Ранняя оценка эффективности лечения и прогнозирование ответа опухоли у пациенток с различными молекулярными подтипами рака молочной железы

Инвазивный рак молочной железы (РМЖ) представляет собой гетерогенную группу злокачественных новообразований, различающихся по клиническому течению, морфологическим характеристикам и лучевой семиотике [1]. Согласно классификации ВОЗ, выделяют не менее 18 гистологических типов рака молочной железы [2]. Наряду с морфологической типизацией, важное значение имеет молекулярно-биологическая классификация опухоли. Первоначально на основании профилей экспрессии генов были описаны основные молекулярные подтипы РМЖ, включая люминальные, HER2-обогащённый и базальноподобный варианты [3]. В клинической практике для стратификации больных, как правило, используют суррогатные иммуногистохимические подтипы, определяемые по экспрессии ER, PR, HER2 и уровню Ki-67, с выделением люминального A, люминального B, HER2-позитивного и трижды негативного вариантов [4].

Современные подходы к лечению РМЖ предусматривают широкое применение неоадъювантной химиотерапии (НАХТ), особенно у пациенток с местно-распространёнными и биологически агрессивными формами заболевания [5]. Проведение НАХТ позволяет не только воздействовать на системный опухолевый процесс на раннем этапе, но и оценить чувствительность опухоли к лекарственному лечению. При недостаточном ответе на терапию возникает необходимость своевременного пересмотра лечебной тактики, включая изменение лекарственной схемы, переход к другим вариантам системного воздействия или более раннее хирургическое вмешательство [6]. Наиболее благоприятным результатом неоадъювантного лечения считается патоморфологический полный ответ (pathological complete response, pCR), ассоциированный с более высокими показателями безрецидивной и общей выживаемости [7]. Кроме того, выраженное уменьшение опухоли или достижение pCR расширяет возможности выполнения органосохраняющих операций. В связи с этим ранняя и объективная оценка ответа опухоли на НАХТ имеет принципиальное значение для выбора дальнейшей лечебной стратегии [8].

К основным методам визуализационного мониторинга ответа на НАХТ относятся магнитно-резонансная томография, маммография и ультразвуковое исследование (УЗИ). УЗИ молочных желез занимает важное место в клинической практике как доступный, безопасный и широко применяемый метод лучевой диагностики. Оно используется как в качестве дополнения к маммографии при дифференциальной диагностике солидных и кистозных образований, так и в качестве ведущего метода при высокой рентгенологической плотности ткани молочной железы и при выполнении интервенционных вмешательств [9].

На современном этапе стандартное УЗИ в B-режиме и цветовое допплеровское картирование дополняются рядом функциональных технологий, включая B-flow, SMI, компрессионную эластографию, эластографию сдвиговой волны (ЭСДВ), автоматизированную трёхмерную сонотомографию, контрастное ультразвуковое исследование и fusion-технологии. Среди них особый интерес представляет ЭСДВ, позволяющая количественно оценивать механические свойства опухолевой ткани в реальном времени в дополнение к традиционным ультразвуковым признакам [10, 11]. Метод основан на регистрации сдвиговых волн, индуцируемых акустическим импульсом, с последующим расчётом показателей жёсткости ткани, выражаемых в килопаскалях. Повышение жёсткости рассматривается как один из признаков злокачественной трансформации, поскольку опухолевая ткань, как правило, обладает большей плотностью и меньшей эластичностью по сравнению с неизменёнными или доброкачественными структурами [12]. Согласно рекомендациям EFSUMB 2018 года, ЭСДВ может рассматриваться как дополнительный инструмент к УЗИ в B-режиме, повышающий точность ультразвуковой характеристики очаговых образований молочной железы [13].

Вместе с тем возможности ЭСДВ в мониторинге эффективности НАХТ изучены недостаточно полно. До настоящего времени остаётся не до конца определённой диагностическая эффективность ЭСДВ в прогнозировании ответа на НАХТ у пациенток с различными подтипами РМЖ, а также зависимость информативности этого метода от молекулярно-биологических особенностей опухоли. Это определяет актуальность настоящего исследования.

Цель исследования — оценить диагностическую эффективность эластографии сдвиговой волны в прогнозировании ответа на неоадъювантную химиотерапию у пациенток с различными подтипами рака молочной железы.

