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乳腺癌剪切波弹性模量参数与其临床病理、免疫组化特征的关系研究

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  [摘要]目的利用实时剪切波弹性成像(SWE)技术探讨肿块硬度与其临床病理、免疫组化特征的相关性。方法79例(80个病灶)乳腺癌患者,收集所有患者的弹性图像,记录肿块的弹性模量参数,包括弹性模量最大值(Emax)、平均值(Emean)和标准差(Esd),并分析其临床病理、免疫组化特征与各弹性模量参数的相关性。结果所有肿块大小的Emean为(22.96±10.90)mm,中位数为20mm,因此将20mm作为界值。将肿块分为大病灶(≥20mm,39个)与小病灶(<20mm,41个)。大病灶各弹性模量参数的Emax为(245.49±53.52)kPa大于小病灶的(206.82±63.56)kPa,差异有统计学意义(P<0.05)。人表皮生长因子受体-2(Her-2)(+)各弹性模量参数的Emean、Emax、Esd分别为(88.12+18.73)、(261.12+40.67)、(56.74+18.42)kPa均大于Her-2(-)的(69.10±17.93)、(209.56±63.09)、(42.31+16.00)kPa,差异均有统计学意义(P<0.05)。I、II、II级乳腺癌的Emax、Esd比较,差异均具有统计学意义(P<0.05);I级乳腺癌的Emax、Esd均明显低于II、II级乳腺癌,差异均具有统计学意义(P<0.05);同时发现,乳腺癌的组织级别越高,弹性模量值越大。Ki-67中<14%、14%~30%及>30%的乳腺癌肿块的Emean、Emax、Esd值比较,差异均具有统计学意义(P<0.05);Ki-67中14%~30%及>30%的乳腺癌肿块的Emean、Emax、Esd值均明显大于Ki-67<14%的肿块,差异均有统计学意义(P<0.05)。Luminal A型、Luminal B型、Her-2过表达型、三阴性乳腺癌的Emean比较,差异具有统计学意义(P<0.05);Her-2过表达型乳腺癌的Emean、Emax、Esd值均明显高于Luminal A型、Luminal B型、三阴性,差异均具有统计学意义(P<0.05);Luminal A型的Emean、Emax、Esd值均明显低于Luminal B型、Her-2过表达型、三阴性,差异均具有统计学意义(P<0.05)。结论乳腺癌肿块弹性模量参数与肿块的临床病理、免疫组化特征有关,不同乳腺癌的分子亚型之间肿块硬度具有差异。
  [关键词]剪切波弹性成像;分子亚型;乳腺肿块
  DOI:10.14163/j.cnki.11-5547/r.2020.05.087
  目前,乳腺癌已經成为中国女性最常见的癌症,其发病率呈现逐年上升且年轻化趋势,因此对乳腺癌的早期发现、有效的临床诊治尤为重要[1]。在乳腺癌的发生发展过程中,不同因素均可影响肿瘤的分子生物学特性,根据各免疫组化指标表达情况的不同将乳腺癌分为不同的分子亚型,各分子.亚型乳腺癌的病因、临床病理、治疗方案及预后均存在差异[2]。实时剪切波弹性成像(shear wave elastography,SWE)可以定量分析组织硬度,探讨SWE中各模量参数与其临床病理、免疫学特征的相关性,以期为乳腺癌的准确治疗及预后提供一定的影像学依据,现报告如下。
  1资料与方法
  1.1一般资料收集2018年8月~2019年8月本院超声科79例(80个病灶)行乳腺超声检查的患者为研究对象,纳人标准:①全部于术前接受实时SWE检查;②所有患者在超声检查前未接受任何形式的治疗;③均经手术或穿刺检查获得病理结果为乳腺癌,免疫组化资料完整。其中,患者年龄20~77岁,平均年龄(48.91±10.88)岁。
