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Évaluation des biomarqueurs du cancer du sein à l’aide d’échographie avec contraste amélioré et d’élastographie par ondes de cisaillement

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DOI :

10.3791/69452

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23 juin 2026

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1Department of Ultrasound, The Third Affiliated Hospital of Jinzhou Medical University, 2Department of General Surgery, The Third Affiliated Hospital of Jinzhou Medical University

Dans cet article

Résumé

Ce protocole démontre l’application combinée de l’échographie avec contraste et de l’élastographie par ondes de cisaillement pour évaluer les facteurs biologiques pronostiques, notamment Ki-67, HER2 et ER chez les patientes atteintes de cancer du sein.

Résumé

L’objectif de ce protocole était d’évaluer la relation entre les paramètres quantitatifs issus de l’élastographie par ondes de cisaillement (SWE) et de l’échographie améliorée par contraste (CEUS) ainsi que les marqueurs pronostiques biologiques dans le cancer du sein. L’étude comprenait 68 patientes atteintes d’un cancer du sein et 68 témoins en bonne santé. Toutes les patientes ont subi des examens d’imagerie SWE et CEUS, et des échantillons chirurgicaux du groupe sur le cancer du sein ont été analysés à l’aide d’immunohistochimie pour évaluer l’expression du récepteur œstrogène (RE), du récepteur du facteur de croissance épidermique humain 2 (HER2) et du Ki-67.

Les résultats ont démontré que le tissu cancéreux du sein présentait des caractéristiques élastiques et de perfusion significativement différentes de celui du tissu mammaire normal. Plus précisément, le groupe du cancer a montré des valeursmoyennes d’E plus faibles ainsi que des valeurs plus élevées d’Emax,E min, d’intensité maximale et de temps de transit moyen (MTT). L’analyse de corrélation a révélé que l’expression de Ki-67 était positivement corrélée avec lamoyenne d’E, Emax, le pic et le MTT, tandis que RE était négativement corrélée à tous les paramètres sauf l’intensité maximale. L’expression de HER2 a montré des corrélations positives avec tous les paramètres d’imagerie mesurés. Ces résultats suggèrent que le SWE et le CEUS peuvent fournir des perspectives complémentaires non invasives pour soutenir la caractérisation moléculaire et l’évaluation clinique du cancer du sein.

Introduction

Le cancer du sein est l’un des cancers les plus répandus touchant les femmes dans le monde, avec des taux d’incidence qui augmententrégulièrement 1. Des études épidémiologiques récentes montrent que le cancer du sein n’est dépassé que par le cancer du col de l’utérus en termes d’incidence et reste la principale cause de mortalité liée au cancer chez les femmes dans l’ensemble 2,3. La pathogenèse du cancer du sein implique plusieurs facteurs interactifs, notamment des traits héréditaires, des influences endocriniennes et des expositionsenvironnementales 4. Avec les avancées de la médecine de précision, l’intérêt grandit pour comprendre les relations entre les phénotypes d’imagerie et les caractéristiques moléculaires dans la prise en charge ducancer du sein 5.

L’objectif de cette étude était d’étudier si l’élastographie par onde de cisaillement (SWE) et l’échographie avec contraste amélioré (CEUS) pouvaient servir de biomarqueurs d’imagerie non invasifs pour caractériser les marqueurs moléculaires clés du cancer du sein, notamment le récepteur à l’œstrogène (RE), le récepteur du facteur de croissance épidermique humain 2 (HER2) et le Ki-67. Cette étude visait à déterminer si l’imagerie pouvait être corrélée à ces biomarqueurs, qui orientent les décisions thérapeutiques et ont une signification pronostique, et peuvent potentiellement servir d’accessoire ou d’alternative à la biopsie. Valider cette corrélation pourrait fournir une méthode accessible et reproductible pour évaluer le cancer du sein au niveau moléculaire grâce à des technologies d’imagerie avancées.

La présentation clinique commence généralement par la découverte d’une masse mammaire indolore, qui survient chez environ 80 % desfemmes 6. Au fur et à mesure que la maladie progresse, d’autres signes peuvent inclure des écoulements du mamelon, des fossettes cutanées causées par la traction des ligaments de Cooper, une peau d’orange due à une obstruction lymphatique et, dans les cas avancés, une rétraction du mamelon accompagnée de modifications cutanées telles que pruritus, vésiculation etulcération 7.

