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Evaluación de biomarcadores del cáncer de mama mediante ecografía con contraste y elastografía por onda cortante

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DOI:

10.3791/69452

23 de junio de 2026

En este artículo

Resumen

Este protocolo demuestra la aplicación combinada de la ecografía con contraste y la elastografía por onda cortante para evaluar factores biológicos pronósticos, incluyendo Ki-67, HER2 y ER en pacientes con cáncer de mama.

Resumen

El propósito de este protocolo era evaluar la relación entre los parámetros cuantitativos derivados de la elastografía de onda cortante (SWE) y la ecografía con contraste (CEUS) y los marcadores pronósticos biológicos en el cáncer de mama. El estudio incluyó a 68 pacientes con cáncer de mama y 68 controles sanos. Todas las pacientes se sometieron a imágenes de SWE y CEUS, y se analizaron muestras quirúrgicas del grupo de cáncer de mama mediante inmunohistoquímica para evaluar la expresión del receptor de estrógenos (RE), el receptor del factor de crecimiento epidérmico humano 2 (HER2) y Ki-67.

Los resultados demostraron que el tejido con cáncer de mama presentaba características elásticas y de perfusión significativamente diferentes en comparación con el tejido mamario normal. Específicamente, el grupo con cáncer mostró valoresmedios de E más bajos y valores más altos deE max,E min, intensidad máxima y tiempo medio de tránsito (MTT). El análisis de correlación reveló que la expresión de Ki-67 se correlacionó positivamente conla media de E, Emáx, pico y MTT, mientras que ER se correlacionó negativamente con todos los parámetros excepto la intensidad máxima. La expresión de HER2 mostró correlaciones positivas con todos los parámetros de imagen medidos. Estos hallazgos sugieren que el SWE y el CEUS pueden aportar conocimientos complementarios y no invasivos para apoyar la caracterización molecular y la evaluación clínica del cáncer de mama.

Introducción

El cáncer de mama es uno de los más prevalentes que afectan a las mujeres en todo el mundo, con tasas de incidencia que aumentande forma constante. Estudios epidemiológicos recientes muestran que el cáncer de mama solo supera al cáncer de cuello uterino en incidencia y sigue siendo la principal causa de mortalidad relacionada con el cáncer en mujeres en general 2,3. La patogénesis del cáncer de mama implica múltiples factores interactuantes, incluyendo rasgos hereditarios, influencias endocrinas y exposicionesambientales 4. Con los avances en la medicina de precisión, existe un interés creciente en comprender las relaciones entre los fenotipos de imagen y las características moleculares en el manejo del cáncerde mama.

El objetivo de este estudio fue investigar si la elastografía de onda cortante (SWE) y la ecografía con contraste (CEUS) pueden servir como biomarcadores de imagen no invasivos para caracterizar marcadores moleculares clave del cáncer de mama, incluyendo el receptor de estrógeno (RE), el receptor 2 del factor de crecimiento epidérmico humano (HER2) y el Ki-67. Esta investigación buscó determinar si la imagen puede correlacionarse con estos biomarcadores, que guían las decisiones terapéuticas y tienen un significado pronóstico, y que potencialmente sirven como complemento o alternativa a la biopsia. Validar esta correlación podría proporcionar un método accesible y reproducible para evaluar el cáncer de mama a nivel molecular mediante tecnologías avanzadas de imagen.

La presentación clínica suele comenzar con el descubrimiento de una masa mamaria indolora, que ocurre en aproximadamente el 80% de lasmujeres. A medida que la enfermedad avanza, pueden surgir signos adicionales como secreción de pezón, hoyuelos cutáneos causados por la tracción de los ligamentos de Cooper, piel d'orange debido a obstrucción linfática y, en casos avanzados, retracción del pezón acompañada de cambios cutáneos como prurito, vesiculación yulceración 7.

