超声评价三阴性乳腺癌新辅助治疗效果的研究

吴歆 综述，梁博 审校

(1 南通大学附属医院超声科，南通 226001；2 南通大学第二附属医院超声科)

三阴性乳腺癌(triple-negative breast cancer,TNBC)是指缺乏雌激素受体(estrogen receptor,ER)、孕激素受体(progesterone receptor,PR)和人表皮生长因子受体2(human epidermal growth factor receptor 2,HER-2)表达的一种乳腺癌分子亚型。TNBC 具有高度侵袭性、耐药性、进展性，更易形成复发转移灶，相较于其他分子亚型的乳腺癌预后更差。

TNB 占所有乳腺癌亚型的15%～20%，因其缺乏治疗靶点，对内分泌治疗和分子靶向治疗均不敏感[1]。目前，TNBC 的治疗以手术和全身化疗为主。新辅助治疗(neoadjuvant chemotherapy,NAC)是指术前通过化疗、内分泌和分子靶向等全身药物联合疗法使肿块缩小、及早杀灭看不见的转移细胞。尤其是在TNBC和HER-2 阳性患者中，NAC 已被证实能有效降低患者的复发率、延长生存周期、改善生活质量。然而，约1/3 的患者对NAC 治疗方案不敏感，从而延误早期化疗方案的调整甚至接受不必要的治疗毒性[2]，因此早期客观评估NAC 疗效对个体化术前治疗和预后至关重要。

NAC 的评价指标主要包括病理组织学和影像学两个方面。病理组织学是提示预后改善程度和反映化疗敏感性的“金标准”，其中病理完全缓解(pathological complete reponse,pCR)是指经NAC 治疗后乳腺及腋窝均未探测到残余肿瘤组织。然而，病理组织学评价具有时间滞后的缺陷，而实时的超声成像技术可动态评估肿块的形态学、生物学及与周围组织关系等变化，从而弥补了这一时间维度上的不足。相较于钼靶和磁共振成像(magnetic resonance imaging,MRI)，乳腺超声因其价格低廉、方便快捷、无创有效等优势成为我国目前评价NAC 疗效的主要影像学手段。随着超声新技术的不断开展，多模态的超声技术可从病灶组织硬度、血流灌注等方面评价乳腺癌NAC 疗效。本文就超声检查在评估TNBC 的NAC疗效方面的现况进行综述。

1 二维灰阶超声

在超声评估不同分子亚型乳腺癌NAC 疗效的准确率中，TNBC 出现较高阴性预测率、较低假阴性率和最高诊断比值(分别为75%、37.5%、15)，其中诊断比值不受疾病流行率的影响从而可以很好地比较各亚型的诊断性能，表明超声能可靠地预测TNBC对NAC 的病理反应[3]。TNBC 原始二维超声图像特征为体积更大、回声大多较低、垂直生长更多、内部钙化较少[4]，接受NAC 后，病灶的大小、形态、边界、内部回声、后方回声等均有不同程度的变化[5]。一项对接受NAC 治疗59 例TNBC 患者的回顾性分析[4]显示，pCR 与NAC 后超声图像感兴趣区域(region of interest,ROI)较高的回声比率、更小的肿块深度和宽度显著相关(均P＜0.05)，这可能与肿瘤细胞接受NAC 后发生异质性改变从而导致回声增加、体积变小有关，但在同期分析的HER-2 阳性亚型中未观察到趋势，可见超声成像需要根据不同亚型具体分析。N.MATSUDA等[6]提供了一种可量化评估肿瘤ROI回声的方法预测NAC 反应，结果显示不仅原发灶的回声变化与TNBC 的pCR 显著相关(P＜0.05)，也可通过转换肿瘤和脂肪区域的绝对值定量回声变化预测pCR。当前，二维灰阶超声主要通过肿块大小的变化评价NAC 疗效，相比于临床触诊，减少了主观因素的偏差。TNBC 患者肿块最大径的缩小率在NAC早、中、后期均有统计学意义(P＜0.05)[7]。研究[8]显示超声在评估NAC 后残留病灶大小的能力与MRI 无明显差异。另有研究[9]认为以病理组织学肿瘤大小为标准，MRI 比灰阶超声、钼靶在预测NAC 疗效更具有优势，类内相关系数分别为0.97、0.78、0.69。