Материалы и методы

Исследование выполнено в два этапа. На первом этапе проведён ретроспективный эпидемиологический анализ данных канцер-регистра ГБУ РД «Республиканский 70

онкологический диспансер» Министерства здравоохранения Республики Дагестан с целью описания структуры иммуногистохимически определяемых молекулярно-биологических подтипов рака молочной железы в регионе. В анализ включены 2458 случаев впервые выявленного РМЖ у женщин за период с 1 января 2021 г. по 31 декабря 2023 г. Молекулярно-биологическая стратификация опухолей проводилась иммуногистохимическими методами с определением экспрессии рецепторов эстрогенов (ER), прогестерона (PR), HER2 и индекса пролиферации Ki-67 в соответствии с общепринятыми международными критериями.

На втором этапе выполнено одноцентровое ретроспективное наблюдательное клинико-инструментальное исследование 80 пациенток с морфологически верифицированным инвазивным РМЖ II–III стадии, получавших НАХТ в 2023–2024 гг. Средний возраст пациенток составил 53,3 ± 0,7 года (диапазон 33–73 года). Критериями включения являлись: наличие морфологически подтверждённого РМЖ; II–III стадия заболевания; проведение НАХТ в рамках комплексного лечения; наличие данных иммуногистохимического типирования; выполнение мультипараметрического ультразвукового исследования на всех предусмотренных этапах наблюдения; наличие послеоперационного морфологического заключения для оценки лечебного ответа. Критериями исключения служили опухолевое прорастание кожи, возраст младше 18 лет и отсутствие полного набора клинико-инструментальных или морфологических данных. В клинической части исследования, с учётом ограниченного объёма выборки, HER2-негативный и HER2-позитивный варианты люминального B подтипа объединяли в одну аналитическую группу; HER2-позитивный нелюминальный подтип анализировали отдельно.

Неоадъювантная системная терапия проводилась в соответствии с действующими клиническими рекомендациями и иммуногистохимически определяемым молекулярнобиологическим подтипом опухоли. При люминальных и трижды негативных вариантах применяли стандартные антрациклин- и таксансодержащие режимы; при HER2-позитивном подтипе системное лечение включало химиотерапию в сочетании с анти-НЕЯ2-терапией в соответствии с клиническими показаниями и доступностью лечения. Выбор конкретной схемы определялся биологическими особенностями опухоли, стадией заболевания и решением мультидисциплинарного консилиума. Сравнительный анализ эффективности отдельных лекарственных режимов в задачи настоящего исследования не входил.

Всем пациенткам выполнялось мультипараметрическое ультразвуковое исследование, включавшее B-режим, цветовое допплеровское картирование и ЭСДВ, в три этапа: до начала НАХТ, после второго курса терапии и за 7 ± 2 дня до оперативного вмешательства. При ультразвуковом исследовании оценивали линейные размеры опухоли (продольный, поперечный и переднезадний), рассчитывали её объём, а также определяли показатели жёсткости ткани опухоли, выраженные в килопаскалях (kPa). Исследования проводились на аппарате Philips EPIQ 5 с линейным датчиком частотой 14 МГц по унифицированному протоколу: без дополнительной компрессии датчиком, на задержке дыхания, с фиксированными параметрами области интереса (ROI). Для каждого очага выполняли не менее трёх последовательных измерений жёсткости; в анализ включали среднее значение. ROI располагали в наиболее солидной части опухоли, избегая зон выраженной неоднородности и артефактов. Все ультразвуковые исследования выполнялись одним врачом ультразвуковой диагностики, имевшим опыт работы в маммологической визуализации более 20 лет, что обеспечивало единообразие выполнения измерений и минимизацию межоператорной вариабельности.

Первичной конечной точкой исследования считали патоморфологический полный ответ опухоли на НАХТ (pathological complete response, pCR), определяемый по результатам послеоперационного морфологического исследования как отсутствие остаточной инвазивной опухоли в молочной железе и регионарных лимфатических узлах. Оценка по критериям RECIST 1.1 использовалась как дополнительная лучевая характеристика динамики опухолевого процесса на этапах лечения, но не служила основанием для окончательного распределения пациенток по группам ответа. В исследовательскую группу 1 вошли 39 пациенток с pCR, в группу 2 — 41 пациентка с неполным морфологическим ответом.

