早期成年期肥胖与绝经前女性乳腺实质组织复杂性的关联研究

《Breast Cancer Research》：Associations of early-adulthood adiposity with breast parenchymal tissue complexity within premenopausal women

本研究针对早期成年期肥胖如何影响乳腺实质组织复杂性这一科学问题，通过回顾性分析326名绝经前女性的数字乳腺X线摄影（DM）影像和肥胖指标数据，利用计算影像组学技术量化乳腺实质复杂性。研究发现，较高早期成年期体重、BMI及体重增长与较低的乳腺实质复杂性显著相关（OR 1.04-2.46），提示早期肥胖可能通过改变乳腺组织架构降低乳腺癌风险。该研究为肥胖与乳腺癌风险的关联机制提供了新的影像学生物标志物证据。

　　

乳腺癌是全球女性最常见的恶性肿瘤，2024年预计美国将有约31万新发病例。肥胖指标（如体重、体重指数BMI）与乳腺癌风险的关联已被广泛证实，但早期成年期肥胖对乳腺组织架构的长期影响机制尚不明确。尤其值得注意的是，在绝经前女性中，较高的早期成年期肥胖水平反而与较低的乳腺癌风险相关，这种"矛盾"现象背后的生物学通路亟待深入探索。传统研究多依赖乳腺密度这一相对粗略的影像学指标，而新兴的影像组学技术能更精细地捕捉乳腺实质组织的复杂纹理特征，为揭示肥胖与乳腺癌风险的关联提供了新视角。

本研究团队利用经过验证的计算影像分析流程，对326名34-58岁（中位数48岁）绝经前女性的筛查性数字乳腺X线摄影（DM）影像进行自动化乳腺分割和影像组学特征提取。通过主成分分析（PCA）将328个影像组学特征融合为女性特异性的乳腺实质复杂性特征向量，再采用层次聚类识别出显著的乳腺实质复杂性表型。研究发现两个具有统计学意义的聚类（p<0.001）：高复杂性聚类（聚类0）与低复杂性聚类（聚类1）。回归分析显示，18岁和30岁时较高的体重、BMI，以及从青年期至筛查时的体重增长，均与较低的乳腺实质复杂性显著相关。最强关联见于18岁至筛查时的年体重变化（OR=2.46）和30岁至筛查时的年体重变化（OR=1.60）。这些关联在调整乳腺密度指标后仍保持显著性，表明早期成年期肥胖对乳腺组织模式的影响独立于密度机制。

主要技术方法

研究采用回顾性队列设计，纳入326例绝经前女性筛查DM数据。使用CaPTk工具包（1.9.0版）进行自动化乳腺分割和影像组学特征提取，通过主成分分析（PCA）降维后应用层次聚类（Ward法）识别乳腺实质复杂性表型。统计分析采用逻辑回归（评估肥胖与复杂性聚类的关联）和线性回归（评估肥胖与主成分的关联），调整年龄、种族、乳腺癌家族史和产次等混杂因素。

乳腺实质复杂性量化结果

基于五个主成分的层次聚类成功识别出两个显著不同的乳腺实质复杂性聚类（SigClust p<0.001）。聚类0代表高复杂性模式，其影像组学特征分布和乳腺密度指标（VPD、DV）均显著高于聚类1（p<0.05），证实复杂性聚类与已知乳腺癌风险生物标志物的一致性。

早期成年期肥胖与复杂性聚类的关联

逻辑回归分析显示，大多数早期成年期肥胖指标与低复杂性聚类呈正相关。18岁体重（OR=1.23）、30岁体重（OR=1.04）和BMI指标（18岁BMI OR=1.38）均显著关联，而体重变化变量中，从18岁至筛查的年体重变化关联最强（OR=2.46, 95%CI:1.52-3.98）。

早期成年期肥胖与主成分的关联

线性回归分析进一步验证了肥胖指标与第一主成分（代表复杂性核心维度）的负相关关系。年体重变化从18岁至筛查（b=6.76）和从30岁至筛查（b=3.33）的回归系数最大，与聚类分析结果相互印证。

讨论与结论

本研究首次通过计算影像组学证实早期成年期肥胖与乳腺实质复杂性存在负相关，且该关联独立于乳腺密度。这一发现为"肥胖在绝经前女性中降低乳腺癌风险"的流行病学观察提供了潜在的机制解释：早期肥胖可能通过影响乳腺组织分化成熟过程中的生长因子（如IGF-1）水平和激素暴露，永久性地改变乳腺实质架构，从而产生保护效应。研究局限性包括回顾性设计的因果推断限制、自我报告体重数据的回忆偏倚可能，以及单中心单厂商影像数据的普适性问题。未来研究将扩展至多模态影像（如数字乳腺断层合成）和更广泛人群，以验证这些发现的临床转化价值。