乳腺癌是女性发病率居首位的恶性肿瘤,具有高度的异质性,利用肿瘤组织的基因外在表达将乳腺癌进行分子分型,各分子亚型的病理特征、治疗敏感度及预后各有差异。通过多模态、多参数磁共振成像定量分析影像学特征与乳腺癌分子亚型的相关性,能够术前无创反映乳腺癌的不同的分子亚型,根据其制定个体化、规范化治疗方案,进而精确指导个体化治疗、疗效评价和预测预后。
1.乳腺癌的分子亚型及预后相关因子
乳腺癌是一类高度异质性的恶性肿瘤,乳腺癌的预后与肿瘤体积、激素受体状态、病理组织学分级、有无淋巴结转移等相关。雌激素受体(ER)、孕激素受体(PR)、人类表皮生长因子受体2(Her-2)及Ki-67是预判预后的主要免疫组织化学指标。
随着分子生物学技术的发展,参照年《St.Gallen共识》,根据激素受体不同表达情况,将乳腺癌分为以下4种分子亚型:LuminalA型、LuminalB型、Her-2过表达型、Basal-like型(三阴型)。乳腺癌的分子亚型不同,生物学行为、治疗敏感性及预后各有差异。Luminal型乳腺癌在浸润性导管癌中发病率最高,约为60%~75%,内分泌治疗是其主要治疗手段,预后较好。Her-2过表达型和basal-like型乳腺癌恶性度高,预后差。
2.乳腺动态增强扫描(DCE)
DCE通过注射对比剂后,定量或半定量分析观察瘤体及周围组织的血供情况,反映肿瘤组织的血流动力学、细胞内外间隙的微循环改变,从而在微观水平上全面详细了解肿瘤的灌注及功能信息。乳腺癌的动态增强扫描可以很清晰显示病灶形态学特征,有文献报道这些特征可以反映激素受体的表达状态,与各分子亚型有一定相关性,强化方式、特点及动态增强曲线反映肿瘤组织血流动力学特点,与激素表达状态亦有相关性。
3.体素内不相干运动弥散加权成像(DWI)
体素内不相干运动(intravoxelincoherentmotionimaging,IVIM)弥散加权成像能量化区分水分子扩散效应和微循环血流灌注效应,通过双指数模型拟合获得单纯扩散系数(D)、灌注相关扩散系数(D*)和灌注分数(f)等参数,独立分析、评估肿瘤组织的扩散和微循环灌注情况,可以反映组织的毛细血管微循环灌注信息。Bokacheva等及Liu等研究发现体内不相干运动的灌注相关扩散效应(D*)和f值有助于鉴别良性肿瘤与纤维腺体及良恶性病变的鉴别,而且联合应用D*值与f值可以获得鉴别诊断良恶性病变的更高敏感度和准确性。
Lee等研究发现D*值在乳腺癌ER表达不同状态组间差异有统计学意义,并且发现与肿瘤血管生成相关的f值与肿瘤浸润程度有相关性。Kim等研究结果显示D值在乳腺癌Ki-67受体高表达与低表达组间差异有统计学意义,与LuminalB型高度相关。HER-2的表达与肿瘤增殖、侵袭等生物学行为有关,有研究发现D*值及f值与HER-2表达呈明显正相关。
4.弥散峰度成像(DKI)
DKI是反映非高斯分布的水分子扩散特征的DWI模型,通过多参数量化评估组织内水分子扩散受限情况及扩散的不均质性,从而得到更精准的扩散信息来反映组织微观结构的复杂性,进而可以无对比剂、无创评价病变。平均峰度(MK)能量化水分子扩散受限程度,是反映病变组织微结构复杂程度的无量纲参数。
乳腺癌组织结构更复杂、具有丰富的间质血管且细胞密集,推测MK值高于良性病变。平均扩散(MD)值大小可能与组织细胞内水分子的含量、细胞外间隙容积分数有关,乳腺癌细胞外间隙减小,限制了水分子扩散受限,使得MD值降低,所以乳腺癌的MD值低于良性病变。
有研究结果显示与上述推测一致,表明DKI对鉴别乳腺良恶性病变有一定诊断价值,并且研究发现MK的诊断效能相对较高,乳腺癌的MK值明显高于良性病变,MD值则反之,而且发现DKI对乳腺良恶性病变鉴别诊断效能要优于乳腺DWI及DCE-MRI。Li等研究发现乳腺癌与良性病变间MK、MD、表观弥散系数(ADC)、Ktrans、kep值差异有统计学意义(P<0.05)。MK值的曲线下面积(AUC)最高,为0.,明显高于传统DWI的ADC。
