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研究人员通过对良性乳腺疾病(BBD)患者的研究,发现细胞衰老评分可预测乳腺癌风险,意义重大。
在女性的健康领域,乳腺癌一直是一个备受瞩目的 “杀手”。每年,都有大量女性接受乳腺活检,然而其中 80% 的活检结果为良性。可即便如此,部分患有良性乳腺疾病(Benign Breast Disease,BBD)的女性,依然面临着较高的浸润性乳腺癌(Invasive Breast Cancer,IBC)发病风险。目前,对于如何精准评估这些 BBD 患者的乳腺癌发病风险,成为了医学领域亟待解决的问题。这不仅关系到患者的健康,也对医疗资源的合理利用有着重要意义。
在此背景下,来自丹麦哥本哈根大学、美国阿尔伯特?爱因斯坦医学院等机构的研究人员开展了一项重要研究。他们的研究成果发表在《Breast Cancer Research》上,为解决上述难题带来了新的曙光。
研究人员开展的是一项病例对照研究,该研究嵌套于 1971 年至 2006 年间在凯撒永久西北医疗系统(Kaiser Permanente Northwest)进行 BBD 活检的 15,395 名女性队列中。研究人员获取了病例和对照的 BBD 组织块,对其进行苏木精 - 伊红(Hematoxylin and eosin,H&E)染色。利用深度学习模型,基于核形态学预测细胞衰老。研究人员使用了多种基于不同衰老诱导剂训练的模型,如复制性衰老(Replicative Senescence,RS)、电离辐射(Ionizing Radiation,IR)等。同时,收集了一系列可能影响乳腺癌风险的协变量信息,如初潮年龄、首次活产年龄、怀孕次数等。通过无条件逻辑回归估计年龄调整和多变量优势比(Odds Ratio,OR)及 95% 置信区间(Confidence Interval,CI)。
研究结果令人关注。在衰老评分与乳腺癌风险方面,脂肪组织的 RS 和 IR 衍生衰老评分以及上皮组织的 RS 衍生评分与 IBC 风险呈正相关。例如,脂肪组织的 RS 模型中,最高四分位数(q4)与最低四分位数(q1)相比,ORq4vs.q1=1.69 ,95% CI 为 1.03 - 2.77;IR 模型中,ORq4vs.q1=1.73 ,95% CI 为 1.06 - 2.82;上皮组织的 RS 模型中,ORq4vs.q1=1.53 ,95% CI 为 1.05 - 2.22 。进一步分析发现,绝经后女性和患有上皮增生(无论是否伴有非典型增生)的女性中,这种关联更为显著。绝经后女性的间质组织 RS 评分与乳腺癌风险也呈正相关,ORq4vsq1=1.84 ,95% CI 为 1.12 - 3.04 。同时,上皮和脂肪组织中衰老评分均较高的女性,相比两者评分均较低的女性,IBC 风险明显升高,如 IR 上皮 - IR 脂肪的ORq2?4vs.q1=2.14 ,95% CI 为 1.30 - 3.51;IR 上皮 - RS 脂肪的ORq2?4vs,q1=2.24 ,95% CI 为 1.15 - 4.35。
在空间衰减指标与乳腺癌风险方面,对于细胞衰老空间模式符合负指数曲线的个体,上皮组织中无半衰期数据的个体相比有半衰期数据的个体,IBC 风险更高,OR 为 1.34,95% CI 为 1.00 - 1.81。而另一个指标 —— 差异百分比,与 IBC 风险呈负相关,如 RS 上皮组织中,ORq4vs.q1=0.65 ,95% CI 为 0.45 - 。交叉分析显示,上皮组织中 RS 衰老评分较高(q2 - 4)且空间衰减较低(q1)的女性,IBC 风险增加,OR=2.01 ,95% CI 为 1.3 - 。
研究结论表明,基于深度学习模型预测的乳腺上皮和脂肪组织中的核衰老评分,能够有效预测 BBD 女性患乳腺癌的风险。多个预测模型结合空间分布模式分析,更能揭示出与乳腺癌发展相关的生物学机制。这一发现为改善数百万 BBD 患者的癌症风险评估提供了新的方法,仅需利用活检时已获取的 H&E 染色切片即可进行评估。
不过,该研究也存在一定局限性。虽然样本量较大,但对于非典型增生患者单独分析的统计效力有限。同时,在绝经前女性和对侧 IBC 患者中未观察到关联,可能也是由于统计效力不足。此外,在生成衰老评分时,无法区分特定的 BBD 病变与周围正常组织。
总体而言,这项研究在乳腺癌风险预测领域迈出了重要一步,为后续研究和临床应用提供了有价值的参考,有望推动乳腺癌早期精准预防和干预的发展。