Las modalidades de imagen actuales utilizadas en el diagnóstico del cáncer de mama incluyen ecografía, mamografía, resonancia magnética (RM) y técnicas de medicinanuclear 8,9,10. Entre ellas, la ecografía sigue siendo la más prevalente porque no es invasiva, no expone a los pacientes a radiación y ofrece alta reproducibilidad y resolución para distinguir entre tejidos glandulares grasos y densos. La ingeniería de software mejora la ecografía tradicional proporcionando mediciones cuantitativas de rigidez basadas en el módulo de Young, derivado de la velocidad de las ondasde corte 11. Reduce la dependencia del operador al utilizar la fuerza de radiación acústica para inducir ondas de cizalladura, mejorando lareproducibilidad 12. CEUS visualiza la vasculatura tumoral y los patrones de perfusión, contribuyendo a la detección y caracterización de lesiones, y ayudando en la diferenciación de tumores benignos ymalignos 13.

La utilidad de los marcadores de inmunohistoquímica molecular es fundamental para determinar el pronóstico y guiar el tratamiento en el cáncerde mama 14. ER, receptor de progesterona (PR), Ki-67 y HER2 son marcadores clave con roles establecidos en la toma de decisionesclínicas 15. Estudios previos sugieren que las características de la imagen por ultrasonido pueden reflejar la expresión de estos marcadores moleculares, apoyando la idea de que los fenotipos de imagen reflejan la biología tumoralsubyacente 16,17,18. Este estudio pretendía aplicar un protocolo adecuado para evaluar las correlaciones entre los parámetros de imagen CEUS y SWE y una variedad de marcadores pronósticos biológicos, contribuyendo a la evolución del campo de la radiogenómica.

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Protocolo

La investigación se completó de acuerdo con la Declaración de Helsinki y las directrices institucionales para investigaciones clínicas. El protocolo para esta investigación fue presentado y aprobado por el Comité de Revisión Ética Institucional del Tercer Hospital Afiliado de la Universidad Médica de Jinzhou.

Se obtuvo el consentimiento informado por escrito de todos los participantes antes de la inscripción, incluyendo permiso para utilizar información clínica, de imagen y patológica desidentificada para futuras publicaciones. Durante toda esta investigación, se mantuvo la confidencialidad del paciente en todo momento.

El proceso de reclutamiento y evaluación para la participación de pacientes también cumplió con la Edición 2021 de las Directrices de la Asociación China Anti-Cáncer.

1. Selección y preparación de pacientes

  1. Incluir pacientes con un diagnóstico definitivo de cáncer de mama, calidad adecuada de imagen por ultrasonido y datos clínicos completos.
  2. Excluyan a las pacientes con cualquiera de los siguientes casos: cirugía mamaria reciente, aumento de pecho, mastitis, cáncer de mama recurrente, lesiones adyacentes a cicatrices, enfermedad cardiovascular o hepatorrenal, embarazo o si los exámenes de patología se realizaron más de 30 días antes de la imagen por imagen.
  3. Registra la edad, la masa corporal y el historial clínico de cada participante antes de la imagen.
  4. Coloca al paciente en posición supina con ambos brazos elevados por encima de la cabeza.
  5. Aplica el gel acoplador generosamente en el pecho para asegurar una transmisión acústica óptima y una claridad de imagen.

2. Examen de elastografía por onda cortante (SWE)

NOTA: Consulte la Tabla de Materiales para el sistema de ultrasonido y la sonda.

  1. Comienza con una ecografía rutinaria en modo B para localizar y caracterizar la lesión.
  2. Activa el modo SWE y coloca la sonda perpendicular a la piel directamente sobre la lesión, sin aplicar presión externa.
  3. Ajusta el marco de muestreo para incluir completamente la lesión y un margen adecuado de tejido circundante.
  4. Monitorizar el mapa de control de calidad del sistema para asegurar una propagación suficiente de la onda de cizallamiento.
  5. Después de estabilizar la imagen, indica al paciente que contenga la respiración durante 3-5 segundos.
  6. Sujeta la sonda estable durante este tiempo para estabilizar la imagen.
  7. Guarda la imagen elastografía codificada por colores y delimita la lesión usando la herramienta de análisis cuantitativo del sistema.
  8. Registra los valores máximos (Emax), mínimos (Emin) y medios (Emean) de los módulos de elasticidad para la lesión.
  9. Repite cada medición tres veces y calcula la media.
  10. Seguir las directrices internacionales publicadas para la adquisición de elastografía de onda cortante y control de calidad para garantizar la consistencia y reproducibilidad de la medición19.