综上，二维超声在评估原发灶TNBC 行NAC 前后变化时有不可避免的劣势，原因有：(1)部分TNBC病灶二维超声图像呈不规则形态、边界模糊或后方回声衰减，加大了准确测量肿块径线的难度；(2)尽管大部分TNBC 为向心性退缩型，仍有部分病灶呈树枝型或蜂窝型退缩后表现为多中心分布的结节[10]；(3)TNBC 的完全缓解率较高，化疗后肉芽组织形成继而产生大量纤维组织，但超声图像仍以低回声的表现形式存在。相比于钼靶，灰阶超声对钙化的显示不佳，单纯以最大径线评估NAC 后期疗效具有一定的局限性。

2 彩色多普勒超声(color Doppler flow imaging,CDFI)

CDFI 可定性、定量地评估乳腺病灶的血供情况。目前TNBC 的Alder 分级通常为Ⅱ～Ⅲ级、阻力指数＞0.7，与非TNBC 相比彩色血流分级并无明显差异[11]。TNBC 是一种血管依赖性乳癌分型，且血管丰富程度与恶性程度和预后密切相关。肿块内部血供情况往往先于形态学改变。多普勒信号通常随着肿瘤血管分布的减少而减少，提示血管分布的变化可预测NAC后肿瘤反应。血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)作为最有效的血管生成细胞因子之一，可导致血管内皮细胞有丝分裂，增加血管通透性[12]。研究[13]表明，VEGF 可为接受铂类药物的TNBC 患者预测NAC 疗效，指导早期治疗。接受NAC 治疗后的乳腺肿块因新生血管减少和原滋养血管的破坏，继而局部血管压力减轻，相应的血流动力学指标阻力指数、收缩期峰值流速值可能也会下降，但目前TNBC 中血流定量指标与NAC 疗效间的研究较少。李妙珊等[14]研究显示，经NAC 后原发灶血流从Ⅱ～Ⅲ级为主降到0～Ⅰ级为主，评估化疗有效的灵敏度及准确率分别为95.6%和84.9%，介于二维和弹性超声之间(分别为95.2%、79.2%；97.9%、84.9%)。K.NAKASHIMA等[15]发现TNBC 的阴性预测值(negative predict value,NPV)显著高于ER+/HER-2-肿瘤(53% vs 13%,P＜0.001)，辅助MRI 增加预测残余灶的NPV，满足特定亚型的临床需求和差异。值得注意的是，化疗药物对肿瘤细胞的抑制和破坏会引起原发灶周围炎症细胞的浸润和小血管的增生，造成血流Adler 分级不变甚至升高的假象[16]。另部分乏血供的TNBC，CDFI 难以显示肿块血供全貌和低流速血管，因此对这部分肿块评价效果欠佳。

MR 弥散成像(diffusion weighted imaging,DWI)可通过测定表观弥散系数(apparent diffusion cocfficient,ADC)等定量指标，反映组织血流灌注情况，从而间接反映组织的微血管分布，早期评价NAC 治疗后的肿瘤细胞学改变。王小容等[17]认为乳腺癌患者接受NAC 后，因肿瘤细胞密度变低、血管通透性降低，DWI 测得的ADC 值、药代动力学参数及病灶血流TIC 类型也随之变化，这些参数有助于判断患者NAC 疗效。但CDFI 比前者检查时间短、检查费用低廉且无辐射，更易推广。CDFI 是评估NAC 疗效的补充手段，可提示乳腺癌病灶与病理反应之间的相关性，因此在早期治疗中具有指导意义。

3 弹性成像(ultrasound elastography,UE)

UE 不仅有二维超声和CDFI 重复性高、成本低的优点，还能提供组织硬度定量参数评估NAC 的疗效，优化诊断效能。目前在乳腺癌中开展最多的UE技术是应变弹性成像(strain elastography,SE)和剪切波弹性成像(shear-wave elastography,SWE)。

