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科研動態

分子影像團隊構建局部晚期鼻咽癌智能臨床決策支持系統

  • 发表日期:2019-10-29 【 【打印】【關閉】
  •   鼻咽癌是我國華南地區的高發癌種。在我國,新確診的70%鼻咽癌患者都已經屬于局部晚期,對于局部晚期鼻咽癌患者,美國NCCN指南推薦進行同期放化療(CCRTchemoradiotherapy),或者在CCRT基礎上進行誘導化療(ICTinduction chemotherapy),即ICT+CCRT。研究表明相比于CCRTICT+CCRT能爲患者帶來8%-9%3年無進展生存(FFSfailure-free survival)的獲益,但是接受ICT的患者要承受更高的毒副反應,並且患者對ICT的治療敏感性表現出了極大的差異,有9.1%的患者表現出極差的治療反應,11.3%的患者表現出極好的治療反應。這說明ICT+CCRT並不適合所有局部晚期鼻咽癌患者,亟需開發一種新的方法,在治療前篩選出對ICT治療敏感的患者。 

      針對這一挑戰性的臨床問題,自動化所院分子影像重點實驗應用影像組學開發出了一種新的影像學標志物(Induction Chemotherapy Outcome ScoreICTOS),利用治療前的MR影像預測患者對CCRTICT+CCRT的療效反應,從而篩選最佳治療方案。該研究從中山大學腫瘤防治中心收集254例回顧性和248前瞻性的鼻咽癌患者臨床數據和多序列MR影像,使用回顧性數據作爲訓練集,前瞻性數據作爲驗證集。該研究對每個MR序列影像提取273個定量影像組學特征,通過分析發現來自對比劑增強T1加權序列的3MR影像特征与治疗疗效显著相关,将这些特征可以组合为一個影像学标志物ICTOS。研究發現高ICTOS的局部晚期鼻咽癌患者,采用ICT+CCRT治療可獲得近90%5FFS,比只用CCRT治療的5FFS提高36.9%,對此類患者可推薦ICT+CCRT治療。低ICTOS的局部晚期鼻咽癌患者,采用ICT+CCRTCCRT之間沒有顯著的FFS差異(如圖1所示)。

      1.ICTOS和低ICTOS患者不同治療方案的FFS。紅色曲線爲ICT治療,黑色曲線爲ICT+CCRT治療。 

      雖然低ICTOS的鼻咽癌患者不能從ICT+CCRT中獲得顯著的FFS提升,但由于這類患者的5FFS71.4%)並不高,所以不能認爲對這類患者只進行CCRT就足夠。爲此,我們對驗證集中的低ICTOS鼻咽癌患者通過T分期,N分期,pEBV DNA和肿瘤体积进行危险度分层,将带有两种以上高危因子的患者划为高危组,其余的划为低危组。如圖2所示,通過Kaplan-Meier曲線,發現低危組患者和高危組患者的FFS曲線之間存在顯著的差異,且低危組患者具有高達86.3%5FFS,因此可推薦此類患者接受CCRT治療,而高危組患者只有60.8%5FFS,此類患者既不能從ICT中獲益,進行CCRT治療還具有較差的預後,對此類患者可以推進更激進的治療方案。 

     

       2.ICTOS患者中高風險和低風險組的FFS。紅色曲線爲高风险组,黑色曲线为低风险组。 

      綜上所述,結合ICTOS和預後風險因子,我們爲局部晚期鼻咽癌患者建立了一套臨床決策支持系統:1)高ICTOS患者:推薦ICT+CCRT2)的低ICTOS且低危患者:推薦只接受CCRT3)低ICTOS且高危患者:推薦进行其它治疗方案。 

      相關研究工作發表于內科領域權威期刊BMC Medicine(中科院 JCR 医学1区Top)。中科院分子影像重點實驗室的董迪副研究員作爲第一作者,張帆(中山大學第五附屬醫院)和碩士生鍾連珍(分子影像重點實驗室)爲並列第一作者,田捷研究員(分子影像重點實驗室),馬俊院長(中山大學腫瘤防治中心)和唐玲珑主任(中山大學腫瘤防治中心)爲並列通訊作者。該研究得到了國家自然科學基金、科技部重點研發計劃、北京市科委項目、中科院青促會等項目的資助。 

      論文下載鏈接:www.doi.org/10.1186/s12916-019-1422-6