超声光散射成像测量最大血红蛋白浓度与乳腺癌HER-2表达的关系及意义

2014-03-07胡中倩HUZhongqian

中国医学影像学杂志 2014年1期

关键词：阳性细胞免疫组化肿块

胡中倩 HU Zhongqian

张炽敏 ZHANG Chimin

李嘉 LI Jia

李岭 LI Ling

王玲 WANG Ling

高启 GAO Qi

超声光散射成像测量最大血红蛋白浓度与乳腺癌HER-2表达的关系及意义

The Correlation Between Maximum Hemoglobin Concentration Measured by Ultrasoundguided Diffused Optical Tomography and HER-2 Expression in Breast Cancer

胡中倩 HU Zhongqian

张炽敏 ZHANG Chimin

李嘉 LI Jia

李岭 LI Ling

王玲 WANG Ling

高启 GAO Qi

目的探讨超声光散射断层成像测量乳腺癌最大血红蛋白浓度（MHC）与人表皮生长因子受体-2（HER-2）表达的关系及临床意义。资料与方法 180例经手术病理证实的乳腺癌患者行超声光散射成像测定肿块MHC，以手术病理结果作为对照，检测不同年龄、病理类型、TNM分期的乳腺癌标本HER-2表达，分析乳腺癌HER-2不同表达状态时MHC的变化特点及MHC与HER-2表达之间的关系。结果180例患者中，HER-2阳性81例（45.0%），阴性99例（55.0%），不同病理类型、发病年龄及临床分期乳腺癌患者HER-2表达阳性率差异均无统计学意义（P＞0.05）；对照分析OPTIMUS检测结果，HER-2（+++）组和HER-2（++++）组乳腺癌MHC均显著高于HER-2（—）组（P＜0.05），随着HER-2表达量的增高，MHC显著增加。结论乳腺癌MHC与HER-2过度表达密切相关，可以为临床制订乳腺癌治疗策略及预测预后提供参考。

乳腺肿瘤；超声检查，乳房；光散射成像；受体，表皮生长因子；血红蛋白测定

超声光散射乳腺成像技术利用高频超声对浅表软组织的高分辨力和特定波段光子在软组织内因血氧含量而出现不同衰减的原理，成为一项将形态和分子成像相结合用于诊断乳腺肿瘤的新技术[1,2]。乳腺癌的发生与人表皮生长因子受体-2（human epidermal growth factor receptor 2, HER-2）的激活及血管活性密切相关[3,4]。本研究通过术前超声光散射成像检测乳腺癌最大血红蛋白浓度（maximum hemoglobin concentration, MHC）和术后免疫组化染色结果分析，探讨超声光散射成像检测乳腺肿块MHC与HER-2表达之间的关系，为临床选择治疗方案及评估预后提供依据。

1 资料与方法

1.1 研究对象 2007-03～2011-03在东南大学附属中大医院行超声光散射检查的180例女性乳腺癌患者，均经手术病理证实，年龄24～73岁，平均（43.0±11.7）岁；病理类型：浸润性导管癌67例，浸润性小叶癌16例，腺癌7例，原位癌90例；TNM分期：I、II期152例，III、IV期28例。所有患者均有完整的临床、病理及超声检查资料，术前均未接受放、化疗。

1.2 仪器与方法

1.2.1 超声光散射断层成像采用OPTIMUS超声光散射乳腺成像系统（新奥博为有限公司），采用超声与光子散射复合探头，其中光学探头由激光发射阵列和光子探测器接受阵列组成，并在其中嵌入二维超声探头，能实时显示乳腺肿块的超声图像，测定肿块MHC、血流量、血氧饱和度、水含量。患者取平卧位，双上肢上举，充分暴露胸部，对乳腺进行横向、纵向和以乳头为中心的放射状扫查。发现肿块后观察肿块的形态、边界、内部回声、血流信号分布与形态，肿块后方回声的变化，肿块周围腺体状态，肿块内外钙化，测量肿块的大小、血流频谱等，然后选取超声征象最典型的切面，启动对肿块的光学探测程序，采集肿块内部的MHC、氧合血红蛋白、脱氧血红蛋白和血氧饱和度，并采集健侧乳腺相应正常部位的光学参数作为对照，重建组织生理信息的三维图像，仪器可依据探测部位的不同深度断面的光吸收图像，并自动显示肿瘤内部的MHC（Hb和HbO2之和）浓度。

