扩散加权成像表观扩散系数值与乳腺浸润性导管癌分子亚型的关系

谢宗玉XIE Zongyu

马宜传1MA Yichuan

姚 明2YAO Ming

程流泉3CHENG Liuquan

扩散加权成像表观扩散系数值与乳腺浸润性导管癌分子亚型的关系

谢宗玉1XIE Zongyu

马宜传1MA Yichuan

姚 明2YAO Ming

程流泉3CHENG Liuquan

作者单位

1.蚌埠医学院第一附属医院放射科 安徽蚌埠 233000

2.北京市顺义区医院放射科 北京

110113

3.解放军总医院放射诊断科 北京 100853

2016-03-01

中国医学影像学杂志

2016年 第24卷 第4期：277-280

Chinese Journal of Medical Imaging

2016 Volume 24 （4）： 277-280

目的 探讨表观扩散系数（ADC）值与乳腺浸润性导管癌4种分子亚型（Luminal A、Luminal B、HER2过表达、三阴性乳腺癌）及其生物学预后因子雌激素受体（ER）、孕激素受体（PR）、人类表皮生长因子受体-2（HER2）的相关性，为鉴别不同分子亚型及评估乳腺癌预后提供理论依据。资料与方法 回顾性分析具有完整病理及术前MRI资料的88例乳腺浸润性导管癌患者，术前采用平面回波成像序列获得扩散加权成像（b=0、1000 s/mm2），测定最小ADC值；术后采用免疫组化检查获得检测ER、PR、HER2及4种分子亚型，其中HER2（++）或（++～+++）采用免疫荧光原位杂交法检测，确定有无扩增。比较不同分子亚型间及乳腺癌生物学预后因子ER、PR、HER2的表达。结果 乳腺浸润性导管癌4种分子亚型间ADC值差异无统计学意义（P＞0.05）；ER、PR阴性者ADC值高于ER、PR阳性者，差异有统计学意义（P＜0.05），HER2阳性、阴性者ADC值差异无统计学意义（P＞0.05）。结论 ADC值不能鉴别乳腺浸润性导管癌4种分子亚型，无法评估其生物学预后。

癌，导管，乳腺；磁共振成像；扩散加权成像；表观扩散系数；病理学，外科；预后；受体，雌激素；受体，孕酮；受体，表皮生长因子

【Abstract】Purpose To investigate the correlation between apparent diffusion coefficient （ADC） value and the four molecular subtypes of breast invasive ductal carcinomas （Luminal A，Luminal B，HER-2 over-expressed），and its biological prognostic factors estrogen receptor （ER），progesterone receptor （PR），human epidermal growth factor 2，（HER2） to provide the theory basis for identifying the different molecular subtypes and evaluating prognosis of breast cancer.Materials and Methods Eighty-eight patients diagnosed as breast invasive ductal carcinomas with complete pathologic and preoperative MR data were retrospectively analyzed，preoperative diffusion weighted imaging were acquired using echo planar imaging sequence （b=0 and 1000 s/mm2），the minimum ADC was measured；ER，PR and HER2 were obtained by immunohistochemistry，and the subtype of each case was decided，HER2 was measured in fluorescence in situ hybridization to determine the presence of amplification. The expression status of the four molecular subtypes and the biological prognostic factors of ER，PR and HER2 were compared.Results The differences of ADC values among the four molecular subtypes of breast invasive ductal carcinomas were not statistically significant （P＞0.05）； ADC value of ER-negative and PR-negative group was higher than that in ER-positive and PR-positive group，the difference was statistically significant （P＜0.05），while there was no significant difference between HER2 negative and positive groups （P＞0.05）.Conclusion ADC value could neither be used to identify the molecular subtype of breast invasive ductal carcinomas，nor to evaluate their biological prognosis.

【Key words】Carcinoma，ductal，breast； Magnetic resonance imaging； Diffusion weighted imaging； Apparent diffusion coefficient； Pathology，surgical； Prognosis； Receptors，estrogen； Receptors，progesterone； Receptor，epidermal growth factor

依据雌激素受体（estrogen receptor，ER）、孕激素受体（progesterone receptor，PR）、人类表皮生长因子受体-2（human epidermal growth factor receptor 2，HER2）表达情况将乳腺癌分为4种分子亚型（Luminal A、 Luminal B、HER2过表达、三阴性乳腺癌），这种分子分型可以很好地解释同种病理类型乳腺癌在治疗及预后方面的异质性，为乳腺癌的个体化治疗及判断预后提供依据。近年来，功能MRI成为研究热点，其中扩散加权成像（DWI）是目前唯一判断活体水分子运动情况的影像学检查，其表观扩散系数（ADC）值能够直观地反映水分子运动。目前国内外对于乳腺癌预后因子及4种分子分型的研究较少，本研究拟分析ADC值与4种分子亚型及生物学预后因子ER、PR、HER2之间的相关性，鉴别不同分子亚型及评估乳腺癌预后。