Les modalités d’imagerie actuelles utilisées pour le diagnostic du cancer du sein incluent l’échographie, la mamographie, l’imagerie par résonance magnétique (IRM) et les techniques de médecine nucléaire 8,9,10. Parmi celles-ci, l’échographie reste la plus répandue car elle est non invasive, n’expose pas les patients aux radiations et offre une grande reproductibilité et résolution pour distinguer les tissus glandulaires adipeux et denses. L’EE améliore l’échographie traditionnelle en fournissant des mesures quantitatives de rigidité basées sur le module de Young, dérivé de la vitesse des ondesde cisaillement 11. Il réduit la dépendance de l’opérateur en utilisant la force de rayonnement acoustique pour induire des ondes de cisaillement, améliorant ainsi lareproductibilité 12. CEUS visualise la vascularisation tumorale et les schémas de perfusion, contribuant à la détection et à la caractérisation des lésions, et aidant à la différenciation des tumeurs bénignes etmalignes 13.

L’utilité des marqueurs immunohistochimiques moléculaires est cruciale pour déterminer le pronostic et orienter le traitement du cancer dusein 14. La RE, le récepteur de progestérone (PR), Ki-67 et HER2 sont des marqueurs clés ayant des rôles établis dans la prise de décisionclinique 15. Des études antérieures suggèrent que les caractéristiques d’imagerie par échographie pourraient refléter l’expression de ces marqueurs moléculaires, soutenant l’idée que les phénotypes d’imagerie reflètent la biologie tumoralesous-jacente 16,17,18. Cette étude visait à appliquer un protocole approprié pour évaluer les corrélations entre les paramètres d’imagerie CEUS et SWE ainsi qu’une gamme de marqueurs pronostiques biologiques, contribuant à l’évolution du domaine de la radiogénomique.

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Protocole

La recherche a été menée conformément à la Déclaration d’Helsinki et aux directives institutionnelles pour les recherches cliniques. Le protocole de cette recherche a été soumis et approuvé par le Comité d’éthique institutionnelle du Troisième Hôpital affilié de l’Université médicale de Jinzhou.

Un consentement éclairé écrit a été obtenu de tous les participants avant l’inscription, y compris l’autorisation d’utiliser des informations cliniques, d’imagerie et de pathologie non identifiées pour de futures publications. Tout au long de cette recherche, la confidentialité des patients a été maintenue en permanence.

Le processus de recrutement et d’évaluation pour la participation des patients a également respecté l’édition 2021 des directives de l’Association chinoise anti-cancer.

1. Sélection et préparation des patients

  1. Inclure les patientes ayant un diagnostic définitif de cancer du sein, une qualité d’image échographique adéquate et des données cliniques complètes.
  2. Excluez les patientes présentant l’un des cas suivants : chirurgie mammaire récente, augmentation mammaire, mammite, cancer du sein récurrent, lésions adjacentes à des cicatrices, maladie cardiovasculaire ou hépatorénale, grossesse, ou si des examens pathologiques ont eu lieu plus de 30 jours avant l’imagerie.
  3. Notez l’âge, la masse corporelle et les antécédents cliniques de chaque participant avant l’imagerie.
  4. Positionner le patient allongé en position couchée avec les deux bras levés au-dessus de la tête.
  5. Appliquez généreusement le gel de couplage sur le sein pour assurer une transmission acoustique optimale et une clarté d’image.

2. Examen de l’élastographie par ondes de cisaillement (SWE)

REMARQUE : Voir le tableau des matériaux pour le système d’échographie et la sonde.

  1. Commencez par une échographie de routine en mode B pour localiser et caractériser la lésion.
  2. Activez le mode SWE et positionnez la sonde perpendiculairement à la peau directement au-dessus de la lésion, sans exercer de pression externe.
  3. Ajustez le référentiel d’échantillonnage pour inclure entièrement la lésion et une marge adéquate de tissu environnant.
  4. Surveillez la carte de contrôle qualité du système afin d’assurer une propagation suffisante de l’onde de cisaillement.
  5. Après la stabilisation de l’image, demandez au patient de retenir sa respiration pendant 3 à 5 secondes.
  6. Maintenez la sonde stable pendant ce temps pour stabiliser l’image.
  7. Sauvegardez l’image élastographique codée par couleur et délimitez la lésion à l’aide de l’outil d’analyse quantitative du système.
  8. Notez les valeurs maximales (Emax), minimale (Emin) et moyenne (Emean) du module d’élasticité pour la lésion.
  9. Répétez chaque mesure trois fois et calculez la moyenne.
  10. Suivez les directives internationales publiées pour l’acquisition et le contrôle qualité de l’élastographie par onde de cisaillement afin d’assurer la cohérence et la reproductibilité des mesures19.

