guī)則腫塊；環(huán)形強(qiáng)化是惡性腫瘤的重要形態(tài)學(xué)特征，與乳腺癌腫瘤血管生成和病理特征有關(guān)，提示預(yù)后不良，是較高的組織分級、ER陰性、PR陰性的獨(dú)立預(yù)測因素［6］。DCE-MRI除了可以得到腫瘤的形態(tài)學(xué)特征，還可以反映血流動力學(xué)特點(diǎn)，DCEMRI的TIC曲線中的流出型多見于ER陰性者［7］。ADC值是直接反映水分子在組織內(nèi)彌散快慢的指標(biāo)，細(xì)胞增殖越旺盛，密度越高，生物膜結(jié)構(gòu)對水分子擴(kuò)散的限制越明顯，導(dǎo)致DWI上信號值增加，ADC值下降。本組資料中乳腺癌ADC值均減低，平均ADC值為0.97 × 10-3mm2/s。研究［6-7］表明中位ADC值越低，ER、PR更容易表達(dá)為陰性，這與ER表達(dá)陽性的患者細(xì)胞密度較高有關(guān)。本研究顯示Luminal型ADC值低于三陰性型，二者間存在統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。

HER-2是人表皮生長因子受體之一，可作為評估乳腺癌患者預(yù)后的獨(dú)立性指標(biāo)［8］。龔水根等［9］報(bào)道腫瘤內(nèi)有壞死者中HER-2陽性率為46.34%，無壞死者中HER-2陽性率為20.51%，乳腺癌內(nèi)部壞死與癌細(xì)胞HER-2陽性表達(dá)之間呈正相關(guān)。理論上講，HER-2表達(dá)率越高，細(xì)胞密度越大，ADC值越低。研究發(fā)現(xiàn)HER-2與ADC值無明顯相關(guān)性（P＞0.05）［10］。但JEH等［11］發(fā)現(xiàn)ADC值與HER-2具有相關(guān)性。這種差異可能是因?yàn)锳DC值受多種因素的影響，除了細(xì)胞密度，還有其他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值增高。

3.3 乳腺癌MRI與不同分子亞型相關(guān)性由于不同分子亞型的分子生物學(xué)不同，乳腺癌組織學(xué)類型和分級、淋巴結(jié)狀態(tài)、ER、PR狀態(tài)以及C-erbB-2、Ki67表達(dá)、從不同角度反映了乳腺癌的生物學(xué)行為及患者的預(yù)后［8］。因此，乳腺癌的MRI表現(xiàn)與組織病理學(xué)、分子生物學(xué)之間存在一定關(guān)系。

Luminal型較其他亞型組織學(xué)級別較低，與HER-2過表達(dá)型和三陰性型相比，在MRI上更常表現(xiàn)為不規(guī)則或邊緣毛刺狀腫塊［11］。而三陰性型乳腺癌作為一種獨(dú)立的臨床病理類型，具有獨(dú)特的臨床病理特點(diǎn)和生物學(xué)行為，研究證實(shí)其在影像學(xué)上也具有獨(dú)特的表現(xiàn)。三陰性型乳腺癌多表現(xiàn)為邊緣光滑、邊界清晰，環(huán)形強(qiáng)化，且中心非強(qiáng)化區(qū)在T2WI上表現(xiàn)為高信號［12］，ER陽性和HER-2過表達(dá)型表現(xiàn)為等或低信號。因三陰性型乳腺癌邊緣的微血管密度高、中心壞死或纖維化程度高，所以在乳腺癌的各分子亞型中，環(huán)形強(qiáng)化多見于三陰性型，很少見于其他三種亞型。LI等［12］應(yīng)用DCE-MRI探討三陰性型乳腺癌的血供特征，結(jié)果表明三陰型乳腺癌更易表現(xiàn)為快進(jìn)快出的強(qiáng)化模式。本研究結(jié)果與其相似，雖然4種分子分型乳腺癌的形態(tài)學(xué)特征無明顯差異，但三陰性型乳腺癌出現(xiàn)環(huán)形強(qiáng)化的比率高于其他類型。

DWI可通過量化參數(shù)ADC值反映病變組織內(nèi)水分子的運(yùn)動狀態(tài)。三陰性型具有侵襲性的臨床特點(diǎn)，應(yīng)該表現(xiàn)為更高的ADC值。大多數(shù)研究表明較高的ADC值對診斷三陰型乳腺癌有提示作用，而相對較低的ADC值對HER-2過表達(dá)型乳腺癌的診斷有意義。本研究結(jié)果與其相似。

MRS是目前唯一能夠無創(chuàng)性檢測活體內(nèi)生化代謝的技術(shù)，惡性乳腺病變的1H-MRS中經(jīng)常會出現(xiàn)Cho峰，而在正常組織和良性病變中卻很少出現(xiàn)［14］。1H-MRS在乳腺病變中以3.2 ppm處是否有異常升高的Cho峰作為鑒別良惡性病變的依據(jù)。本組病例中22例MRS檢查均發(fā)現(xiàn)在3.2 ppm處可見升高的Cho峰。

綜上所述，本研究表明不同分子分型乳腺癌的MRI動態(tài)增強(qiáng)的形態(tài)學(xué)和血流動力學(xué)特點(diǎn)及ADC值具有一定特征，通過乳腺癌的MRI表現(xiàn)可初步預(yù)測分析其分子分型。但由于本研究樣本量不夠大，且為單中心研究，可能會使結(jié)果產(chǎn)生偏倚，尚需擴(kuò)大樣本量進(jìn)行研究。

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