相比于其他分子亚型，TNBC 的硬度更低，多数弹性评分为4 分，弹性应变比较低，在SWE 上更软，且病变与脂肪硬度的比率较低[18]。M.HAYASHI等[19]研究显示相对较软的肿瘤对NAC 反应良好，反之会导致化疗耐药性，侧面反映TNBC 化疗缓解率较好。杨洁等[20]研究结果显示TNBC 弹性应变比较化疗前增高者，生存周期更长、预后更好，这部分对化疗敏感的病灶病理显示肿瘤细胞变性坏死、增殖减慢，间质中的纤维组织增生并胶原化，形成瘢痕。李妙珊等[14]研究发现，弹性应变评分在评估TNBC 的NAC疗效与术后病理学评估具有较高的一致性；但弹性应变评分不变或升高判定为化疗无效，反之化疗有效。可能与纳入样本量较小和评定方案的不一致，尚需多中心大样本资料的研究。

SWE 硬度已被证实与肿瘤生长显著相关，因癌症的发生和进展需要细胞外基质的重构[21]。在3 个周期NAC 后测量的SWE 硬度和基线硬度的变化与6 个周期后的pCR 密切相关[22]。J.GU等[23]提出一种新的SWE 参数质量特征频率(fmass)，即ROI 内的最小剪切波速度和最大质量尺寸的比值，从而降低了因质量带来的诊断假阴性率，结果显示包括TNBC 在内不同分子亚型有反应者的硬度显著降低且fmass显著增加，而无反应者的硬度仍较高且fmass 很低。A.M.MAIER等[24]发现SWE 对HER-2 阴性肿瘤有更好的曲线下面积(area under curve,AUC)和敏感性，尤其是对Luminal B/HER-2 阴性肿瘤，同时两个周期NAC 后，TNBC 的pCR 预测也有较好的诊断准确性(AUC=0.725,P=0.012)。表明SWE 对TNBC 早期NAC 疗效有较好的诊断价值，但目前相关研究较少且样本量较小，值得进一步研究。

UE 较二维超声在评估NAC 疗效方面具有独特的优势，除弥补了上述对于筛网状、多结节状残余灶评估的弊端；也适用于二维超声无法辨别的接受NAC 后TNBC 出现纤维组织增生的情况，SWE 可检测到残留灶似乎比pCR 留下的纤维组织更硬[25]。但也有一定的局限性：(1)UE 成像质量不可避免地受患者的呼吸、脂肪层厚度、ROI 的大小深度等影响，因此操作要求较高；(2)较大的肿块不能完全取样，从而没有足够的空间与组织参考区域进行对比；(3)部分TNBC 肿块生长过快、液化坏死等导致的病灶内部硬度不均，造成误判；(4)不同乳腺腺体分型也对测量UE 数据产生影响。总之，UE 是预测NAC 疗效前景较好的辅助手段，在TNBC 特定亚型中与pCR 的相关性尚需进一步探讨。

4 超声造影(contrast-enhanced ultrasonography,CEUS)

随着新技术的开展弥补了肿瘤形态学在评估NAC 疗效方面的不足，CEUS 通过重建立体图像反映肿瘤功能学(肿瘤新生血管形态学和血流灌注学)，明显提高超声诊断的分辨力。CEUS 的定性指标在NAC 前后发生明显变化与其病理特征密切相关，对评价NAC 疗效也有较高的价值。胡晓芳等[26]报道，接受NAC 后多数病灶的增强效果由低增强转为高增强，造影剂进入肿瘤的顺序由向心性转为离心性，造影模式由“速升速降”转向“同升同降”，与病理组织学显著反应差异有统计学意义(均P＜0.05)，在病理上表现为肿瘤细胞的活性降低，病灶缩小或消失，原发血管的萎缩和新生血管减少，同时可伴有肉芽组织的形成。此外，NAC 治疗后肿瘤CEUS 的定量指标也有会发生变化，如达峰值时间(time to peak,TTP)增加、AUC 减小、曲线上升斜率(gradient,Grad)及峰值强度(peak intensity,PI)下降[27]。接受NAC 后PI 和Grad 值下降可能与病灶血管萎缩闭塞，导致血流灌注流量减小、流速减慢有关。胡高杰等[28]发现相比于非TNBC，TNBC 在CEUS 后表现为高增强、边界清晰、形态规则、灌注缺损；在定量参数方面，无论是肿块整体或灌注最强区域Peak 值均较非TNBC更高，而灌注最强区上升斜率SharPness 值更低。K.JIA等[29]荟萃分析了包括424 例患者的9 项符合CEUS 在监测NAC 病理反应方面的研究，结果示CEUS综合的敏感性、特异性和诊断优势比分别为87%、84%和36，AUC 为0.92，表明CEUS 可准确监测NAC 反应。Y.HUANG等[30]发现TNBC 比HER-2 亚型对NAC 的反应更好(OR=2.872、3.939)，加入CEUS(△IMAX 和△TTP)后的新模型比传超声联合分子分型的原始模型预测NAC 疗效性能更加优越(AUC 分别为0.841、0.748)。吴明晓等[31]在16 例老年TNBC患者中通过CEUS 预测NAC 疗效，TIC 曲线参数结果显示PI、TTP、Grad 值在NAC 前后差异有统计学意义(P＜0.05)，CEUS 评价NAC 有81.3%的准确性。