3. Evaluación por ultrasonido con contraste (CEUS)

  1. Identificar el plano de imagen óptimo que muestre la sección transversal máxima de la lesión.
  2. Reconstituye el agente de contraste según las instrucciones del fabricante: añade 5 mL de suero fisiológico y extrae 2,4 mL en una jeringuilla.
  3. Establecer el acceso venoso en la vena antecubital con una cánula adecuada.
  4. Configura el sistema de ultrasonido para que contraste el modo de imagen con el índice mecánico ajustado para la visualización de microburbujas.
  5. Administrar 2,4 mL de agente de contraste mediante bolus rápido, seguido de 5 mL de suero salino.
  6. Comienza la grabación digital continua de inmediato para capturar las fases de lavado y lavado.
  7. Graba durante un mínimo de 3 minutos para documentar la dinámica completa de mejora.
  8. Identificar el realce máximo y colocar cuatro puntos de medición (superior, inferior, medial, lateral) alrededor de la lesión a intervalos de aproximadamente 3-4 mm.
  9. Analizar curvas tiempo-intensidad utilizando el software de cuantificación.
  10. Genera métricas de intensidad máxima y tiempo medio de tránsito (MTT) a partir del análisis de cuantificación.
  11. Seguir metodologías validadas de adquisición por ultrasonido con contraste (CEUS) y análisis cuantitativo establecidas en estudios clínicos previos para garantizar la consistencia yreproducibilidad 15.
  12. Utilizar la imagen CEUS y el análisis cuantitativo para complementar la imagen mamaria estándar evaluando la vascularidad y la perfusión.

4. Muestreo de tejidos y análisis inmunohistoquímico

  1. Obtener muestras de tejido mediante biopsia con aguja de núcleo o escisión quirúrgica según los estándares clínicos.
  2. Fija las muestras en formalina tamponada neutra al 10% durante 6-24 horas a temperatura ambiente.
  3. Deshidratar, despejar y incrustar las muestras en parafina según los protocolos estándar de procesamientohistopatológico 20.
  4. Corta los bloques de tejido incrustados en parafina en secciones de 4 μm usando un microtomo.
  5. Monta las secciones en correderas de vidrio cargadas positivamente.
  6. Deparafina las láminas en xileno (2 x 10 min cada una) a temperatura ambiente, seguida de una rehidratación mediante una serie de etanol graduado (100%, 95%, 85% y 70% etanol; 5 min por paso) y enjuaga en agua destilada.
    NOTA: Todos los pasos se realizaron a temperatura ambiente sin agitación.
  7. Realizar la extracción de antígenos utilizando tampón de citrato (pH 6,0) o tampón EDTA (pH 9,0).
  8. Para bloquear la actividad endógena de la peroxidasa, incuba las secciones del tejido en una solución de peróxido de hidrógeno al 3% durante 10 minutos.
  9. Aplicar anticuerpos primarios contra ER, HER2 y Ki-67 diluidos en PBS que contenga 1% de BSA (ER 1:100; HER2 1:200; Ki-67 1:200) y incubar durante la noche a 4 °C en una cámara humidificada sin agitación, de acuerdo con las instrucciones del fabricante.
  10. Incubar con anticuerpos secundarios conjugados con peroxidasa de rábano picante diluidos en PBS que contenga 1% de BSA (1:200) durante 30 minutos a temperatura ambiente en una cámara humidificada sin agitación.
  11. Visualiza la unión de anticuerpos usando cromógeno 3,3'-diaminobenzidina (DAB) y contra-teñe con hematoxilina durante 30 segundos.
  12. Evaluar la tinción por debajo de un aumento de 400× usando criterios estándar: positividad ER >10% de tinción nuclear; HER2 evaluado según las directrices ASCO/CAP; y Ki-67 expresado como porcentaje de núcleos tumorales positivos.
  13. Realizar inmunohistoquímica usando un protocolo estandarizado, que incluye recuperación de antígenos inducida por calor (tampón de citrato, pH 6,0, o tampón EDTA, pH 9,0, 95-98 °C durante 20 minutos), bloqueo de peroxidasa endógena con peróxido de hidrógeno al 3% durante 10 minutos a temperatura ambiente, incubación con anticuerpos primarios seguida de anticuerpos secundarios conjugados con peroxidasa de rábano picante, detección cromogénica de 3,3′-diaminobenzidina (DAB), contratinción de hematoxilina, deshidratación mediante etanol graduado, y el deslizamiento de cobertura, aplicado idénticamente a todas las muestras, de acuerdo con la metodología inmunohistoquímicaestablecida 21,22.

