近日，重庆大学附属肿瘤医院影像科主任张久权教授团队在国际影像学顶刊Radiology（IF=12.1，中科院1区Top）发表题为“Time-Dependent Diffusion MRI Helps Predict Molecular Subtypes and Treatment Response to Neoadjuvant Chemotherapy in Breast Cancer”的论著。Radiology杂志隶属于北美放射学会，创刊于1923年，长期以来一直被认为是放射学领域最新、临床相关和最高质量研究的权威参考。
该研究是张久权教授团队与浙江大学生物医学工程与仪器科学学院吴丹教授团队合作，采用时间依赖性扩散MRI（time-dependent diffusion MRI，td-dMRI）刻画乳腺癌四种分子亚型的微结构参数差异，并基于td-dMRI构建预测乳腺癌新辅助疗效模型，研究成果近日发表。
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华盛顿大学Savannah Partridge以及范德堡大学Junzhong Xu教授对该研究给与高度肯定，同期杂志配发两位教授撰写的述评。
原文链接：https://pubs.rsna.org/doi/full/10.1148/radiol.242268
乳腺癌不同分子亚型与病理特征密切相关。目前，病理组织学检测对瘤内异质性和有限组织取样引起的误差很敏感。新辅助化疗已被广泛使用，病理完全反应（pCR）可作为长期生存的替代标志。因此，迫切需要无创检测方法来预测乳腺癌分子亚型及pCR。
扩散加权成像使用不同的扩散加权（q空间），来反映组织中限制性水扩散的特性。然而不同分子亚型及治疗反应的乳腺癌患者，表观扩散系数值存在显著重叠。使用不同扩散时间（t-space）的时间依赖性扩散MRI（td-dMRI）可表征微观结构特性。我们团队前期已证实使用td-dMRI方法区分乳腺肿瘤免疫组织化学表型的可行性。
因此，本研究目的是基于td-dMRI微结构图谱刻画乳腺癌四种分子亚型的微结构参数差异，并构建预测乳腺癌新辅助疗效模型。
本研究前瞻性纳入408例浸润性乳腺癌患者。使用IMPULSED模型，拟合了四个td-dMRI微结构参数如（diameter, fin, Dex, cellularity）、不同扩散频率下的表观扩散系数及差值。使用多变量逻辑回归分析来确定与每种分子亚型和pCR相关的参数，构建基于显著相关参数的预测模型。最后将td-dMRI微结构参数与病理测量结果进行相关性分析，验证td-dMRI表征微结构参数的准确性。
01 所有td-dMRI微结构参数在四种分子亚型之间都存在差异（均P<.001）。成对比较四种分子亚型时，只有cellularity显示出差异（所有校正P<0.05）。达到pCR的患者ADC、Dex和diameter,高于未达到pCR者，ΔADC、fin和cellularity低于未达到pCR者（均P<0.001）。
图1 四种亚型患者的动态对比增强MR图像、不同振荡频率下的ADC图和td-dMRI拟合的微结构参数图
图2 四种分子亚型及不同疗效组患者td-dMRI微结构参数的比较
02 td-dMRI微结构参数在识luminalA（AUC，0.70）、luminal B（AUC、0.78）和TNBC（AUC和0.72）亚型方面表现合理，在HER2扩增型中表现良好（AUC为0.85）。孕激素受体状态（OR，0.08）、HER2状态（OR，3.36）和cellularity（OR，0.01）与pCR独立相关。联合模型在预测pCR方面表现出色（AUC=0.88）。
图3 ROC曲线显示了td-dMRI微结构参数模型预测pCR的性能
03 td-dMRI衍生的微结构参数与使用深度学习从HE数字切片中自动分割出的病理测量值呈显著正相关（fin：r=.81；diameter：r=.75；cellularity：r=.67）。
图4 td-dMRI微结构参数与基于病理检查的微观结构特性相关性分析
时间依赖性扩散MRI微结构图谱是一种预测乳腺癌分子亚型和新辅助化疗病理完全缓解的有效方法。
重庆大学附属肿瘤医院影像科王晓霞医生，浙江大学博士生巴睿成为共同第一作者；吴丹教授，张久权教授为共同资深作者，张久权教授为论文通讯作者。该文章为团队今年发表在Radiology的第二篇论著。
王晓霞
• 重庆大学附属肿瘤医院影像科主治医师，乳腺癌影像研究小组组长。
• 重庆市医学会放射医学分会磁共振学组委员，重庆市医药生物技术协会乳腺癌防治专委会委员，重庆市抗癌协会肿瘤影像专业委员会委员，重庆市妇幼卫生学会放射医学专业委员会委员。
• 累计参与发表SCI论文35篇，其中以第一及通讯作者（含共同）发表SCI论文22篇，包括影像学顶刊Radiology、European Radiology（3篇)、Korean Journal Of Radiology、Diagnostic and Interventional Imaging、European Journal Of Radiology、Journal Of Magnetic Resonance Imaging等，CSCD论文2篇。
• 主持重庆市自然科学基金面上项目2项，重庆市科卫联合项目、中央高校医工融合项目及重庆市卫生健康委医学科研项目共计5项，参与国自科1项、省部级科研项目数项，副主译影像学专著一部。
张久权
• 重庆大学附属肿瘤医院影像科主任、党支部书记，主任医师，研究员，医学博士，博士研究生导师，博士后合作导师，重庆市学术技术带头人，重庆市医学领军人才。
• 曾赴美国Emory大学访问研究一年。主要研究方向为癌症相关神经影像学，癌症影像学和癌症相关心血管影像学。
• 中国抗癌协会肿瘤影像专业委员会常务委员、中华医学会放射学分会神经学组委员及对比剂使用和安全工作组委员、中国医师协会放射医师分会人工智能学组和互联网与大数据学组委员、重庆市抗癌协会肿瘤影像专业委员会主任委员、重庆市中西医结合医学影像学组副主任委员、重庆市医学会放射医学分会常务委员兼磁共振学组组长、重庆市医师协会放射医师分会常务委员兼神经学组组长等。
• 近五年主持国家及省部级课题10余项。目前主持在研课题包含国家自然科学基金面上项目2项，以及包含重点项目在内的省部级课题4项。共发表SCI论文140余篇，其中以第一作者或通讯作者在神经科学期刊Neurology、Journal of Neurology, Neurosurgery and Psychiatry、Human Brain Mapping，影像学综合期刊Radiology（2篇）、European Radiology（6篇）、Diagnostic and Interventional Imaging（6篇）和心血管影像期刊JACC Cardiovascular Imaging、 Circulation Cardiovascular Imaging等国际知名期刊上发表SCI论文120余篇， JCR Q1区50余篇。主译专著《脑定量磁共振成像：物理测量原理》一部。获得重庆市科技进步奖二等奖一项。
文字丨王晓霞
编辑丨易若曈
审核丨熊志翔 程风敏
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