HER2阳性乳腺癌患者MRI乳腺背景实质强化特征及其对新辅助化疗疗效的评估
2022-06-21连欣郭东强钱丽霞
连欣， 郭东强， 钱丽霞
乳腺动态增强MRI(dynamic contrast-enhanced MRI，DCE-MRI)在乳腺疾病诊断的应用越来越广泛。其中，乳腺背景实质强化(background parenchymal enhancement,BPE)是乳腺DCE-MRI研究中的重要的评估指标，BPE是注射对比剂后MRI 上正常纤维腺体的强化，包括乳腺间质组织和上皮组织的强化[1]，是MRI检查所特有。BPE在之前的乳腺癌研究中并未引起重视，而美国放射学院2013年新版乳腺影像报告和数据系统 (breast imaging and reporting data system，BI-RADS)提出 BPE 应当在报告中独立描述[2]。乳腺癌新辅助化疗患者的完全病理应答与较长的无复发生存期相关。早期预测新辅助化疗应答情况有利于制定合适的化疗方案，及时调整方案，挑选出真正受益的患者，避免无效化疗带来的不良反应[3]。目前，越来越多的研究者对BPE对新辅助化疗疗效的评估进行研究。
HER-2阳性乳腺癌恶性程度高，早期易复发转移，总体预后较差[4]。目前对HER-2阳性乳腺癌最常用的术前治疗方法为新辅助化疗(neoadjuvant chemotherapy，NAC)，化疗药物可引起乳腺正常血管损伤，从而降低BPE水平，且在最新NCCN指南中HER-2乳腺癌NAC方案均合并了靶向辅助治疗，其最重要的作用之一则是阻断HER-2的表达[5]。研究表明乳腺BPE程度取决于乳腺周围血管分布及对比剂进入组织的渗透性[6,7]，HER-2/neu原癌基因与体外血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor，VEGF)上调相关[8-10]，从而可促进乳腺血管的通透性及新生血管的生成，因此HER-2表达与BPE程度的可能具有一定的关系。本研究旨在探讨在HER-2阳性乳腺癌NAC治疗前后BPE程度的改变及其与疗效的相关性。
材料与方法
1.研究对象
搜集2019年1月-2021年9月山西白求恩医院所有的乳腺癌患者进行回顾性研究，共858例乳腺癌患者，171例进行NAC治疗，并将符合以下标准的乳腺癌患者进行病例自身对照研究，纳入标准：①经过NAC前穿刺及术后病理证实，患者为HER-2阳性单侧乳腺癌；②所有患者均采用辅助化疗进行治疗，且均未进行抗激素治疗；③所有患者NAC前后均有完整的病理、临床影像学资料。排除标准：①NAC治疗中断的患者；②临床、病理及影像资料不全的患者；③影像图像质量不佳不能用于分析。最终，共71例HER-2阳性乳腺癌患者被纳入研究。为避免延误治疗，患者行乳腺DCE-MRI 检查时未考虑其月经周期[11]。
2.乳腺DCE-MRI检查方法
乳腺MRI检查采用3.0T MR扫描仪 (Skyra,Siemens,Germany) 及18通道专用线圈完成。所有患者在NAC前、后均行常规MRI序列和DCE-MRI检查。 常规MRI序列参数：T1WI(TR 5.43 ms，TE 2.46 ms，FOV 340 mm，矩阵512×512，层厚4 mm，翻转角度20°) ，T2WI(TR 4160 ms，TE 69 ms，FOV 340 mm，矩阵为384×384，层厚4 mm，翻转角度为10°) 。DCE-MRI扫描一期蒙片+6期增强图像：T1-动态增强扫描序列-SPAIR,TR4.45 ms，TE 1.68 ms，FOV 360 mm，矩阵 448×448，层厚1.6 mm，翻转角度为10°；蒙片扫描后以2.5 mL/s的速率经高压注射器向肘静脉注入0.2 mL/kg体重的Gd-DTPA(钆喷酸葡胺，拜耳，德国)并以20 mL生理盐水冲管；对比剂注射完成后连续扫描6个时相的增强图像，并同时获取各期剪影图像。DCE-MRI总扫描时间约7′26″，共获取了71例符合条件的乳腺MRI检查。
3.影像图像分析
所有患者DCE-MRI图像均由在评估乳腺图像方面分别具有6年和10年的经验的2名放射科医生进行，意见不一致时由这两名医生协商评估，最后达成一致意见。患者的临床病理信息及疗效进行盲法设计。参照文献[12]方法据纤维腺体组织强化范围将BPE划分为轻微(<25%)、轻度(25%～50%)、中度(51%～75%)和重度(>75%)4 种程度，对乳腺进行生理及病理学研究，对DCE-MRI扫描增强后第1期图像的健侧乳腺背景强化进行评价并分类(BPE水平分为1=轻微，2=轻度，3=中度，4=重度)[2]。据NAC前后BPE水平的变化，计算BPE变化的差值(如NAC前BPE为4=重度，NAC后1=轻微，则BPE下降为3级)。另外，选择动态增强第3个时相即105～156 s的图像进行测量肿块型病灶的最大经线[13]。