Этические аспекты исследования соответствовали положениям Хельсинкской декларации. Протокол исследования одобрен локальным этическим комитетом. На первом этапе использовали обезличенные данные канцер-регистра. Для клинической части исследования было получено информированное согласие пациенток на обследование и использование данных в научных целях.

Статистическую обработку проводили с использованием языка программирования Python (версия 3.8) и пакета SPSS Statistics 23. Количественные данные представлены в виде среднего значения и стандартной ошибки среднего (M ± m), категориальные — в виде абсолютного числа наблюдений и доли, %. Для сравнения количественных показателей между независимыми группами использовали U-критерий Манна–Уитни, для анализа категориальных признаков — точный критерий Фишера, для оценки динамики повторных измерений внутри подтипов — критерий Уилкоксона. Диагностическую эффективность ЭСДВ в раннем прогнозировании ответа на НАХТ оценивали с помощью ROC-анализа. В качестве основного предиктора рассматривали относительное снижение среднего коэффициента жёсткости опухоли после второго курса НАХТ по сравнению с исходным уровнем. Рассчитывали площадь под ROC-кривой (AUC), 95% доверительный интервал (95% ДИ), чувствительность, специфичность и оптимальное пороговое значение по индексу Юдена. Статистически значимыми считали различия при p < 0,05.

Результаты

На первом этапе исследования по данным ретроспективного анализа канцер-регистра Республики Дагестан установлено, что в структуре впервые выявленного РМЖ за 2021–2023 гг. наиболее часто встречался люминальный A подтип — 1327 случаев (54,0%). Люминальный B HER2-негативный подтип выявлен у 368 пациенток (15,0%), люминальный B HER2-позитивный — у 270 (11,0%), HER2-позитивный нелюминальный — у 74 (3,0%), трижды негативный — у 419 (17,0%) пациенток (таблица 1). Таким образом, совокупная доля биологически более агрессивных вариантов РМЖ — HER2-позитивных и трижды негативных опухолей — составила 31,0% в общей структуре заболеваемости.

Таблица 1. Структура заболеваемости РМЖ по иммуногистохимически определяемым молекулярно-биологическим подтипам в Республике Дагестан (2021–2023 гг., n = 2458)

Молекулярно-биологический подтип	Абсолютное число случаев	Доля в структуре, % (95% ДИ)
Люминальный A	1327	54,0 (52,0–55,9)
Люминальный B HER2-негативный	368	15,0 (13,6–16,4)
Люминальный B HER2-позитивный	270	11,0 (9,8–12,3)
HER2-позитивный нелюминальный	74	3,0 (2,4–3,8)
Трижды негативный	419	17,0 (15,6–18,6)

Во второй, клинической части исследования распределение иммуногистохимических подтипов в зависимости от конечного морфологического ответа на НАХТ оказалось неоднородным (таблица 2). Люминальный A подтип встречался только у пациенток с неполным морфологическим ответом (5 из 41; 12,2%) и не был зарегистрирован в группе pCR. Люминальный B подтип достоверно чаще выявлялся у пациенток без pCR по сравнению с группой полного морфологического ответа (39,0% против 10,3%; p = 0,004). Напротив, HER2-позитивный нелюминальный подтип достоверно чаще встречался у пациенток, достигших pCR (43,6% против 17,1%; p = 0,014). Трижды негативный подтип также чаще наблюдался в группе pCR (46,1% против 31,7%), однако это различие не достигло статистической значимости (p = 0,252).