3. Évaluation par échographie améliorée avec contraste (CEUS)

  1. Identifier le plan d’imagerie optimal montrant la section transversale maximale de la lésion.
  2. Reconstituez l’agent de contraste selon les instructions du fabricant : ajoutez 5 mL de solution physiologique et retirez 2,4 mL dans une seringue.
  3. Établir un accès veineux dans la veine antécubitale avec une canule appropriée.
  4. Réglez le système d’échographie en mode d’imagerie en contraste avec l’indice mécanique ajusté pour la visualisation des microbulles.
  5. Administrez 2,4 mL d’agent de contraste par bolus rapide, suivis de 5 mL de rinçage sasel.
  6. Commencez immédiatement l’enregistrement numérique continu pour capturer les phases de lavage et de lavage.
  7. Enregistrez pendant au moins 3 minutes pour documenter la dynamique complète de l’amélioration.
  8. Identifier l’augmentation maximale et placer quatre points de mesure (supérieur, inférieur, médial, latéral) autour de la lésion à des intervalles d’environ 3 à 4 mm.
  9. Analysez les courbes temps-intensité à l’aide du logiciel de quantification.
  10. Générez des métriques d’intensité maximale et de temps de transit moyen (MTT) à partir de l’analyse de quantification.
  11. Suivez les méthodologies validées d’acquisition par échographie améliorée avec contraste (CEUS) et d’analyse quantitative établies dans des études cliniques antérieures afin d’assurer la cohérence et lareproductibilité 15.
  12. Utilisez l’imagerie CEUS et l’analyse quantitative pour compléter l’imagerie mammaire standard en évaluant la vascularisation et la perfusion.

4. Prélèvement tissulaire et analyse immunohistochimique

  1. Prélever des échantillons de tissu par biopsie à l’aiguille du noyau ou excision chirurgicale selon les normes cliniques.
  2. Fixez les échantillons dans du formol tamponné neutre à 10 % pendant 6 à 24 heures à température ambiante.
  3. Déshydrater, nettoyer et plonger les échantillons dans la paraffine selon les protocoles de traitement histopathologiquestandard 20.
  4. Découpez les blocs tissulaires incrustés dans la paraffine en sections de 4 μm à l’aide d’un microtome.
  5. Montez les sections sur des lames en verre chargées positivement.
  6. Déparaffinez les lames dans du xylène (2 x 10 min chacune) à température ambiante, suivies d’une réhydratation à l’aide d’une série d’éthanol classée (100 %, 95 %, 85 % et 70 % d’éthanol ; 5 min par étape) et de les rincer dans de l’eau distillée.
    REMARQUE : Toutes les étapes ont été effectuées à température ambiante sans agitation.
  7. Effectuer la récupération d’antigènes à l’aide d’un tampon de citrate (pH 6,0) ou d’un tampon EDTA (pH 9,0).
  8. Pour bloquer l’activité endogène de la peroxydase, incubez les sections tissulaires dans une solution de peroxyde d’hydrogène à 3 % pendant 10 minutes.
  9. Appliquer des anticorps primaires contre le RE, HER2 et Ki-67 dilués dans des PBS contenant 1 % de BSA (ER 1:100 ; HER2 1:200 ; Ki-67 1:200) et incuber toute la nuit à 4 °C dans une chambre humidifiée sans agitation, conformément aux instructions du fabricant.
  10. Incuber avec des anticorps secondaires conjugués à la peroxydase de raifort, dilués dans du PBS contenant 1 % de BSA (1:200) pendant 30 minutes à température ambiante dans une chambre humidifiée sans agitation.
  11. Visualisez la liaison des anticorps à l’aide du chromogène 3,3'-diaminobenzidine (DAB) et contre-colorez avec de l’hématoxyline pendant 30 secondes.
  12. Évaluer la coloration sous 400× grossissement selon les critères standards : positivité RE >10 % de coloration nucléaire ; HER2 évalué selon les directives ASCO/CAP ; et Ki-67 exprimé en pourcentage de noyaux tumoraux positifs.
  13. Effectuer une immunohistochimie selon un protocole standardisé, incluant la récupération d’antigènes induite par la chaleur (tampon de citrate, pH 6,0, ou tampon EDTA, pH 9,0, 95-98 °C pendant 20 minutes), le blocage de la peroxydase endogène avec du peroxyde d’hydrogène à 3 % pendant 10 minutes à température ambiante, l’incubation avec des anticorps primaires suivis d’anticorps secondaires conjugués à la peroxydase de raifort, la détection chromogénique à la 3,3′-diaminobenzidine (DAB), la contre-coloration de l’hématoxyline, la déshydratation par éthanol gradué, et le couverture-glissement, appliqué de manière identique à tous les échantillons, conformément à la méthodologie immunohistochimiqueétablie 21,22.