1 资料与方法

1.1 研究对象 收集2013年8月—2014年12月解放军总医院收治的88例经病理证实的乳腺浸润性导管癌患者，均具有完整的病理及术前MRI资料。88例患者发现89个病灶，其中1例患者为双乳单灶。纳入标准：①所有患者行影像学检查前未进行任何干预；②患者于月经后7～10 d进行检查；③HER2（++）或（++～+++）行免疫荧光原位杂交法（fluorescence in situ hybridization，FISH）检测。排除标准：①不能耐受或配合MRI检查；②肿瘤较小，ADC值难以测量；③手术病理为非浸润性导管癌；④HER2（++）或（++～+++）未行FISH检测。本组患者年龄21～70岁，平均（47.19±10.20）岁。

1.2 仪器与方法 采用GE Signa excite HD 1.5T超导MRI扫描仪，采用4通道乳腺专用表面线圈。患者取俯卧位，双乳自然悬垂。常规扫描SE T1WI，扫描参数：TR 500 ms，TE 8.3 ms，层厚4.0 mm，间隔1.0 mm；FSE T2WI脂肪抑制，扫描参数：TR 4660 ms，TE 89 ms，层厚4.0 mm，间隔1.0 mm；DWI扫描参数：TR 8400 ms，TE 73.2 ms，b值取1000 s/mm2，层厚4.0 mm，无间隔；动态增强扫描采用3D-FSPGR序列（VIBRANT），扫描参数：TR 4.8 ms，TE 2.3 ms，层厚1.2 mm，无间隔扫描，矩阵320×320。分6个时相采集图像，每个时相扫描120 s，从第2个时相扫描开始，对比剂采用钆喷替酸葡甲胺，剂量为0.2 mmol/kg ，注射速度2 ml/s，随后注射生理盐水20 ml。

1.3 病理分析与免疫组化检查 所有病理标本均行HE染色，ER、PR、HER2采用免疫组化SP染色获得。ER、PR结果判定标准：阳性细胞≤10%为阴性，＞10%为阳性；HER2结果判定标准：根据乳腺癌HER2检测指南［1］，+++为阳性，-/+为阴性，++或++～+++时用荧光原位杂交检测存在基因是否扩增。将乳腺癌分为Luminal A型［ER阳性和（或）PR阳性、HER2阴性］、Luminal B型［ER阳性和（或）PR阳性、HER2阳性］、HER2过表达型［ER阴性、PR阴性、HER2阳性］、三阴性（TNBC型）［ER、PR、HER2均阴性］［2］。

1.4 图像分析 数据处理在GE AW 4.5工作站进行。感兴趣区（ROI）在T2WI图上选定，ROI应包括病灶最大截面，尽量避免坏死或囊变区，利用MR扫描仪FUNCTOOL软件复制功能将其复制到ADC图上，使受检者ROI大小及形态基本保持一致，每个ROI重复测量3次，取最小ADC值。同一病例多个病灶者，先测量多病灶中的典型病变区，再对其数值求和再平均作为一个值进行分析。

1.5 统计学方法 采用SPSS 16.0软件，生物学预后因子ER、PR、HER2间最小ADC值比较采用独立样本t检验，不同分子亚型间ADC值比较采用方差分析，P＜0.05表示差异有统计学意义。

2 结果

2.1 乳腺浸润性导管癌的MRI表现 所有患者经手术常规病理证实，共88例89个病灶，ADC值为0.701～1.220×10-3mm2/s，21个均匀强化（图1A、B），60个不均匀强化（图2A、B），8个簇集样强化；DWI呈均匀稍高和高信号26个，不均匀稍高和高信号63个（图1C、图2C）。

2.2 预后因子ER、PR、HER2的表达及其ADC值89个乳腺浸润性导管癌病灶平均ADC值为0.978×10-3mm2/s （95% CI 0.948～1.008）。ER阳性表达率为62.92%（图1D），PR阳性表达率为58.43%（图1E），HER2阳性表达率为42.70%（图1F、图2F），其中22例行FISH检测，5例显示扩增，17例未见扩增。ER、PR阴性者ADC值高于阳性者，差异有统计学意义（P＜0.05），HER2阳性、阴性者ADC值差异无统计学意义（P＞0.05），见表1。

表1 89个乳腺浸润性导管癌病灶ER、PR、HER2表达与ADC值的相关性

2.3 4种分子亚型及其ADC值 4种分子亚型（Luminal A、Luminal B、HER2过表达、TNBC）间ADC值差异无统计学意义（F=1.590，P＞0.05），见表2。

图1 女，35岁，右乳腺浸润性导管癌。MRI横轴位、矢状位病灶均匀强化（箭，A、B）；病变（箭）DWI呈不均匀高信号，最小ADC值0.96×10-3mm2/s（C）；免疫组化染色显示ER（+），PR（+），HER2（+），Luminal B型。病理诊断为右乳腺浸润性导管癌，肿瘤大小1.5 cm×1.0 cm×1.0 cm，病理分级Ⅲ级；腋窝淋巴结未见转移癌（2/27）（D～F）