4.HER-2阳性乳腺癌患者NAC方案
所有HER-2阳性乳腺癌患者均完成了NAC全部周期的治疗，且所有患者术前均未进行内分泌治疗。其中 TCbHP方案43例，EC-TPH方案7例，THP方案4例，TCH方案16例，ddEC-ddT+HP方案1例。
5.病理评估
所有患者NAC前后均行病理组织检查。组织切片标本由病理科医师进行评估。通过免疫组化(IHC)的方法进行HR，即ER和PR的检测，据最新ASCO/CAP乳腺癌激素受体IHC指南将细胞表达≥1%的定为受体阳性，<1%定为受体阴性。HER-2阳性定义为标准免疫组化或荧光原位杂交(FISH)阳性。如果患者IHC检测为3+，则直接诊断为HER2阳性；如果IHC检测结果为2+，则通过FISH确认结果。如果免疫组化检测结果为1+或0，则定义为HER2阴性。
根据Miller-Payne分级，在NAC后的术后病理组织切片，如果在原发灶中找不到恶性肿瘤的组织学证据或只有导管原位癌[14]即定义为pCR。并将患者分为完全缓解(complete remission rate,pCR)组及非pCR组。
6.统计学分析
统计分析使用SPSS 18.0 软件进行数据分析。采用Pearson χ2检验和独立样本t检验比较pCR组和non-pCR组临床特征进行比较。 采用Kappa检验分析2名医师判断BPE的一致性，Kappa≤0.4为一致性一般，0.4
结 果
1.对71例HER-2阳性乳腺癌化疗前后基础临床特征进行比较
NAC后经手术病理证实，pCR组20 例， non-pCR组51例。对71例患者化疗前后的基础临床特征进行比较，pCR和non-pCR组间，患者年龄、绝经状态、NAC前病灶大小、HR受体状态均无统计学意义。NAC后最大径差异有统计学意义，P<0.001(表1)。
表1 pCR和非pCR组间患者在NAC前后基础临床特征比较
2.一致性分析
2名医师评价NAC前BPE及NAC后BPE的一致性高(Kappa=0.747,0.683)。
3.pCR组、non-pCR组各组内NAC前后BPE水平的比较
分别对pCR组与non-pCR组NAC前、后BPE记录，并采用配对设计非参数方法，pCR组NAC前、后BPE比较有统计学差异(P<0.001，表2)。
表2 pCR组、non-pCR组各组内NAC前后BPE水平的比较
4.pCR与non-pCR组NAC前、后BPE水平比较
采用Mann-WhitneyU检验的方法，对pCR与non-pCR组化疗前、后BPE水平的比较，NAC前BPEpCR与non-pCR组两组间有统计学差异(Z=-2.128，P=0.033)；pCR组75.00%的乳腺癌患者NAC后BPE水平出现了下降(15/20)(Z=-3.738，P<0.001)；non-pCR组乳腺癌患者45%的乳腺癌患者NAC后BPE水平出现了下降(23/51)(Z=-7.071，P<0.001)；pCR组与non-pCR组NAC后BPE水平的下降率有统计学差异(Z=-2.707，P=0.007，表3)。
图1 女，43岁，穿刺活检病理结果为浸润性导管癌。a) NAC前DCE-MRI第一期剪影图示BPE中度强化，右侧乳腺病灶(箭)，穿刺活检病理结果为浸润性导管癌；b)采用TCHP治疗方案NAC后图示右侧乳腺病灶消失，BPE为轻度强化。 图2 女，40岁。a)NAC前DCE-MRI第一期剪影图示BPE呈中度强化，右侧乳腺病灶(箭)，穿刺活检病理结果为浸润性导管癌；b) 采用EC-TPH方案NAC后图示右侧乳腺病灶消失，BPE为轻微强化。 图3 女，42岁。a) NAC前DCE-MRI第一期剪影图示BPE轻度强化，左侧乳腺病灶(箭)，穿刺活检病理结果为浸润性导管癌；b) 采用TCH方案NAC后图示左侧乳腺病灶消失，BPE为轻微强化。 图4 女，47岁。a) NAC前DCE-MRI第一期剪影图示BPE中度强化，左侧乳腺病灶(箭)，穿刺活检病理结果为浸润性导管癌；b) 采用ddEC-ddT+HP方案NAC后图示左侧乳腺病灶消失，BPE为轻度强化。 图5 女，38岁。a)NAC前DCE-MRI第一期剪影图示BPE中度强化，右侧乳腺病灶(箭)，穿刺活检病理结果为浸润性导管癌；b)采用TCH方案NAC后图示右侧乳腺病灶消失，BPE为轻度强化。
表3 pCR组与non-pCR组NAC前、后BPE的变化
5.绝经组与未绝经组NAC前、后的BPE水平的变化(表4)
表4 未绝经组与绝经组NAC前、后的BPE变化