5. Analyse statistique

  1. Exprimez les variables continues en moyenne ± écart-type (DE).
  2. Utilisez des tests t d’échantillons indépendants pour comparer les paramètres SWE et CEUS entre les groupes cancéreux et témoins après évaluation de la normalité.
  3. Effectuer l’analyse de corrélation de Spearman pour évaluer les associations entre les paramètres d’échographie et les marqueurs immunohistochimiques (ER, HER2, Ki-67).
  4. Générez des courbes de caractéristiques de fonctionnement du récepteur (ROC) pour chaque paramètre d’échographie en utilisant le statut du cancer comme variable de classification.
  5. Calculer la surface sous les valeurs de la courbe (AUC), et dériver la sensibilité et la spécificité au seuil optimal déterminé par l’indice de Youden (J = sensibilité + spécificité − 1).
  6. Calculez la valeur prédictive positive (VPP) et la valeur prédictive négative (VPN). basé sur les valeurs de coupure sélectionnées.
  7. Considérons une valeur P bilatérale < 0,05 comme étant statistiquement significative. Présentez les résultats dans des tableaux et des chiffres.

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Résultats

Caractéristiques des patients

La mise en œuvre de ce protocole chez 68 patientes atteintes de cancer du sein et 68 témoins en bonne santé a révélé des différences significatives dans les paramètres élastographiques et de perfusion entre les groupes. Tous les cas de cancer du sein se sont présentés sous forme de lésions unilatérales, avec un diamètre moyen de 20,78 ± 5,37 mm. L’analyse histopathologique a révélé 49 cas de carcinome ductal invas...

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Discussion

Ce protocole démontre clairement la relation entre les paramètres quantitatifs des ultrasons et les marqueurs pronostiques moléculaires dans le cancer du sein, fournissant un cadre bien défini pour la caractérisation des maladies non invasives. Les corrélations entre les paramètres d’imagerie et les marqueurs immunohistochimiques reflètent des changements biologiques sous-jacents qui affectent à la fois les propriétés mécaniques (raideur tissulaire) et les caractéristiques de perfusion o...

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Déclarations de divulgation

Les auteurs n’ont aucun conflit d’intérêts à déclarer.

Remerciements

Les auteurs remercient les techniciens en échographie et le personnel de pathologie du Troisième Hôpital Affilié de l’Université Médicale de Jinzhou pour leur assistance technique.

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Matériaux

Liste des matériaux utilisés dans cet article
NomEntrepriseNuméro de catalogueCommentaires
Tampon de citrate (pH 6,0)12364Thermo Fisher Scientificwww.thermofisher.com
Tampon EDTA (pH 9,0)88763Thermo Fisher Scientificwww.thermofisher.com
Peroxyde d'hydrogène (3%)998765Sigma-Aldrichwww.sigmaaldrich.com
Sonde L11-3 (échographie)ABC987Myriad Ultrasoundwww.myriad.com, 4-15 MHz
SonoVue (agent de contraste)12345Bracco Diagnosticswww.bracco.com
Logiciel statistique SPSSN/AIBMwww.ibm.com

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Mots-clés

Analyse immunohistochimiquer cepteur aux strog nesexpression de HER2expression de Ki 67param tres d lasticitcaract ristiques de perfusioncaract risation mol culaire

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