Предварительное исследование радиомного анализа маммограмм при тройном негативном раке молочной железы в связи с профилем BRCA

Почему обследования груди могут говорить больше, чем видно невооружённым глазом

Когда большинство людей думают о маммографии, они представляют врача, ищущего очевидные уплотнения или подозрительные участки. Это исследование ставит более глубокий вопрос: могут ли тонкие закономерности на стандартном рентгеновском снимке груди также указывать на то, несёт ли женщина наследственные высокорисковые мутации, например в генах BRCA, ещё до того, как своё заключение даст патолог или генетический тест? Если да, повседневные изображения, используемые для обнаружения рака, могли бы также помогать выявлять женщин с повышенным наследственным риском и направлять их на более тщательное наблюдение или генетическое консультирование.

Тяжёлый тип рака молочной железы и наследственный риск

Исследователи сосредоточились на тройном негативном раке молочной железы — особенно агрессивной форме, лишённой трёх распространённых гормональных и факторных маркеров и в настоящее время имеющей меньше таргетных вариантов лечения. Тройно-негативные опухоли чаще встречаются у женщин с вредоносными изменениями в генах BRCA1 или BRCA2, участвующих в ремонте повреждённой ДНК. Тем не менее подтверждение таких мутаций по‑прежнему требует генетического тестирования. Авторы предположили, что в маммограммах могут скрываться подсказки — слишком тонкие для невооружённого глаза — которые отличают женщин с мутациями BRCA от тех, у кого их нет, среди уже диагностированных с тройно-негативным заболеванием.

Преобразование маммограмм в числа

Чтобы исследовать это, учёные провели ретроспективный обзор 52 женщин с тройным негативным раком молочной железы, которые прошли цифровую маммографию до любого лечения и у которых был известен статус BRCA. У 13 женщин были мутации BRCA, у 39 — их не обнаружили. Радиологи вручную обвели каждую видимую опухоль на маммограмме и также нарисовали стандартный овал в наиболее однородной области противоположной, визуально здоровой груди. С помощью пакета с открытым исходным кодом они преобразовали каждую выделенную область в 195 числовых описателей, или «признаков», отражающих яркость, контраст и мелкомасштабную текстуру — узоры света и тьмы, указывающие на то, как ткань организована на микроскопическом уровне.

Доверяя алгоритмам поиск значимых закономерностей

Поскольку сотни измерений могут оказаться избыточными, команда использовала статистические методы, чтобы сократить список до нескольких признаков, которые были наиболее информативны и не сильно перекрывались. Затем они построили три типа моделей: одну, основанную только на признаках здоровой ткани, одну, использующую только признаки опухоли, и одну комбинированную. Несколько готовых алгоритмов машинного обучения — включая логистическую регрессию, опорные векторные машины и решающие деревья — обучали и тестировали многократно на перемешанных подмножествах данных, чтобы оценить, насколько хорошо они могут различать пациентов с мутациями BRCA и без них.

Тихая ткань груди говорит громче

Удивительно, но наиболее точные модели оказались не на основе самих опухолей, а на основе кажущейся нормальной железистой ткани в противоположной груди. Простейшая линейная модель, основанная только на трёх признаках этой здоровой ткани, достигла хорошей дискриминации между носителями мутаций и не‑носителями, с высокой специфичностью — то есть с малым количеством ложных срабатываний. Одна текстурная мера, известная как «суммарная энтропия» (sum entropy), отражающая степень случайности или сложности пиксельных узоров, стабильно оказывалась выше у женщин с мутациями BRCA. Авторы предполагают, что наследственные дефекты в ремонте ДНК могут тонко менять микроскопическую архитектуру тканевых структур груди задолго до появления или помимо видимого образования, и что эта изменённая архитектура проявляется как более нерегулярная текстура на маммограмме.

Что это может значить для будущих обследований

Для непрофессионала ключевая мысль такова: стандартные маммограммы могут содержать гораздо более богатую информацию, чем та, которую радиологи сейчас используют. В этом предварительном исследовании компьютерный анализ «фоновой» ткани груди — не только самой опухоли — помог отличить женщин с высоко‑рисковыми мутациями BRCA от тех, у кого их не было, в группе пациенток с тройным негативным раком. Если более крупные многоцентровые исследования подтвердят эти результаты и интегрируют их с клиническими данными, рутинные скрининговые изображения однажды смогут поддерживать неинвазивные инструменты для оценки наследственного риска и помощи в решении, кому следует предлагать генетическое тестирование или более тщательное наблюдение, и всё это без изменений в самой процедуре маммографии.

Цитирование: Pecchi, A., Sessa, G., Nocetti, L. et al. Preliminary exploration of radiomic mammographic analysis in triple negative breast cancer related to BRCA profile. Sci Rep 16, 8765 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-35774-1

Ключевые слова: тройной негативный рак молочной железы, мутация BRCA, маммография, радиомика, радиогеномика