乳腺癌人表皮生長因子受體2表達對乳腺癌臨床診斷與預(yù)后評估的意義[摘要]目的：分析X線影像組學評估乳腺癌人表皮生長因子受體2（humanepithelialgrowthfactorreceptor-2，HER-2）表達對乳腺癌的診斷價值。方法：將醫(yī)院2017年5月—2019年5月收治的經(jīng)免疫組化及手術(shù)病理證實的浸潤性乳腺癌患者138例作為研究對象，術(shù)前行X線影像組學及彩色多普勒超聲檢查，術(shù)后行病理免疫組化檢測HER-2表達水平。回顧性分析X線的臨床特征及其與乳腺癌HER-2陽性表達之間的相關(guān)性，以探討X線影像組學對乳腺癌的診斷價值。結(jié)果：納入患者中，HER-2表達陽性者52例（37.68%），HER-2表達陰性者86例（62.32%）。HER-2陽性組患者單純腫塊、單純鈣化、腫塊伴鈣化征象與HER-2陰性組比較差異有統(tǒng)計學意義（x2＝6.105、9.110、4.567，P＝0.013、0.003、0.033）；HER-2陽性組腫塊形態(tài)、腫塊邊界、惡性鈣化分布、鈣化形態(tài)與HER-2陰性組比較差異顯著（P＜0.05）。X線影像組學預(yù)測HER-2表達的ROC曲線下面積為0.74±0.18，評估乳腺癌HER-2表達的敏感性為74.6%。結(jié)論：乳腺癌的X線影像組學特征與HER-2表達存在相關(guān)性，乳腺癌HER-2陽性型因其生物學特征表現(xiàn)出獨特的X線影像特征，本研究可為乳腺癌的臨床診斷與預(yù)后評估提供參考依據(jù)。[關(guān)鍵詞]X線影像組學；乳腺癌；HER-2；臨床特征；診斷價值Significanceofhumanepidermalgrowthfactorreceptor2expressioninbreastcanceronclinicaldiagnosisandprognosisofbreastcancer[Abstract]Objective:ToanalyzethediagnosticvalueofbreastcancerHER-2expressioninbreastcancerbyX-rayimaging.Method:138casesofinvasivebreastcancerpatientsconfirmedbyimmunohistochemistryandpathologyconfirmedbythehospitalfromMay2017toMay2019werestudied.X-rayimagingandcolorDopplerultrasonographywereperformedbeforeoperation.PathologicalimmunohistochemistrywasusedtodetectHER-2expressionlevels.TherelationshipbetweentheclinicalfeaturesofX-rayandthepositiveexpressionofHER-2inbreastcancerwasretrospectivelyanalyzedtoinvestigatethediagnosticvalueofX-rayimaging.Result:Amongthepatients,52(37.68%)werepositiveforHER-2and86(62.32%)werenegativeforHER-2.ThereweresignificantdifferencesbetweentheHER-2positivegroupinthesimplemass,simplecalcification,masswithcalcificationandHER-2negativegroup（x2＝6.105、9.110、4.567,P＝0.013、0.003、0.033）;Themorphology,massboundary,malignantcalcificationdistributionandcalcificationmorphologyofHER-2positivegroupweresignificantlydifferentfromthoseofHER-2negativegroup(P<0.05).TheareaundertheROCcurveforpredictingHER-2expressionbyX-rayimagingwas0.74±0.18,andthesensitivityforassessingHER-2expressioninbreastcancerwas74.6%.Conclusion:TheX-rayimagingfeaturesofbreastcancerarecorrelatedwithHER-2expression.TheHER-2positivetypeofbreastcancerexhibitsuniqueX-rayfeaturesduetoitsbiologicalcharacteristics,thisstudycanprovideclinicaldiagnosisandprognosisevaluationforbreastcancerReference.[Keywords]X-rayimagingomics;Breastcancer;HER-2;Clinicalfeatures;Diagnosticvalue乳腺癌是指乳腺腺上皮組織發(fā)生的惡性腫瘤，九成以上的乳腺癌發(fā)生在女性，且其發(fā)病率居于女性惡性腫瘤的首位[1]。但隨著近年來我國婦女乳腺癌普查工作的深入開展，提高了女性乳腺癌的早診早治率，使乳腺癌致死率大大降低[2]。目前臨床認為，人表皮生長因子受體2（humanepithelialgrowthfactorreceptor-2，HER-2）、孕酮受體（progesteronereceptor，PR）、雌激素受體（estrogenreceptor，ER）等乳腺癌生物學因子與腫瘤的病因?qū)W、發(fā)展、療效及預(yù)后密切相關(guān)[3-4]。而乳腺X線影像組學的主要征象為微鈣化與腫塊，在乳腺癌的檢查中有定性價值。有研究認為，某些基因的表達水平對腫瘤的影像學表現(xiàn)有決定性作用[5]。鑒于此，本研究分析了X線影像組學與乳腺癌HER-2表達的相關(guān)性，評估其對乳腺癌診斷及治療方案制定的意義，現(xiàn)報道如下。1對象與方法1.1研究對象將醫(yī)院2017年5月—2019年5月收治的經(jīng)免疫組化及手術(shù)病理證實的乳腺癌患者138例作為研究對象，患者均為女性，平均年齡（51.4±8.49）歲（34~74歲）。所有患者均行X線影像組學、免疫組織化學檢查。患者均是首次采用乳腺手術(shù)切除治療。研究嚴格遵循公正、尊重、保密的倫理原則，經(jīng)醫(yī)院倫理委員會審核并批準，患者本人或其家屬已簽署知情同意書。1.2納入與排除標準（1）納入標準：年齡不超過80歲；術(shù)前2周內(nèi)在本院實施超聲、X線影像組學等相關(guān)檢查；術(shù)前腫瘤均為原發(fā)病灶；術(shù)后病理切片檢查中HER-2、PR、ER等免疫組化因子表達均有完整記錄。（2）排除標準：未能最終明確診斷為乳腺癌；臨床檢查資料有缺失；既往有乳腺惡性腫瘤史；術(shù)前采用化療、放療、內(nèi)分泌等對病灶有影響的治療。1.3方法1.3.1X線影像組學檢查應(yīng)用德國西門子公司MAMMOMATInspiration乳腺X線攝影機，儀器啟用時，電壓設(shè)置為20~40kV，電流設(shè)置為200~400mAs，射線管與探測板距離設(shè)置為70mm。指導(dǎo)患者取俯臥位，進行雙側(cè)乳房內(nèi)、外側(cè)斜位（MLO）及頭尾位（CC）照射，如有必要，可加攝90度側(cè)位，定點壓迫位片。自動曝光條件下，由兩位經(jīng)驗豐富的放射科醫(yī)師，應(yīng)用乳腺影像報告和數(shù)據(jù)系統(tǒng)標準在工作站上進行閱片。1.3.2超聲檢查應(yīng)用德國西門子公司AcusonOxana2彩色多普勒超聲診斷系統(tǒng)，設(shè)置頻率為5~12MHz，高頻線陣探頭。指導(dǎo)患者取仰臥位，將手臂最大限度上舉，充分暴露乳房，進行縱切、橫切及扇形實時掃查，觀察腫塊形態(tài)、邊界、回聲、鈣化等，在病灶最大層面凍結(jié)圖像測量病灶體積大小。1.3.3免疫組化檢查乳腺癌生物學指標應(yīng)用免疫組化（IHC）技術(shù)進行檢測。將手術(shù)切除的腫瘤組織經(jīng)標準流程制作成病理標本，應(yīng)用10%福爾馬林固定，經(jīng)常規(guī)脫水、透明處理、包埋切片、免疫組化（SP）染色等一系列操作后，在倒置光學顯微鏡下觀察。由兩位經(jīng)驗豐富的病理科醫(yī)師，按照美國臨床腫瘤學院/美國病理學家協(xié)會（ASCO/CAP）臨床實踐指南，在雙盲情況下進行閱片。