1.2.2 免疫组化检测HER-2的表达选取与病理诊断相同的石蜡标本，行4 µm连续切片，脱蜡、水化，HER-2微波法修复抗原，免疫组化采用DAKO Envision二步法，一抗HER-2于室温孵箱孵育30 min，浸泡取出后，滴加标记有辣根过氧化物酶和抗兔免疫球蛋白的多聚体分子于组织上，室温孵育30 min。抗体均为兔抗人单克隆抗体（即用液），试剂盒购自福州迈新生物技术有限公司，由病理科医师采用盲法分析HER-2的表达水平。

1.3 免疫组化结果判断标准[5]以细胞膜呈均匀棕黄色颗粒为HER-2阳性细胞，以阳性细胞百分比进行分级：0：阳性细胞数＜10%；+：阳性细胞数10%～30%；++：阳性细胞数31%～50%；+++：阳性细胞数51%～75%；++++：阳性细胞数＞75%。0、+为阴性，+++为阳性，++++为强阳性。分级为++者经荧光原位杂交检测HER-2基因扩增情况，有HER-2基因扩增者为HER-2阳性，反之为HER-2阴性。

1.4 统计学方法采用SPSS 16.0软件，计量资料组间比较采用成组t检验，率的比较采用χ2检验，P＜0.05表示差异有统计学意义。

2 结果

2.1 HER-2在乳腺癌组织中的表达 180例患者中，HER-2表达阳性81例（45.0%），阴性99例（55.0%）。不同病理类型、发病年龄及临床分期的乳腺癌组织中HER-2基因表达阳性率比较，差异均无统计学意义（P＞0.05）。见表1。

表1 HER-2基因表达与乳腺癌病理类型、发病年龄及临床分期的关系[n(%)]

2.2 乳腺癌组织HER-2表达与MHC的关系 HER-2不同表达状态水平的乳腺癌MHC的检测值见表2。HER-2阳性（+++）组和HER-2强阳性（++++）组的MHC均显著高于HER-2（—）阴性组（P＜0.05）。免疫组化结果显示，随着乳腺癌组织HER-2表达阳性率增高，MHC值逐渐升高，见图1。

表2 乳腺癌组织HER-2表达水平与MHC的关系

图1 HER-2不同表达状态的乳腺浸润性导管癌免疫组化及超声光散射断层成像图片。A、C. HER-2表达（+）（×200），超声光散射断层成像示蓝色背景上肿块颜色主要呈淡红色，提示肿块的血红蛋白含量一般，MHC 168.15 µmol/L；B、D. HER-2表达（++++）（×200），超声光散射断层成像示蓝色背景上肿块颜色主要呈红色，提示肿块的血红蛋白含量较高，MHC 291.24 µmol/L

3 讨论

乳腺超声光散射成像利用人体各种组织对不同波长近红外光的吸收、散射和反射的不同，互相参照而产生图像，并可以用于检测组织中的血流量、血氧饱和度、水含量等参数[6-8]。肿瘤组织的丰富血供和高代谢特征是光散射断层成像用以区分正常组织和恶性肿瘤组织的基础，但由于恶性肿瘤组织的种类及分化程度不同，其血供丰富程度和代谢活跃程度也不同，因而理论上可以认为光散射断层成像的诊断可能受到上述因素的影响[9-12]。

本研究通过OPTIMUS对180例乳腺癌患者进行术前MHC值综合判断，以术后病理结果为标准，发现不同病理类型和临床分期的乳腺癌组织HER-2表达并无显著差异，与Ross等[13]的研究结果相似。进一步对照分析乳腺癌HER-2不同表达状态时的超声光散射MHC值波动范围，发现HER-2不同表达状态时MHC差异有统计学意义（P＜0.05）。

