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Ki67 Haralick熵作为ER+/HER2-乳腺癌预后标志物的可重复性验证:跨平台与组织采样稳健性研究
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年08月10日 来源:American Journal of Clinical Pathology 1.9
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本研究针对Ki67免疫组化评估乳腺癌增殖异质性时存在的可重复性难题,创新性地采用Haralick纹理熵量化空间异质性。维尔纽斯大学团队通过HALO和Aiforia双平台验证,证实该指标在254例ER+/HER2-乳腺癌中具有跨平台一致性(ICC=0.94),且模拟活检样本仍保持独立预后价值(HR=2.64-2.76),为临床转化提供可靠计算生物学标志物。
在乳腺癌精准医疗时代,Ki67作为细胞增殖标志物长期面临"评估标准不统一"的困境——病理医师视觉评分易受热点区域偏好影响,而传统数字化定量又难以捕捉肿瘤空间异质性(Intratumoral Heterogeneity, ITH)的生物学意义。这种局限性使得Ki67在ER+/HER2-乳腺癌(占所有乳腺癌70%)的预后分层中始终未能成为临床决策的核心指标。维尔纽斯大学医院国家病理研究中心的Dovile ?il?nait?-Petrulaitien?团队在《American Journal of Clinical Pathology》发表的研究,通过创新性应用生态学多样性指标,为这一难题提供了突破性解决方案。
研究团队采用254例2007-2014年间手术切除的ER+/HER2-乳腺癌样本,通过双重技术路线验证:首先使用HALO平台AI分类器(F值:肿瘤0.93/间质0.90)进行全切片图像(Whole-slide Imaging, WSI)分析,再通过Aiforia平台独立验证。关键技术包括:1) 262.5μm六边形网格空间采样;2) 双平台细胞核分割与Ki67阳性率计算;3) 模拟手术切除象限与穿刺活检(1.2×12mm)的亚采样分析;4) Haralick纹理熵量化空间异质性。
方法学创新验证
通过六边形网格将每个肿瘤分割为178,590μm2单元,计算Ki67阳性率分布熵值。结果显示双平台熵值具有惊人一致性(Spearman r=0.94,ICC=0.94),且Bland-Altman分析显示95%差异值集中在±0.5个熵值单位内。这种稳定性显著优于传统Ki67%评分(视觉vs HALO ICC仅0.79)。
预后模型突破
在10年随访中(中位114.8个月),Haralick熵展现出超越所有Ki67%指标的预后价值:
单变量分析:高熵组死亡风险增加2.67倍(95%CI 1.36-5.26)
多变量模型:熵值联合淋巴结状态构建的C-index达0.709,显著高于单纯Ki67%模型(0.687)
活检模拟验证:即使仅用单条穿刺组织,熵值仍保持HR=3.10的预后效能
生物学意义阐释
研究揭示Ki67空间异质性可能反映肿瘤进化中的克隆竞争:高熵状态提示存在增殖活性差异显著的亚克隆群体,这些群体通过生态位分割实现共存。这种"肿瘤微环境达尔文主义"或可解释为何熵值比单纯增殖比例更能预测治疗抵抗风险。
该研究的临床转化价值在于:首次证明基于常规IHC的纹理分析可稳定量化生物学异质性,且不受DIA平台限制。通过将生态学指标引入病理学评估,为低成本实现空间组学级分析开辟了新路径。未来或可整合到AI辅助诊断系统,指导ER+乳腺癌的化疗豁免决策。


研究团队特别指出,该方法在预分析环节(如组织固定)仍需标准化,且需在前瞻性队列中验证阈值稳定性。但毫无疑问,这项立陶宛团队的工作为全球乳腺癌病理评估树立了新标杆——它证明通过巧妙的计算方法,即使是百年历史的IHC技术也能焕发出全新的精准医学价值。
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