  1.2仪器与方法常规超声及SWE检查均使用法国声科公司的Supersonic Imaging Aixplorer实时SWE超声诊断仪,探头频率为4~15MHz,弹性模量值单位为kPa。首先进行常规超声检查,记录下肿块的大小、二维灰阶特征和血流情况等,综合评估每个肿块的乳腺影像报告和数据系统(BI-RADS)分类结果。然后切换至SWE成像模式,根据肿块大小调节取样框的大小和位置,嘱患者屏气,待图像稳定后存取图像,使用SWE系统的测量软件Q-Box在图像上选定合适的感兴趣区(ROI),ROI尺寸应根据病灶的大小进行调整,原则上应包含整个病灶。最终测量出ROI内肿块的Emax、Emean和Esd值,同一病灶反复测量3次,取平均值。
  1.3诊断标准组织分级依据世界卫生组织(WHO)乳腺癌的组织学分类(2003年Sarff-Bloom-Richardson分级[3]。根据2013年美国临床肿瘤学会(ASCO)/美国病理学家协会(CAP)推荐的Her-2评估更新的指南,0分或1分为阴性,2分不确定,3分为阳性,需要行荧光原位杂交技术(FISH)检测,有Her-2基因扩增判定为Her-2阳性。Ki-67≥14%提示高增殖活性,<14%提示低增殖活性。参考2011年St.Gallen会议提出的乳腺癌分子分型标准4:①Luminal A型:.即免疫组织化学检测雌激素受体(ER)或孕激素受体(PR)阳性并且PR高表达,Her-2阴性,Ki-67低表达;②Luminal B型:免疫组织化学检测ER阳性,Her-2阴性,满足PR阴性或低表达、Ki-67高表达任意一项,或者免疫组织化学检测ER及Her-2均为阳性,PR、Ki-67任意水平;③Her-2过表达型:免疫组织化学检测ER、PR阴性,Her-2阳性,Ki-67任意水平;④三阴性乳腺癌:ER、PR、Her-2阴性,Ki-67任意水平。
  1.4观察指标分析79例(80个病灶)乳腺癌患者的病理检查结果;肿块的临床病理学特征与SWE各弹性模量的关系;免疫组化指标及分子亚型与SWE各弹性模量的关系。
  1.5统计学方法采用SPSS20.0统计学软件对数据进行统计分析。计量资料以均数±标准差(x±s)表示,采用t检验,多组计量资料比较,采用F检验;多行多列计量资料采用方差分析;计数资料以率(%)表示,采用x2检验。P<0.05表示差异具有统计学意义。   2结果
  2.1病理检查结果80个乳腺恶性病灶中乳腺浸润性导管癌71个,乳腺导管内癌6个,乳腺浸润性小叶癌2个,乳腺髓样癌1个。
  2.2肿块的临床病理学特征与SWE各弹性模量的关系所有肿块大小的Emean为(22.96±10.90)mm,中位数为20mm,因此将20mm作为界值。将肿块分为大病灶(≥20mm)与小病灶(<20mm),大病灶各弹性模量参数的Emean、Esd均大于小病灶,但差异无统计学意义(P>0.05);大病灶各弹性模量参数的Emax大于小病灶,差异有统计学意义(P<0.05)。Her-2(+)各弹性模量参数的Emean、Emax、Esd均大于Her-2(-),差异均有统计学意义(P<0.05)。见表1。
  2.3乳腺癌肿块的组织学分级,Ki-67及分子分型于SWE各弹性模量的关系免疫组化指标及分子亚型与SWE各弹性模量的关系I、II、II级乳腺癌的Emean比较,差异无统计学意义(P>0.05);I、II、川级乳腺癌的Emax、Esd比较,差异均具有统计学意义(P<0.05);I级乳腺癌的Emax、Esd均明显低于II、亚级乳腺癌,差异均具有统计学意义(P<0.05);同时发现,乳腺癌的组织级别越高,弹性模量值越大。Ki-67<14%、14%~30%及>30%的乳腺癌肿块的Emean、Emax、Esd值比较,差异均具有统计学意义(P<0.05);Ki-6714%~30%及>30%的乳腺癌肿块的Emean、Emax、Esd值均明显大于Ki-67<14%的肿块,差异均有统计学意义(P<0.05)。Luminal A型、Luminal B型、Her-2过表达型、三阴性乳腺癌的Emean比较,差异具有统计学意义(P<0.05);Her-2过表达型乳腺癌的Emean、Emax、Esd值均明显高于Luminal A型、Luminal B型、三阴性,差异均具有统计学意义(P<0.05);Luminal A型的Emean、Emax、Esd值均明显低于Luminal B型、Her-2过表达型、三阴性,差异均具有统计学意义(P<0.05)。见表2。