Таблица 2. Распределение иммуногистохимических подтипов опухоли в зависимости от конечного морфологического ответа на НАХТ

Подтип опухоли	pCR, n = 39	Неполный морфологический ответ, n = 41	p
Люминальный A	0 (0%)	5 (12,2%)	0,055
Люминальный B	4 (10,3%)	16 (39,0%)	0,004
HER2-позитивный нелюминальный	17 (43,6%)	7 (17,1%)	0,014
Трижды негативный	18 (46,1%)	13 (31,7%)	0,252

Далее была проанализирована динамика объёма опухоли в зависимости от биологического подтипа на двух клинически значимых этапах наблюдения — после второго курса НАХТ и на предоперационном этапе (таблица 3). Наиболее выраженное уменьшение объёма опухоли между указанными этапами отмечено при HER2-позитивном нелюминальном и трижды негативном РМЖ: с 8,5 ± 2,5 до 1,8 ± 0,3 см³ и с 13,8 ± 2,9 до 1,1 ± 0,1 см³ соответственно. Относительное снижение объёма составило 78,8% для HER2-позитивного нелюминального и 92,0% для трижды негативного подтипов. При люминальном A подтипе объём опухоли уменьшился с 4,8 ± 0,9 до 2,8 ± 0,3 см³, тогда как при люминальном B подтипе динамика была наименее выраженной — с 4,9 ± 1,1 до 4,3 ± 1,2 см³. На предоперационном этапе объём опухоли у пациенток с люминальным B подтипом был достоверно выше, чем при трижды негативном РМЖ (4,3 ± 1,2 против 1,1 ± 0,1 см³; p = 0,01), что указывает на более слабый регресс опухоли при данном варианте биологии опухоли.

Таблица 3. Динамика объёма опухоли в зависимости от биологического подтипа РМЖ на этапах лечения

Тип РМЖ	После второго курса курсом НАХТ, см³	Предоперационный этап, см³	p
Люминальный A (n = 5)	4,8 ± 0,9	2,8 ± 0,3	0,04
Люминальный B (n = 20)	4,9 ± 1,1	4,3 ± 1,2*	0,06
HER2-позитивный нелюминальный (n = 24)	8,5 ± 2,5	1,8 ± 0,3	0,0001
Трижды негативный (n = 31)	13,8 ± 2,9	1,1 ± 0,1	0,001

Примечание. p — достоверность различий между показателями объёма на двух этапах наблюдения внутри одного подтипа РМЖ (критерий Уилкоксона). * — различие достоверно по сравнению с трижды негативным подтипом на предоперационном этапе (U-критерий Манна–Уитни, p = 0,01).

Наиболее важные данные, соответствующие цели исследования, были получены при анализе динамики жёсткости опухоли по данным ЭСДВ (таблица 4). Уже после второго курса НАХТ наиболее выраженное снижение среднего коэффициента жёсткости отмечалось при HER2-позитивном нелюминальном и трижды негативном подтипах. Так, при HER2-позитивном нелюминальном РМЖ средний коэффициент жёсткости уменьшился с 103,0 ± 18,7 до 57,9 ± 9,2 kPa, что соответствовало относительному снижению на 43,8%. При трижды негативном подтипе жёсткость снизилась с 104,7 ± 19,3 до 70,2 ± 8,8 kPa, то есть на 33,0%. Для люминального A и люминального B подтипов ранняя динамика была менее выраженной и составила 16,2% и 19,2% соответственно.

На исходном этапе коэффициент жёсткости опухоли у пациенток с трижды негативным РМЖ был достоверно выше, чем у больных с люминальным A подтипом (104,7 ± 19,3 против 88,4 ± 10,2 kPa; p = 0,02). После второго курса НАХТ жёсткость опухоли при HER2-позитивном нелюминальном подтипе была достоверно ниже, чем при люминальном B подтипе (57,9 ± 9,2 против 77,9 ± 10,5 kPa; p = 0,0003) и трижды негативном РМЖ (57,9 ± 9,2 против 70,2 ± 8,8 kPa; p = 0,01). На предоперационном этапе наиболее низкие показатели жёсткости сохранялись у пациенток с HER2-позитивным нелюминальным и трижды негативным подтипами, тогда как при люминальных вариантах, особенно при люминальном A подтипе, остаточная жёсткость опухолевой ткани оставалась сравнительно высокой.