1.4判定標準X線影像學表現(xiàn)分為：（1）類型：單純腫塊型、單純鈣化型、腫塊+鈣化型、局灶致密型、結(jié)構(gòu)扭曲型等；（2）形態(tài)：乳腺腫塊的形態(tài)主要有類圓形、不規(guī)則形、分葉形等；（3）長徑：腫瘤長徑＞5cm、腫瘤長徑2~5cm、腫瘤長徑＜2cm；（4）邊界：模糊、清楚、部分清楚等；（4）合并征象：觀察是否合并皮膚凹陷、乳頭凹陷、腋窩淋巴結(jié)腫大、皮膚彌漫性增厚等。HER-2陽性反應(yīng)細胞膜為棕黃色顆粒，根據(jù)陽性細胞率及染色強度進行HER-2表達等級劃分。0：無著色，視為陰性；1+：侵襲性腫瘤細胞呈不完整、微弱的細胞膜著色，視為陰性；2+：＞10%侵襲性腫瘤細胞呈完整的棕黃色細胞膜著色，或≤30%侵襲性腫瘤細胞呈完整的棕褐色細胞膜著色，視為不確定，需進一步行熒光原位雜色技術(shù)（FISH）檢測，基因擴增者視為陽性，否則視為陰性；3+：＞30%的侵襲性腫瘤細胞呈完整且強的棕褐色著色，視為陽性。1.5統(tǒng)計學處理相關(guān)資料應(yīng)用SPSS18.0統(tǒng)計學軟件處理，計量數(shù)據(jù)（x2±s）和計數(shù)數(shù)據(jù)（n，%）比較分別采用t檢驗和x2檢驗；應(yīng)用迭代式LASSO法進行分析與交叉驗證，Logistic回歸法進行機器學習建模，預(yù)測性能用受試者工作特征（ROC）曲線的曲線下面積（AUC）進行評估。統(tǒng)計學差異應(yīng)用P＜0.05表示。2結(jié)果2.1一般情況分析（1）病灶部位：138例乳腺癌患者中，有65例（47.10%）病灶位于左乳，有73例（52.90%）病灶位于右乳。其中，病灶累及乳頭、乳暈區(qū)有89例（64.49%）。（2）首發(fā)癥狀：患者因不同首發(fā)癥狀來院就診，其中乳頭溢液15例、影像學體檢見異常21例，乳房脹痛24例，自我觸及腫塊78例。（3）超聲聲像圖：患者入院后，經(jīng)超聲聲像圖檢查，見腫塊直徑最大5.1cm，最小直徑0.9cm，平均直徑（2.4±1.04）cm。2.2HER-2不同表達的臨床及病理特征分析納入患者中，HER-2表達陽性者52例（37.68%），HER-2表達陰性者86例（62.32%），HER-2蛋白表達如圖1所示。圖1HER-2蛋白表達（SP染色，IHC×100）注：a圖為HER-2表達陽性，b圖為HER-2表達陰性將患者分為HER-2陽性組與陰性組，比較兩組臨床與病理特征。兩組在年齡、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、病理分型等指標方面比較并無統(tǒng)計學差異（P＞0.05），見表1所示。表1HER-2不同表達的臨床及病理特征分析組別年齡淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移病理分型≤45歲46~60歲＞60歲有無導(dǎo)管內(nèi)原位癌浸潤性導(dǎo)管癌其他腫瘤HER-2陽性（n＝52）12（23.1）25（48.1）15（28.8）15（28.8）37（71.2）9（17.3）41（78.8）2（3.9）HER-2陰性（n＝86）36（41.8）35（40.7）15（17.5）22（25.6）64（74.4）12（14.0）65（75.6）9（10.4）x25.6320.1762.066P0.0600.6750.3562.3HER-2不同表達的X線影像學特征HER-2陽性組患者單純腫塊、單純鈣化、腫塊伴鈣化征象與HER-2陰性組比較差異有統(tǒng)計學意義（P＜0.05）；其他如結(jié)構(gòu)扭曲、結(jié)構(gòu)扭曲伴鈣化、局灶致密、局灶致密伴鈣化、陰性征象等特征兩組比較差異無統(tǒng)計學意義（P＞0.05）。見表2、圖2所示。