《Ultrasound in Medicine & Biology》：Viscoelastic Mechanical Properties Assessed by Ultrasound Correlates with Tumor Proliferation in Invasive Ductal Breast Cancer: A Preliminary Study
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超声粘弹性成像参数与乳腺癌Ki-67表达的相关性研究，纳入124例浸润性导管癌患者，比较高低Ki-67组（≥14%和<14%）的粘弹性参数（Vmax/Vmean、Dmax/Dmean）及SWE弹性值差异，发现Vmean和Vtmean在高低组间存在显著差异（p=0.020/0.026），以Vmean≤1.2 Pa·s为阈值，高Ki-67组占比达64.9%。证实粘弹性参数而非传统SWE弹性与肿瘤增殖活性相关，为评估肿瘤微环境异质性提供新影像标志物。
贾涛|牛志涵|周梦媛|赵家林|肖梦苏|朱青丽
中国医学科学院北京协和医院超声科，北京协和医学院，中国北京
摘要
目的
基于超声的粘弹性成像技术能够实时表征组织特性。在本研究中，我们旨在探讨粘弹性机械特性与浸润性导管乳腺癌（IDC）肿瘤增殖之间的关系。
方法
这项前瞻性研究在2024年10月至2025年1月期间连续招募了浸润性导管乳腺癌患者。所有患者均接受了术前剪切波弹性成像（SWE）和基于超声的粘弹性成像检查。测量了肿瘤内部及肿瘤周围1毫米范围内的粘弹性机械特性（粘度系数[Vmax和Vmean]以及分散系数[Dmax和Dmean]和SWE参数（Emax）。患者被分为高增殖组（Ki-67 ≥ 14%）和低增殖组（Ki-67 < 14%），并比较了两组之间的粘弹性机械特性和SWE结果。
结果
在124名浸润性导管乳腺癌女性患者中，94名患者的Ki-67表达水平较高，30名患者的Ki-67表达水平较低。两组之间的SWE弹性指标无显著差异（p > 0.05）。高Ki-67组的Vmean和Vtmean较低（分别为1.1 [0.7–1.7] vs 1.5 [1.0–2.3]，p = 0.020；1.3 [0.8–1.8] vs 1.7 [1.1–2.4]，p = 0.026）。以Vmean ≤ 1.2 Pa·s作为临界值时，高Ki-67表达的比例显著更高（64.9% vs 35.1%，p = 0.016）。
结论
与传统的SWE弹性指标相比，粘弹性机械特性与浸润性导管乳腺癌患者的Ki-67表达水平更具相关性。较低的Vmean可能与较高的增殖活性相关，可能作为一种无创的影像生物标志物。这些发现支持进一步探索基于超声的粘弹性成像技术在评估肿瘤微环境异质性方面的应用。
引言
乳腺癌是全球女性中最常见的恶性肿瘤之一，发病率和死亡率分别为138.1/100,000和19.3/100,000 [1]。浸润性乳腺癌占所有乳腺癌病例的70%–75% [2]。不同患者的临床表现和生物学行为存在显著差异，导致治疗和预后结果也有很大差别。这种异质性主要归因于肿瘤的增殖能力和免疫反应的差异 [3]。细胞外基质（ECM）具有复杂的组成，由多种大分子构成，包括胶原蛋白、蛋白聚糖、糖胺聚糖、弹性蛋白、纤维连接蛋白、层粘连蛋白和其他糖蛋白 [4]，对维持细胞稳态至关重要，并在癌症发展中起着关键作用 [4,5]。虽然传统研究主要关注肿瘤的细胞方面，但与癌症相关的ECM的重要性日益受到关注 [5]。ECM与肿瘤细胞动态相互作用，在恶性肿瘤进展过程中共同调节肿瘤的生物学行为，并可能反映肿瘤的增殖状态 [6,7]。然而，目前仍缺乏有效的成像方法来全面评估肿瘤的整体情况。
剪切波弹性成像（SWE）显示恶性病变的硬度值显著高于良性病变 [8]。多中心研究和荟萃分析证实了其在乳腺病变表征中的诊断价值 [9], [10], [11]。粘弹性表示组织对时间依赖性变形的抵抗力及其耗散机械能量的能力 [12]，可为传统SWE提供补充信息。来自肝脏研究的初步证据表明，作为粘弹性机械特性的分散斜率可能有助于检测坏死炎症的程度 [13,14]。包括分散系数在内的多参数超声方法在评估复杂病理变化方面显示出价值 [15,16]。因此，基于超声的粘弹性成像技术作为一种有前景的无创方法，已逐渐应用于实时表征组织特性。尽管以往关于乳腺超声粘弹性成像的研究主要集中在良恶性病变的区分上 [17]，但粘弹性机械特性作为肿瘤增殖和微环境影像生物标志物的潜力尚未得到充分探索。
Ki-67是一种在细胞周期所有活跃阶段均表达的核蛋白，广泛用于标记细胞增殖 [18]。本研究旨在探讨Ki-67表达与浸润性乳腺癌粘弹性机械特性之间的相关性。
患者选择
本研究在中国北京协和医院进行。该研究获得了北京协和医院伦理委员会的批准（批准编号：I-23YJ1017），所有患者均签署了书面知情同意书。2024年10月至2025年1月期间，共有212名表现为BI-RADS 4a或更高分级的乳腺肿块患者参与了研究，所有患者均接受了基于超声的粘弹性成像检查。
基线特征
两组患者的基线特征见表1。患者被分为高Ki-67组（n = 94）和低Ki-67组（n = 30）。两组的年龄和淋巴结状态无显著差异（p > 0.05）。高Ki-67组的肿瘤体积大于低Ki-67组（p = 0.034）。高Ki-67组患者的组织学分级更高（p = 0.001）。
SWE和粘弹性机械特性的数据分布
SWE和粘弹性机械特性的数据分布如下
讨论
本研究探讨了浸润性乳腺癌患者中粘弹性机械特性与Ki-67表达水平之间的潜在相关性。研究结果表明，与传统SWE参数相比，粘度参数与肿瘤增殖活性具有显著相关性。具体而言，平均粘度较低（Vmean ≤ 1.2 Pa·s）的病变与高Ki-67表达显著相关。这些结果表明，基于超声的粘弹性成像技术能够更准确地反映肿瘤的生物学特性。
结论
总之，本研究表明粘度参数与浸润性乳腺癌患者的Ki-67表达水平显著相关，而传统的SWE弹性指标则无关。肿瘤内部的较低平均粘度可能作为无创的影像生物标志物，用于指示较高的增殖活性。这些发现支持进一步探索基于超声的粘弹性成像技术在评估肿瘤微环境异质性方面的应用。
致谢
本研究得到了CAMS医学科学创新基金（编号：2024-I2M-C&T-B-035）和北京协和医院人才培养计划（C类，编号：UBJ10852）的支持。