Таблица 4. Динамика среднего коэффициента жёсткости опухоли по данным ЭСДВ в зависимости от биологического подтипа РМЖ

Тип РМЖ	Исходный уровень, kPa	После второго курса НАХТ, kPa	Предоперационн ый этап, kPa	Относительное снижение жёсткости к этапу перед 2-м курсом, %
Люминальный A (n = 5)	88,4 ± 10,2	74,1 ± 9,9	68,7 ± 8,9	16,2
Люминальный B (n = 20)	96,4 ± 11,4	77,9 ± 10,5	45,4 ± 6,9	19,2
HER2-позитивный нелюминальный (n = 24)	103,0 ± 18,7	57,9 ± 9,2	21,9 ± 3,5	43,8
Трижды негативный (n = 31)	104,7 ± 19,3	70,2 ± 8,8	23,0 ± 3,0	33,0

С целью проверки гипотезы о возможности раннего прогнозирования конечного морфологического ответа на НАХТ по данным ЭСДВ был выполнен ROC-анализ. В качестве предиктора использовали относительное снижение среднего коэффициента жёсткости опухоли после второго курса НАХТ по сравнению с исходным уровнем. ROC-анализ показал, что указанный параметр обладает удовлетворительной диагностической ценностью в отношении достижения pCR: площадь под ROC-кривой (AUC) составила 0,79 (95% ДИ 0,69–0,88). Оптимальное пороговое значение относительного снижения жёсткости, определённое по индексу Юдена, составило 27,5%; при данном пороге чувствительность метода достигала 76,9%, специфичность — 73,2%. Полученные данные свидетельствуют, что выраженное раннее уменьшение жёсткости опухоли по данным ЭСДВ ассоциировано с более высокой вероятностью достижения полного морфологического ответа на НАХТ.

При подтип-специфическом анализе наибольшая прогностическая информативность раннего снижения жёсткости отмечалась у пациенток с HER2-позитивным нелюминальным и трижды негативным РМЖ, тогда как при люминальных подтипах диагностическая ценность данного показателя была ниже. Тем самым показано, что интерпретация данных ЭСДВ в процессе НАХТ должна проводиться с обязательным учётом биологических особенностей опухоли.

Обсуждение

Проведённое исследование показало, что ранняя динамика показателей жёсткости опухоли по данным эластографии сдвиговой волны тесно связана с молекулярнобиологическими особенностями рака молочной железы и может рассматриваться как клинически значимый маркер ответа на неоадъювантную химиотерапию. Наиболее важным итогом работы следует считать установленную неоднородность ответа между подтипами опухоли: выраженное уменьшение жёсткости и объёма образования наблюдалось преимущественно при HER2-позитивном нелюминальном и трижды негативном вариантах, тогда как при люминальных подтипах, особенно люминальном B, регресс был менее выраженным.

Полученные данные имеют убедимое биологическое обоснование. HER2-позитивный и трижды негативный рак молочной железы относятся к клинически более агрессивным вариантам заболевания, однако одновременно характеризуются более высокой чувствительностью к системной лекарственной терапии в неоадъювантном режиме [14]. Именно поэтому для этих подтипов более типично достижение выраженного патоморфологического ответа, включая pCR [15]. На этом фоне быстрое снижение жёсткости опухолевой ткани по данным ЭСДВ может отражать уменьшение клеточной плотности, разрушение опухолевого стромального каркаса, редукцию отёчно-инфильтративного компонента и общее снижение механической плотности ткани в процессе эффективного лечения. Напротив, менее выраженная динамика у люминальных вариантов, особенно у люминального B подтипа, вероятно, связана с их сравнительно меньшей химиочувствительностью и более медленным темпом регресса опухолевого очага [16].

С клинической точки зрения принципиально важно, что различия между подтипами проявлялись уже на раннем этапе лечения, после второго курса НАХТ. Это позволяет рассматривать ЭСДВ не только как дополнительный инструмент морфофункциональной характеристики опухоли, но и как потенциально полезный метод раннего мониторинга эффективности терапии. В практической онкологии именно ранняя идентификация недостаточного ответа на лечение имеет наибольшую ценность, поскольку создаёт предпосылки для своевременной коррекции лечебной тактики [17]. В этом отношении выявленное в исследовании снижение жёсткости опухоли до порогового уровня, ассоциированного с достижением pCR, представляет особый интерес как количественный ориентир, который может быть использован в системе комплексной оценки ответа на НАХТ.