表2HER-2不同表達的X線影像學特征組別單純腫塊單純鈣化腫塊伴鈣化結(jié)構(gòu)扭曲結(jié)構(gòu)扭曲伴鈣化局灶致密局灶致密伴鈣化陰性征象HER-2陽性（n＝52）16（30.8）11（21.2）15（28.8）2（3.8）3（5.8）5（9.6）1（1.9）4（7.7）HER-2陰性（n＝86）45（52.3）4（4.7）12（14.0）5（5.8）6（7.0）5（5.8）2（2.3）11（12.8）x26.1059.1104.5670.2610.0780.6970.0250.870P0.0130.0030.0330.6100.7810.4040.8750.351圖2乳腺癌的X線影像學特征a-1、2：患者女，65歲，HER-2表達陽性，經(jīng)X線檢查見左乳有2cm大小腫塊伴鈣化，等密度，分葉狀，邊緣毛刺狀；b-1、2：患者女，55歲，HER-2表達陰性，經(jīng)X線檢查見左乳有3cm圓形高密度影，邊緣光整2.4HER-2不同表達的腫塊形態(tài)與邊界HER-2陽性組有腫塊者31例（59.62%），HER-2陰性組有腫塊者57例（66.28%）；腫塊大小分析，HER-2陽性組腫塊長徑19.4±4.56cm（12~40cm），HER-2陰性組腫塊長徑21.5±6.14cm（12~42cm），腫塊長徑比較無統(tǒng)計學差異（P＞0.05）；腫塊形態(tài)分析，HER-2陽性組的類圓形病灶低于陰性組，不規(guī)則形病灶多于陰性組，比較差異顯著（P＜0.05）；腫塊邊界分析，HER-2陽性組邊界模糊率高于陰性組，比較差異顯著（P＜0.05）。見表3示。表3HER-2不同表達的腫塊形態(tài)與邊界組別形態(tài)邊界類圓形不規(guī)則形分葉形清楚模糊部分清楚HER-2陽性（n＝31）12（38.7）16（51.6）3（9.7）1（3.2）28（90.3）2（6.5）HER-2陰性（n＝57）35（61.4）15（26.3）7（12.3）6（10.5）40（70.2）11（19.2）x24.1565.6320.1351.4624.6412.632P0.0410.0180.7130.2270.0310.1052.5HER-2不同表達的鈣化分布及形態(tài)HER-2陽性組有鈣化者30例（34.88%），HER-2陰性組有鈣化者24例（27.91%）。兩組在鈣化分布（節(jié)段性、成簇形）、鈣化形態(tài)（沙礫狀）方面比較差異有統(tǒng)計學意義（P＜0.05）。見表4所示。表4HER-2不同表達的鈣化分布及形態(tài)組別分布形態(tài)節(jié)段性成簇形區(qū)域性沙礫狀不定形多形性HER-2陽性（n＝30）12（40.0）10（33.3）8（6.7）21（70.0）4（13.3）5（16.7）HER-2陰性（n＝24）3（12.5）15（62.5）6（25.0）10（41.7）6（25.0）8（33.3）x25.0264.5620.0194.3781.2032.026P0.0250.0330.8900.0360.2730.1552.6HER-2不同表達的合并征象HER-2陽性組與陰性組患者在合并皮膚凹陷、乳頭凹陷、腋窩淋巴結(jié)腫大、皮膚彌漫性增厚等合并征象方面比較差異無統(tǒng)計學意義（P＞0.05）。見表5所示。表5HER-2不同表達的合并征象組別皮膚凹陷乳頭凹陷腋窩淋巴結(jié)腫大皮膚彌漫性增厚HER-2陽性（n＝52）11（21.2）9（17.3）24（46.2）27（51.9）HER-2陰性（n＝86）28（32.6）25（29.1）47（54.7）48（55.8）x22.0792.4150.9370.198P0.1490.1200.3330.6572.7X線影像組學預(yù)測HER-2表達的ROC曲線LASSO特征選擇、交叉驗證與迭代，應(yīng)用邏輯式回歸進行機器學習與建模，ROC曲線下面積（AUC）為0.74±0.18（0.54~0.88），臨界值在0.54時，X線影像組學評估乳腺癌HER-2表達的特異度為65.8%，敏感性為74.6%。見圖3所示。圖3X線影像組學預(yù)測HER-2表達的ROC曲線3討論核磁共振、超聲檢查、X線影像組學等影像學技術(shù)是目前用于乳腺癌診治的常用方法，但由于核磁共振的檢查費用高、設(shè)備要求高等，尚未在基層醫(yī)院普及。X線影像組學能清晰顯示乳腺癌的腫塊、簇狀微小鈣化，有較高的特異性及敏感性，雖然其產(chǎn)生的輻射會導(dǎo)致一些安全問題，但在乳腺癌診治中其有著不可替代的地位，目前仍是乳腺癌早期篩查與檢測的黃金標準[6]。近年來，腫瘤分子生物學指標的臨床價值受到了越來越多的關(guān)注，免疫組化因子的檢測對指導(dǎo)乳腺癌的針對性治療及評估預(yù)后具有重要意義[7]。常見如HER-2、PR、ER等因子反映了乳腺腫瘤的生物學特征，能使組織病理形態(tài)學改變，使乳腺癌X線征象與上述免疫組化因子產(chǎn)生相關(guān)性，這使得通過X線影像組學評估乳腺癌HER-2等因子表達，從而實現(xiàn)對乳腺癌的診斷成為可能[8-10]。