与常规超声相比，CEUS 能更敏感地发现肿瘤中央区坏死液化灶，且肿块大小测值更接近术后病理测值[32]。与MRI 相比，CEUS 对肿块测量与病理一致性更高，所得到的预测效果与MRI 一致；不同于MRI 造影剂可从肿瘤血管渗漏到细胞间质中，超声造影剂具有低弥散性，较少外渗到周围基质中，可定性定量地评估肿瘤的血流灌注情况，可更加真实的评估目标病变[33]。A.AMIOKA等[34]认为与PET/CT 相比，CEUS 评价NAC 疗效的特异性和准确性更高。崔嵘嵘等[35]认为尽管功能性磁共振成像(functional magnetic resonance imaging,fMRI)和CEUS 均可评价乳腺癌NAC 疗效，但fMRI 比CEUS 与病理诊断结果之间的一致性更好，应作为首选检查手段。CEUS 对于多灶性并且不在同一平面的乳腺癌患者，超声造影每次仅能评估其中的单个病灶，可能对化疗效果的评估产生影响。凭借CEUS 在乳腺癌NAC 疗效评估中具有独特的优势，有望成为常规监测NAC 反应的潜在工具。

5 超声光散射成像系统(optical tomography image ultra-sonography system,OPTIMUS)

肿瘤的功能学改变往往先于其形态学改变，因此在恶性肿瘤初期即可表现出生理功能差异。OPTIMUS 由超声成像系统和光子散射断层成像(diffuse optical tomography,DOT)系统两部分组成，将结构成像技术和光学成像技术相结合，通过检测不同组织的血液参数，动态反映病灶内血供变化以评估病灶的功能学改变[36]。目前，大部分OPTIMUS 评估乳腺癌NAC 疗效的研究样本量较小。刘娟等[37]发现NAC前后通过OPTIMUS 测得△HBT%和△SIZE%可有效预测NAC 疗效，诊断敏感性和准确率分别为82.93%、81.03%。W.ZHI等[36]发现OPTIMUS 测得△THC%和△SIZE%对乳腺癌NAC 治疗反应评价的临界值分别为23.9%和42.6%，两者可用于3 个周期NAC 后的反应评估和早期病理反应预测。

尽管OPTIMUS 价格相对便宜、耗时较短，且提供了病灶的功能信息，然而肿瘤细胞对化疗药物的不敏感或化疗间歇期过长，可能会呈现高代谢后缺氧状态，会影响评估NAC 疗效的准确性。此外，DOT因其空间分辨率较差尚未单独在临床研究中广泛应用。另有研究[38]表明，相比于CDFI，DOT 能更敏感地检测到恶性微小病灶，但单独评价NAC 疗效的准确率较低。刘灿等[39]认为TNBC 在DOT 上表现为高总血红蛋白水平、低氧饱和度的恶性病灶的特征，与常规超声结合可提高TNBC 的诊断准确率。OPTIMUS可评估乳腺癌NAC 疗效，以作为MRI 和传统超声成像的补充手段，但目前尚未展开对分子分型的进一步研究。

其他超声新技术，如超声人工智能、组织谐波成像等，在乳腺癌辅助诊断中的应用日益广泛[40]，也在分子分型鉴别中也有较高的诊断准确性，但在评估乳腺癌NAC 疗效方面的研究尚处于理论层面。

综上所述，评估TNBC 的NAC 疗效不能仅靠单一指标，只有综合分析后才能提高预测性能。随着超声新技术的不断发展，新参数等的不断提出，为乳腺癌NAC 的疗效评估注入了新鲜血液，在定性定量评估NAC 疗效具有各自的优点，因此超声在TNBC 的NAC 疗效评估中有着更广阔的前景。