  3讨论
  研究发现肿块越大各弹性模量参数值越高,在Emax中差异显著,这个发现与以往的研究发现是一致的「5。近几年,有文献报道[5,6],对于组织分级越高以及淋巴结发生转移的乳腺癌,乳腺肿块的硬度更大。同样有研究发现,乳腺肿块的组织分级与肿块的弹性模量参数呈现显著的正相关。然而,Ganau等[7]發现组织分级与硬度之间无明显相关性,需要进一步研究以解决这一差异。在研究结果中,Her-2阳性组中弹性模量参数显著高于阴性组,这与Wang[8]的发现是一致的;原因可能是Her-2阳性表达的肿块微血管密度高、间质水多,因此,肿块弹性模量参数在一定程度上能反映Her-2的表达状态。Ki-67可较好地反映细胞的增殖活性,其表达与恶性肿瘤的发展、转移及预后有关。有文献报道[9],Ki-67的表达与乳腺癌淋巴结转移情况及肿瘤的生长活跃程度密切相关,Ki-67表达越高,乳腺癌的恶性程度越高,易发生侵袭与周围组织粘连,硬度增加。本研究也同样发现Ki-67表达情况与弹性模量参数呈正相关。
  近年来,有研究报道了不同分子亚型的乳腺癌的硬度差异,据所知,这些研究是有限的,在不同的研究中结果是不一致的。Denis[10]指出Lumianl B硬度最大,然而不同亚型之间的差异无统计学意义。Ganau等[7]指出Luminal B的Emax最大,Her-2阳性则Emax最小,不同亚型之间的差异同样无统计学意义。有研究[11]指出在剪切波弹性成像中三阴性乳腺癌相比较非三阴性乳腺癌的Emax值更小,质地更柔软。在本研究中,各弹性模量值从低到高依次均为Lumianl A型,三阴性型、Lumianl B型、Her-2过表达型。
  有研究表明乳腺癌肿块硬度与其进展及预后存在一定的相关性。影响肿瘤硬度的多种因素中,细胞外基质硬度是尤为重要的因素,随着细胞外基质硬度增加,肿瘤的整体硬度随之增加,Wei等[12]证实了细胞外基质的高硬度可诱导上皮细胞间质转型的发生,进一步使肿瘤侵袭性增强。同时,细胞外基质也是影响细胞运动的迁移的一个重要因素,Alexander等[13]发现,细胞外基质硬度可同时上调乳腺癌细胞侵袭性伪足的数量和活性,促进其侵袭转移。原子力显微镜是一种具有原子级高分辨的新型仪器,利用原子力显微镜可以观测研究肿瘤细胞的形态、结构和力学性质的变化。有研究[14]用原子力显微镜证实了在侵袭性较强的Her-2过表达型乳腺癌中的间质硬度与异质性更大,与侵袭性较弱的Luminal A型与Luminal B型比较,Luminal B型间质硬度更大;Luminal A型中的肿块硬度是低于Luminal B型的,这与本次研究结果是一致的。在研究中,三阴性乳腺癌的弹性模量值要低于Luminal B型与Her-2过表达型的。Ganau等[7]指出肿瘤的硬度与肿瘤坏死之间存在负相关,三阴性乳腺癌较其他类型的乳腺癌更容易发生液化坏死。三阴性乳腺癌中的液化坏死区域可能导致了测量值的降低。
  综上所述,乳腺癌肿块弹性模量参数与肿块的临床病理特征、免疫组化指标有关,不同乳腺癌的分子亚型之间肿块硬度是不同的,侵袭性强的乳腺癌往往具有更大硬度。因此SWE可能为乳腺癌的治疗和预后提供一定的影像学依据。
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  [收稿日期:2019-12-24]
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