绝经组26例，未绝经组45例，未绝经组患者的NAC前基础BPE高于绝经组，两组间有统计学差异(Z=-1.987，P=0.047)；未绝经组患者NAC后BPE降低程度大于绝经组患者，未绝经组患者NAC后BPE水平降低了73.91%(34/46)(Z=-6.330，P<0.001)，绝经组患者NAC后BPE水平降低了38.46%(10/26)(Z=-5.000，P<0.001)，未绝经组患者与绝经后患者NAC后BPE下降率有统计学差异(Z=-2.081，P=0.037)。
6.HER-2乳腺癌患者疗效的影响因素分析(表5)
表5 HER-2乳腺癌患者疗效的影响因素分析
采用二元logistic回归的多因素回归进行分析(因变量：是否完全缓解，自变量：NAC前BPE、雌激素受体、孕激素受体)，结果显示，NAC前BPE、孕激素受体是完全缓解的独立预测因素(P<0.05)，其OR值均<1，即NAC前BPE越小、孕激素阴性，有利于NAC达到pCR。
讨 论
本研究表明HER-2阳性乳腺癌pCR组及非pCR组NAC前、后BPE程度均有差异。NAC前非pCR组HER-2乳腺癌患者的基础BPE水平高于pCR组，pCR组BPE水平的下降比非pCR组更明显，说明BPE下降程度越大，疗效越好；NAC前BPE是pCR的独立预测因素，这与文献结果一致[15,16]，且NAC前BPE程度越低，越容易达到pCR，预后越好，NAC前BPE可预测HER-2阳性乳腺癌NAC的疗效。
本研究非绝经组HER-2乳腺癌患者的NAC前基础BPE水平高于绝经组，在NAC后非绝经组和绝经组患者的BPE水平均降低，未绝经组患者的BPE水平降低幅度大于绝经组患者，这与荷尔蒙状态明显相关[17-20]。
研究表明[11, 21]BPE的减少与整个NAC的肿瘤应答相关。 原因如下：①化疗通过增加乳腺血管灌注，使大量药物到达肿瘤和正常乳腺实质；②药物杀死肿瘤细胞并引起正常血管损伤，从而降低BPE水平。胡文娟等[22]研究证明化疗药物对血管的作用和对肿瘤细胞的损伤作用是相对独立的两个过程。
乳腺背景实质强化(BPE)定义为乳腺 MRI图像显示注入对比剂后正常乳腺实质的强化，是乳腺动态增强 MRI所特有的一种表现形式。
本研究发现NAC前非pCR组HER-2乳腺癌患者的基础BPE水平高于pCR组，pCR组BPE水平的下降比非pCR组更明显，说明BPE下降程度越大，疗效越好；NAC前BPE是pCR的独立预测因素，且NAC前BPE程度越低，越容易达到pCR，预后越好，NAC前BPE可预测HER-2阳性乳腺癌NAC的疗效。推测这可能与HER-2基因的表达及扩增有关：HER-2基因的扩增可促进血管的生长[23]，研究表明HER-2/neu原癌基因与体外血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor，VEGF)上调相关[8-10]。VEGF是强有力的血管直接诱导因子可通过诱导血管内皮细胞的增殖增加毛细血管渗透性使血管内成分泄露，而为血管内皮细胞的迁移及血管形成提供条件[24]，所以受VEGF的影响，乳腺血管内对比剂具有更大的通透性，并且VEGF可促进乳腺血管的再生，致BPE程度升高。研究表明[25]血清VEGF水平与乳腺癌的HER-2基因表达具有相关性，新辅助化疗可降低乳腺癌患者血清VEGF的水平。HER-2阳性乳腺癌NAC靶向药物治疗最重要的作用之一则是阻断HER-2的表达，曲妥珠单抗(trastuzumab，商品名:Herceptin)是第一个基因靶向治疗乳腺癌的药物，通过与HER2受体结合发生内吞作用进入肿瘤细胞核内，阻断了HER2再循环到胞膜的过程，加速了HER2蛋白的旁路降解，从而抑制HER2对肿瘤细胞向恶性表型的转导[26]。同时，又能作用于人体免疫细胞产生抗体依赖性细胞毒(ADCC)效应，并且减少VEGF生成抑制肿瘤血管生成；观察发现NAC前BEP较低的患者部分病理HER-2表达IHC检测结果为2+，NAC前BEP较高的患者IHC检测结果没有出现3+的情况，病理所以大胆推测NAC前BPE较低的患者可能HER-2基因的表达扩增率相对较低，所以NAC药物疗效较好，更容易达到pCR。
Cortazar[14]等发现ER/PR可能对pCR产生影响，本研究表明孕激素受体阳性是HER-2乳腺癌NAC后pCR的独立预测因素，与研究相符[27]，并亟待进一步研究。
研究的局限性：①我们对乳腺BPE进行定性分析，虽然对阅片者间一致性高，但难免避免受其主观影响。 因此，今后应通过定量分析对本研究结论加以进一步验证。②此次回顾性研究涉及病例数较少， 需进一步搜集更大量的患者进行研究。③MRI检查中对绝经前患者没有要求其月经周期，这可能会影响所确定的BPE程度，研究结论亟待今后进行前瞻性研究验证。
综上所述，NAC前BPE程度可作为HER-2阳性的乳腺癌患者NAC后达到pCR的一个预测因素。