Nogueira等还发现ADC、MD、MK值在乳腺浸润性导管癌与乳腺纤维腺瘤组间差异有统计学意义,而纤维腺瘤与囊性病变组间仅仅MK值差异有统计学意义(0.48±0.09、0.25±0.14,P=0.)。Huang等和Sun等研究指出浸润性乳腺癌MK与Ki-67表达(r=0.)和组织学分级(r=0.)呈正相关,与MD、ADC与Ki-67表达(r=-0.,r=-0.)和组织学分级(r=-0.,r=-0.)呈负相关。此外,与MD和ADC相比,MK在检测是否淋巴结浸润、乳腺癌病理分级、Ki-67表达诊断效能更高。
Cheng等研究表明ADC值、MD值和MK值与乳腺癌病理分级差异无统计学意义,ADC和MD值与ER差异有统计学意义(P<0.05),而不同表达状态的PR、HER-2及Ki-67间无明显差异。目前研究结果表明DKI在乳腺良恶性病变鉴别诊断具有一定意义,但仍处于初步阶段,对于DKI在乳腺癌预后评估的研究报道少,其临床应用价值仍有待进一步研究证实。
5.血氧水平依赖功能磁共振成像(BOLD-fMRI)
BOLD-fMRI是一种利用参数横向弛豫率(R2*)无创评价肿瘤血氧合的成像技术,可以监测乳腺肿瘤组织的乏氧代谢微环境和新生血管的增殖,进而为临床决策提供有效的影像学依据。
Liu等研究例(个病灶)乳腺浸润性导管癌患者的BOLD-fMRI的R2*值与预后相关因素、缺氧诱导因子1α(HIF-1α)的关系,发现R2*值在乳腺浸润性导管癌组和乳腺纤维腺瘤组间有明显差异,浸润性导管癌组R2*值更高,可能是恶性肿瘤组织呈乏氧状态,氧合水平明显减低的缘故;R2*值在乳腺纤维腺瘤组与周围正常乳腺组织差异无统计学意义,表明二者间氧合水平无明显差异;任务状态下,吸氧后乳腺癌组织R2*值较前减低,这样可以推测吸氧前后R2*值的变化能够用来评价乳腺癌乏氧状态的变化趋势,可以进一步评价肿瘤的治疗和预后预测。
Choi通过研究例浸润性导管癌(IDCs)患者R2*与预后因素(年龄、肿瘤大小、组织学分级、神经脉管侵袭,腋窝淋巴结状态,ER、PR、HER-2、p53、Ki-67)的相关性分析,发现在多元分析中,年龄越大,R2*值越低(P=0.),p53过表达的IDCs的R2*值高于p53未过表达组(P=0.)。其他预后因素与R2*值相关性不显著。
Wang等研究发现乳腺IDCs腋窝淋巴结转移患者R2*值明显高于无腋窝淋巴结转移患者R2*值(t=2.,P=0.)。R2*值随碳酸酐酶Ⅸ(CAⅨ)水平升高,与CAⅨ水平呈正相关(r=0.,P<0.01);但R2*值与血管内皮生长因子(VEGF)水平无相关性(r=0.,P=0.),提示BOLD-MRI能无创评价IDC慢性缺氧,但不能评价血管生成。目前乳腺BOLD成像临床研究较少,有待于进一步研究发现更多的有价值的信息。
6.总结与展望
乳腺癌的诊断除了依赖超声、钼靶及常规磁共振扫描等多种影像学技术的形态学研究,多模态功能磁共振新技术的发展使得从分子水平上分析乳腺癌组织的血流动力学改变和微观结构,并结合病理及免疫组织化学指标等分子生物学技术,对乳腺癌诊断、新辅助化疗疗效评价及预后分析提供了更多的影像学依据,能够无创地指导临床选择个体化治疗方案,为精准诊疗提供循证医学证据。随着人工智能技术的飞速发展,结合大数据整合挖掘,使得更多的影像数据特征筛选、提取,提供了更多的可靠的临床诊疗及决策信息,更多的患者将在智能医疗中获益。
来源:吴晓峰,张辉.多模态功能磁共振成像在乳腺癌诊断及预后分析的研究进展[J].中国药物与临床,,20(18):-3.
预览时标签不可点收录于话题#个上一篇下一篇