Сопоставление полученных результатов с современными литературными данными позволяет считать их внутренне непротиворечивыми. В публикациях, посвящённых применению эластографии при раке молочной железы, показано, что уменьшение показателей жёсткости на фоне системной терапии коррелирует с регрессом опухоли и может предшествовать выраженному уменьшению её линейных размеров [18]. Имеющиеся данные литературы также указывают, что наиболее значимая ранняя динамика параметров опухоли чаще наблюдается у HER2-позитивных и трижды негативных форм РМЖ, для которых характерна более высокая вероятность достижения полного патоморфологического ответа [19]. Таким образом, результаты настоящего исследования не только соответствуют современным представлениям о биологии РМЖ, но и уточняют значение ЭСДВ как метода подтип-ориентированной оценки ответа на лечение.

Следует подчеркнуть, что в настоящей работе жёсткость опухоли не анализировалась изолированно от других параметров. Одновременная оценка объёма опухоли и её механических свойств позволила показать, что уменьшение жёсткости является не случайным феноменом, а частью общего процесса терапевтического регресса. Вместе с тем именно показатели ЭСДВ представляют особый интерес для раннего прогноза, поскольку снижение жёсткости, по-видимому, может фиксироваться раньше, чем достигается выраженное уменьшение размеров образования [20]. В этом состоит одно из ключевых преимуществ метода в контексте мониторинга НАХТ.

Практическая значимость работы заключается в том, что ЭСДВ может быть интегрирована в алгоритм мультипараметрического ультразвукового наблюдения пациенток, проходящих неоадъювантное лечение. Метод не требует ионизирующего излучения, может использоваться повторно на этапах терапии и обеспечивает количественную оценку, удобную для динамического сопоставления [21]. При этом результаты исследования показывают, что интерпретация данных ЭСДВ должна быть подтип-специфической. Универсальный подход к оценке изменения жёсткости для всех вариантов РМЖ представляется недостаточно точным, поскольку одинаковая по величине динамика показателя может иметь различное клиническое значение в зависимости от биологии опухоли.

При интерпретации результатов необходимо учитывать ограничения исследования. Работа имела одноцентровый ретроспективный характер, а объём клинической выборки был относительно небольшим, особенно при анализе отдельных молекулярно-биологических подтипов. Кроме того, сравнительный анализ отдельных схем лекарственной терапии не входил в задачи исследования, что не позволяет оценить возможный вклад различий в системном лечении в формирование конечного ответа. Несмотря на стандартизированный протокол ультразвукового исследования и выполнение всех измерений одним опытным специалистом, результаты нуждаются в дальнейшей внешней валидации на более крупных и независимых выборках.

Заключение

Полученные данные позволяют рассматривать эластографию сдвиговой волны как перспективный инструмент ранней оценки эффективности неоадъювантной терапии при раке молочной железы. Наибольшая информативность метода наблюдается при HER2-позитивном нелюминальном и трижды негативном подтипах, тогда как при люминальных вариантах интерпретация изменений требует большей осторожности. Это подтверждает целесообразность дальнейшего развития подтип-ориентированных подходов к ультразвуковому мониторингу ответа опухоли на лечение.

Вклад авторов. Исаева П.А.: разработка концепции и дизайна исследования, сбор и обработка клинических данных, анализ литературы, статистическая обработка, интерпретация результатов, подготовка текста статьи; Бусько Е.А.:   научное консультирование, методологическое сопровождение исследования, интерпретация результатов, научное редактирование рукописи; Брежнев В.Ф.: сбор клинического материала, обработка клинических данных, участие в анализе и интерпретации результатов; Запиров Г.М. : научное редактирование, методологическое сопровождение, интерпретация результатов, утверждение окончательного варианта рукописи. Все авторы прочитали и согласились с версией рукописи, представленной для публикации.

Соблюдение прав пациентов и правил биоэтики. Исследование проведено в соответствии с принципами Хельсинкской декларации и одобрено локальным этическим комитетом Дагестанского государственного медицинского университета (протокол № 1 от 20.01.2023). На первом этапе использованы обезличенные данные канцер-регистра. Для клинической части исследования от всех пациенток было получено информированное согласие на обследование и использование обезличенных данных в научных целях.

Заявление об информированном согласии. Информированное согласие было получено от всех субъектов, участвующих в исследовании.

Финансирование. Исследование не имело спонсорской поддержки.