5. Análisis estadístico

  1. Expresa variables continuas como media ± desviación estándar (DS).
  2. Utilizar muestras independientes de pruebas t para comparar los parámetros de SWE y CEUS entre los grupos de cáncer y control tras evaluar la normalidad.
  3. Realizar el análisis de correlación de Spearman para evaluar las asociaciones entre parámetros de ecografía y marcadores inmunohistoquímicos (ER, HER2, Ki-67).
  4. Genera curvas de características de funcionamiento del receptor (ROC) para cada parámetro de ecografía usando el estado del cáncer como variable de clasificación.
  5. Calcular el área bajo los valores de la curva (AUC) y derivar la sensibilidad y especificidad en el corte óptimo determinado por el índice de Youden (J = sensibilidad + especificidad − 1).
  6. Calcula el valor predictivo positivo (VPP) y el valor predictivo negativo (VPN). basado en los valores de corte seleccionados.
  7. Consideremos que un valor P bilateral < 0,05 es estadísticamente significativo. Presenta los resultados en tablas y cifras.

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Resultados

Características del paciente

La implementación de este protocolo en 68 pacientes con cáncer de mama y 68 controles sanos demostró diferencias significativas en los parámetros elastográficos y de perfusión entre los grupos. Todos los casos de cáncer de mama se presentaron como lesiones unilaterales, con un diámetro medio de 20,78 ± 5,37 mm. El análisis histopatológico reveló 49 casos de carcinoma ductal invasivo, 9 casos de carcinoma lobular, 6...

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Discusión

Este protocolo demuestra claramente la relación entre los parámetros cuantitativos de ecografía y los marcadores pronósticos moleculares en el cáncer de mama, proporcionando un marco bien definido para la caracterización de enfermedades no invasivas. Las correlaciones entre parámetros de imagen y marcadores inmunohistoquímicos reflejan cambios biológicos subyacentes que afectan tanto a las propiedades mecánicas (rigidez tisular) como a las características de perfusión observadas durante ...

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Divulgaciones

Los autores no tienen conflictos de interés que declarar.

Agradecimientos

Los autores agradecen a los técnicos en ecografía y al personal de patología del Tercer Hospital Afiliado de la Universidad Médica de Jinzhou por su asistencia técnica.

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Materiales

Lista de materiales utilizados en este artículo
NombreEmpresaNúmero de catálogoComentarios
Buffer de citrato (pH 6.0)12364Thermo Fisher Scientificwww.thermofisher.com
Buffer de EDTA (pH 9.0)88763Thermo Fisher Scientificwww.thermofisher.com
Peróxido de hidrógeno (3%)998765Sigma-Aldrichwww.sigmaaldrich.com
Sonda L11-3 (Ultrasonido)ABC987Myriad Ultrasoundwww.myriad.com, 4-15 MHz
SonoVue (Agente de contraste)12345Bracco Diagnosticswww.bracco.com
Software estadístico SPSSN/AIBMwww.ibm.com

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