表2 乳腺浸润性导管癌4种分子亚型的ADC值

图2 女，27岁，右乳腺浸润性导管癌。MRI横轴位、矢状位病灶明显不均匀环形强化（箭，A、B）；病变（箭）DWI呈不均匀高信号，最小ADC值1.08×10-3mm2/s（C）；免疫组化染色显示ER（－），PR（－），HER2（+），HER2过表达型。病理诊断为右乳腺浸润性导管癌，病理分级Ⅲ级，肿瘤大小2.3 cm×1.8 cm×1.5 cm；淋巴结见转移癌（1/4）（D～F）

3 讨论

乳腺癌患者生存率不断提高得益于乳腺癌个体化治疗方案的提出，同时这一方案依赖于病灶的组织学及免疫组化分型［3］。MRI具有高空间、高软组织分辨率的特点，相对于传统影像学检查，可能成为一种有意义的无创检查方法。DWI能够在活体水平对组织内水分子的功能状态和某些生化物质含量变化进行评价，对乳腺疾病的检查具有独到的作用［4］。本研究回顾性分析ADC值与乳腺浸润性导管癌分子生物学预后因子及各亚型之间的关系。

ER/PR阳性表达时，肿瘤生长受到激素调节，称为激素依赖性肿瘤，这类肿瘤对三苯氧胺反应灵敏，相对于ER/PR阴性表达的非激素依赖性肿瘤临床预后好［3］。HER2的表达率越高，预后越差，尽管靶向药物对于HER2基因扩增患者治疗有效，但其生存率并不高［5］。这些生物学因子与传统乳腺癌预后因子一起称为判断乳腺癌预后的指标。

本研究结果显示，ER/PR阴性组ADC值高于阳性组，差异有统计学意义（P＜0.05），与既往研究［6-7］结果一致，推测可能是由于ER/PR阳性表达可以抑制血管生成通路导致灌注下降，Kamitani等［7］报道ER/PR阳性表达的肿瘤显示细胞密度增高。上述原因导致ER/PR阳性表达ADC值减低。HER2阳性组ADC值高于阴性组，然而HER2阳性、阴性组ADC值差异无统计学意义（P＞0.05），与Kim等［8］的报道一致，HER2阳性的细胞更容易表现出恶性表型，伴随着细胞增殖、浸润和转移［8-9］。除细胞生长外，HER2诱导血管生成，因此血流量增加，是HER2阴性组灌注减少ADC值降低的原因［10］。目前国内外对于ADC值与乳腺浸润性导管癌生物学预后因子的相关研究不多，Kim等［8］和谢宗玉等［11］分别对67例和103例乳腺浸润性导管癌的ADC值与分子生物学预后因子进行相关性研究，结果发现ADC值与Ki-67、ToPo-IIa、P53、CyclinD1、ER、PR、HER2和EGF等多种预后因子均无相关性，认为ADC值并不能预测乳腺癌生物学预后，与本研究结果基本一致。

理论上，肿瘤的生物学行为由肿瘤内部基因决定，4种分子亚型的预后及生物学行为各具特点，其中Luminal A/B型对激素治疗反应良好，在4种亚型中预后最佳，三阴性乳腺癌所占比例最低，内分泌治疗无效，HER2过表达型对靶向治疗药物反应良好，本研究中4种亚型的患者例数与既往报道［12-13］类似。本研究显示4种亚型ADC值差异无统计学意义（P＞0.05），与既往研究［12-14］结果一致。然而，Molinari等［15］的研究纳入115例患者，结果显示各分子亚型间ADC值差异有统计学意义（P＜0.05），由于该研究所有患者病理类型并不统一，而本研究仅针对乳腺浸润性导管癌，可能是与Molinari等［15］的研究结论不一致的原因。Youk等［13］将分子亚型分为3组（三阴性、ER+/HER2－和HER++）同样得到阳性结果，三阴性乳腺癌ADC值高于其他两组，但本研究中HER2过表达组ADC值最高，其次是三阴性乳腺癌组，这与该研究结果不一致，可能是由于其分组及人群差异；其次，ADC值获得方法不同，Youk等［13］研究采用的是平均值，本研究的方法为取得多次测量的最小值。

总之，本研究收集乳腺浸润性导管癌，并对其ADC值与生物学预后因子及分子亚型进行分析显示，ER、PR阴性者ADC值高于阳性者，但ADC值并不能对乳腺癌分子亚型进行预测。本研究样本量较小，可能会导致统计效能不足，在后续研究中将继续扩大样本量以得到无偏结论。

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（本文编辑 张春辉）

Correlation Between Apparent Diffusion Coefficient Value on Diffusion Weighted Imaging and Molecular Subtypes of Breast Invasive Ductal Carcinomas

程流泉

2015-11-23

10.3969/j.issn.1005-5185.2016.04.010

Department of Radiology，PLA General Hospital，Beijing 100853，China

Address Correspondence to： CHENG Liuquan E-mail： cheng.liuquan@gmail.com

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