本次研究中，所收治的138例乳腺癌患者在術(shù)前均采用X線影像組學檢查，X線影像組學能發(fā)現(xiàn)占位病變，清楚顯示乳腺腫塊形態(tài)、邊界、鈣化情況及密度高低，有助于醫(yī)生對乳腺腫塊的進展程度、良惡性做出初步判斷，為手術(shù)方案選擇提供重要參考。而術(shù)后的免疫組化方法可分析乳腺癌病灶組織的分子生物學特征，其中，HER-2定位于人染色體17q12-21.32區(qū)，是受體酪氨酸激酶，與多個信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑存在關(guān)聯(lián)[11]。相關(guān)研究顯示，HER-2高表達與乳腺癌的進程、癌細胞轉(zhuǎn)移呈相關(guān)性，因此其也是乳腺癌治療與預(yù)后的重要預(yù)測指標[12-13]。HER-2的過度表達對促進蛋白酶水解及細胞分裂，增強細胞運動能力有重要作用，但也會導(dǎo)致腫瘤有較高的侵襲力與轉(zhuǎn)移力，因此臨床通過檢測HER-2表達水平來評估乳腺癌預(yù)后。研究發(fā)現(xiàn)，HER-2在正常乳腺細胞中呈低表達，在乳腺癌中有較高表達，尤其是HER-2陽性表達的乳腺癌患者，腫瘤侵襲性強、轉(zhuǎn)移早，對化療與靶向治療有較高的敏感性。不同年齡段的患者在HER-2表達上存在差異。并且，X線影像組學與HER-2表達之間存在相關(guān)性。其中，HER-2陽性組檢出類圓形腫塊低于陰性組，鈣化檢出率高于陰性組。兩組檢出腫塊患者，腫塊形態(tài)與邊界也存在差異性，陽性組不規(guī)則形腫塊更多，且多數(shù)腫塊的邊界模糊，而陰性組類圓形腫塊較多，這一研究結(jié)果與相關(guān)文獻的報道相符[14]。HER-2陽性組惡性鈣化率更高，且鈣化分布、形態(tài)與陰性組相比有差異。研究認為，乳腺癌患者發(fā)生鈣化征象，很可能是因為迅速生長的癌細胞組織，造成局部營養(yǎng)不良，導(dǎo)致組織缺血壞死，細胞發(fā)生溶解，進而釋放出大量的磷酸根，結(jié)合鈣離子形成磷酸鈣鹽。而乳腺腫瘤屬于激素依賴性腫瘤，HER-2的過度表達會促使鈣化形成。此外，X線影像組學預(yù)測HER-2表達的ROC曲線也顯示其對評估乳腺癌HER-2表達有較高敏感性（74.6%），提示X線影像組學可實現(xiàn)對乳腺腫瘤的異質(zhì)性評估。綜上所述，X線影像組學對于乳腺癌術(shù)前疾病評估具有較高的應(yīng)用價值，乳腺癌腫塊發(fā)生率、腫塊形態(tài)及鈣化、鈣化分布等影像特征與HER-2表達存在一定的相關(guān)性。同時，X線影像組學特征可提示HER-2表達情況，對預(yù)測乳腺癌生物學行為及預(yù)后指標具有重要意義。但受時間所限，本研究所納入樣本量較小，后期還需通過大規(guī)模、多中心研究，進一步明確X線影像組學評估乳腺癌HER-2表達對乳腺癌的診斷價值。[參考文獻]李賀,鄭榮壽,張思維,等.2014年中國女性乳腺癌發(fā)病與死亡分析[J].中華腫瘤雜志,2018,40(3):166-171.吳克瑾.優(yōu)化我國乳腺癌篩查策略與實施效果的思考[J].中華外科雜志,2018,56(2):101-105.張海燕,曹愛紅,王權(quán),等.DWI對Her-2過表達型乳腺癌新輔助化療療效評估[J].臨床放射學雜志,2017,36(5):644-648.靳鳳梅,王惠,馬蘇美,等.乳腺癌ABVS表現(xiàn)與ER、PR、Her-2及Ki67的相關(guān)性研究[J].中國超聲醫(yī)學雜志,2018,2(2):115-119.郭艷,王茜,楊志杰.肝細胞癌FMNL3基因表達與彩超影像表現(xiàn)的相關(guān)性[J].實用醫(yī)學雜志,2015,31(4):606-609.BARANP,PACILES,NESTERETSYI,etal.Optimizationofpropagation-basedx-rayphase-contrasttomographyforbreastcancerimaging[J].PhysicsinMedicine&Biology,2017,62(6):2315-2332.PMID:28140377.沈吉,韓運生,陳文顯.乳腺癌超聲彈性成像與組織學特征、分子生物學指標的相關(guān)性[J].中國老年學雜志,2019,39(1):77-79.BARANP,MAYOS,MCCORMACKM,etal.Hig