HER-2又称neu或C-erbB-2基因，为185 kD的跨膜蛋白，是一种原癌基因，其蛋白产物与细胞生长密切相关[14]。乳腺癌中存在HER-2基因的扩增，在乳腺癌细胞增殖及分化中起重要作用，是评价预后和临床疗效的直接相关指标[15]。HER-2基因过度表达的乳腺癌恶性程度高，复发和转移发生早，预后差，对某些化疗药物有抵抗，并与患者的无病生存和总生存期有关[16-18]。因此，HER-2基因作为一个独立的预后指标，对于乳腺癌的预后评价及指导治疗有重要价值。本研究对乳腺癌手术标本进行HER-2免疫组化染色，对照OPTIMUS系统的MHC测值进行分析，结果显示，MHC值与乳腺癌预后指标HER-2表达水平有显著相关性，乳腺癌HER-2中、高度表达组比HER-2阴性组MHC值明显增高，即MHC值越高，乳腺癌的侵袭性越强，预后越差，无病生存期越短。因此，MHC可能也是一个很好的间接预测患者预后的指标，可以用于术前评估乳腺癌患者的预后。若术前MHC测值很高，临床可能考虑更积极的治疗态度，可以依据不同患者的MHC测值制订不同的治疗方案，做到个体化治疗。

本研究结果显示，随着肿瘤HER-2表达强度的增加，MHC值增大（P＜0.05），间接提示乳腺癌超声光散射MHC值与HER-2表达密切相关，说明乳腺超声光散射MHC值可以间接反映HER-2的表达状态。超声光散射诊断系统是基于肿瘤的发生、发展与肿瘤血管生成密切相关并结合了光散射和超声检查的优点而设计的一种功能成像技术，该技术应用于乳腺疾病的诊断，可以无创、重复地评价乳腺癌HER-2的表达水平，具有指导手术治疗和预测预后的价值，在乳腺癌的普查及早期诊断中起重要作用。对超声光散射和HER-2的研究是临床影像与基础病理相结合的研究，可以加深超声影像学与临床、肿瘤分子生物学之间的联系。然而，目前所使用的OPTIMUS系统测量MHC值时也会受到一些因素的影响，造成MHC测值不稳定，如肿块深度及肿瘤直径大小的影响等，有待于新一代超声光散射乳腺成像系统的研发，目前已有学者开始投入这项研究[17,18]，新系统可以根据乳腺肿块大小和深度的不同，对近红外光的发射频率进行调制，能够有效地减小肿瘤大小和深度对MHC测量的影响，减少测量误差。

总之，OPTIMUS技术测得的乳腺癌MHC值与HER-2表达水平相关，与乳腺肿瘤患者的预后关系密切，可以在一定水平上指导临床制订诊疗方案，作为当前乳腺肿瘤影像诊断技术必要的补充手段。

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（责任编辑张春辉）

PurposeTo explore the signifcance of the correlation between the maximum hemoglobin concentration (MHC) measured by ultrasound-guided diffused optical tomography (DOT) and HER-2 expression in breast cancer.Materials and MethodsA total of 180 patients with breast cancer confrmed pathologically by surgery underwent DOT to inspect the MHC of breast mass. Compared with surgical and pathological results which indentifed HER-2 expression in different age of onset, TNM stage and pathological grouping of carcinoma tissue, the MHC features and its correlation with HER-2 expression were analyzed.ResultsAmong 180 cases, 81 cases (45.0%) were HER-2 positive breast cancer and 99 cases (55.0%) were negative; the positive rate of HER-2 gene expression in breast cancer was not statistically signifcant in aspects of pathological type, age of onset or clinical stage (P＞0.05); OPTIMUS detection demonstrated that MHC value of HER-2 (+++) group and HER-2 (++++) group was signifcantly higher than that of HER-2 (－) group (P＜0.05), and the increase of MHC value was accompanied with the rise of HER-2 gene expression.Conclusion MHC value is closely correlated with HER-2 overexpression, which can provide reference for therapy and prognosis of breast cancer.

Breast neoplasms; Ultrasonography, mammary; Diffused optical tomography; Receptor, epidermal growth factor; Hemoglobinometry

东南大学附属中大医院超声诊断科江苏南京 210009

胡中倩

Department of Ultrasonic, Zhongda Hospital, Southeast University, Nanjing 210009, China

Address Correspondence to: HU Zhongqian

E-mail: hzq920@126.com

江苏省卫生厅资助课题项目（H200756）。

R737.9；R730.41

2013-08-08

修回日期：2013-12-11

中国医学影像学杂志

2014年第22卷第1期：26-29