基于乳腺DCE-MRI早期肿瘤体积缩减预测三阴性乳腺癌新辅助治疗病理完全缓解的影像学生物标志物研究

《npj Breast Cancer》：Early tumor volume reduction by breast DCE MRI predicts pathologic complete response to neoadjuvant therapy in triple negative breast cancer

本研究针对三阴性乳腺癌（TNBC）患者对新辅助系统治疗（NAST）反应异质性的临床难题，通过前瞻性队列分析提出了一种基于动态增强磁共振成像（DCE-MRI）手动测量肿瘤体积变化的早期预测模型。研究证实，NAST治疗2周期后肿瘤体积缩减>80%可预测病理完全缓解（pCR）（阳性预测值82-83%），而缩减<55%提示残留病灶（阴性预测值84-91%）。该模型曲线下面积（AUC）达0.80以上，且与功能肿瘤体积测量效能相当，为临床个体化治疗决策提供了可广泛应用的影像学生物标志物。

　　

三阴性乳腺癌（TNBC）作为乳腺癌中侵袭性较强的亚型，约占所有乳腺癌病例的20%，其雌激素受体（ER）、孕激素受体（PR）和人表皮生长因子受体2（HER-2）表达均为阴性。新辅助系统治疗（NAST）已成为早期TNBC的标准治疗方案，不仅可降低肿瘤分期、提高保乳手术机会，还能通过体内评估治疗反应为预后提供重要参考。然而，TNBC具有高度异质性，患者对NAST的反应差异显著，病理完全缓解（pCR）率在18%至65%之间波动。实现pCR的患者通常预后更佳，但如何早期准确识别潜在pCR人群仍是临床面临的重大挑战。

目前，动态增强磁共振成像（DCE-MRI）因其高软组织分辨率和可重复性，已成为监测乳腺癌治疗反应的首选影像学手段。既往研究多采用最长肿瘤直径变化或功能肿瘤体积（需专用软件计算）评估疗效，但前者准确性有限，后者操作复杂且难以普及。为此，美国德克萨斯大学MD安德森癌症中心领衔的研究团队开展了一项前瞻性研究，探索基于常规DCE-MRI三维手动测量肿瘤体积变化的简易模型，旨在早期预测TNBC患者NAST后的pCR情况。

本研究纳入ARTEMIS临床试验（NCT02276443）中287例I-III期TNBC患者，所有患者均接受多柔比星/环磷酰胺（AC）方案化疗4周期（每2周一次），后续序贯紫杉醇周疗12次。分别在NAST基线、AC治疗2周期和4周期时行DCE-MRI检查，由两名经验丰富的乳腺影像学医师手动测量肿瘤三维径线，通过椭圆体积公式（体积=长×宽×高×0.52）计算肿瘤体积，并分析其与术后pCR的相关性。

关键技术方法

研究采用前瞻性队列设计，纳入287例TNBC患者随机分为发现队列（145例）和验证队列（142例）。通过DCE-MRI获取基线、2周期和4周期NAST后的肿瘤体积，手动测量三维径线计算体积变化百分比。采用受试者工作特征（ROC）曲线分析预测效能，以曲线下面积（AUC）、阳性预测值（PPV）和阴性预测值（NPV）评估指标，并通过组内相关系数（ICC）验证测量可重复性。

肿瘤体积缩减对pCR的预测效能

早期反应预测价值

在NAST治疗2周期后，发现队列中肿瘤体积缩减>80%的患者pCR阳性预测值达82%（22例中18例达到pCR），验证队列结果高度一致（PPV=83%，35例中29例达到pCR）。

相反，肿瘤体积缩减<55%可有效预测残留病灶，发现队列和验证队列的阴性预测值分别为91%和84%。ROC分析显示，2周期时肿瘤体积缩减预测pCR的AUC在发现队列和验证队列分别为0.82和0.81（p<0.0001）。

中期反应预测价值

治疗4周期后，肿瘤体积缩减>90%对pCR的预测效能略有下降（发现队列PPV=80%，验证队列PPV=75%），而缩减<80%对残留病灶的预测价值仍保持较高水平（NPV=84%和81%）。

此时AUC分别为0.82（发现队列）和0.79（验证队列），表明早期（2周期）评估已具备与中期（4周期）相当的预测能力。

与功能肿瘤体积的对比分析

在90例患者亚组中，手动测量肿瘤体积缩减与功能肿瘤体积缩减的预测效能无显著差异（2周期AUC：0.80 vs 0.79，p=0.67；4周期AUC：0.81 vs 0.82，p=0.85），证明手动测量法可替代需专用软件的功能体积分析。

测量可重复性验证

两名医师测量的组内相关系数（ICC）显示，基线、2周期和4周期DCE-MRI的ICC值分别为0.951、0.987和0.996（均>0.81），表明手动体积测量具有极佳的可重复性。

结论与展望

本研究首次证实基于常规DCE-MRI三维手动测量的肿瘤体积缩减可作为TNBC患者NAST反应早期预测的可靠生物标志物。2周期NAST后体积缩减>80%或4周期后>90%提示pCR可能性高，这类患者或可考虑降阶梯治疗以避免过度治疗毒性；而早期反应不佳者（2周期缩减<55%）则需积极调整治疗方案。该方法操作简便、可重复性强，易于临床推广，为TNBC个体化治疗策略制定提供了实用工具。未来需在多中心、含免疫治疗等新型方案的队列中进一步验证其普适性。