影像基因组学在肝细胞癌诊疗中的应用研究进展
2021-11-30刘斌杨雪孙君李宏军
刘斌 杨雪 孙君 李宏军
肝细胞癌(hepatocellular carcinoma,HCC)是肝脏最常见的原发恶性肿瘤,2018 年HCC 新发病例841 080 例,死亡病例 781 631 例[1]。HCC 的早期诊疗至关重要,甲胎蛋白(alpha-fetoprotein,AFP)是辅助诊断的重要实验室指标,但30%~40%的HCC 病人AFP 呈阴性[2]。尽管MRI 检查的敏感性和特异性均高于CT 和超声,但对小肝癌(直径<2 cm)的诊断效能较低[3],因此传统影像检查已不能满足临床需求;而影像组学挖掘影像中肉眼不可见的庞大数据信息,为HCC 的诊疗提供更多的宏观信息;基因组学通过对核苷酸结构和功能的分析在分子和基因层面揭示肿瘤发生机制,为HCC 的诊疗提供更多的微观信息。早期的影像基因组学是传统影像特征与基因关联,影像组学兴起之后被扩展为形态学特征和影像组学表型与基因关联,影像基因组学有可能真正实现宏观信息和微观信息的结合。本文对影像组学、基因组学及影像基因组学在HCC 诊疗的研究进展予以综述,为HCC 的临床诊疗提供新思路。
1 影像组学及在HCC 诊疗中的应用
影像组学的概念于2012 年首次被提出,即通过数字化自动化特征算法从图像中挖掘大量的影像表型特征[4],而后Kumar 等[5]将概念扩展为利用高通量分析从影像中提取大量的表型特征。影像组学流程主要分为图像采集和重建、图像分割和绘制、特征提取和量化、建立共享数据库及个体化分析数据5 步[6]。影像组学尝试从基因遗传、组织形态、细胞分子等层次上对大量影像数据进行分析,然后将结果与临床数据相关联,进而利用影像表型对疾病进行早期诊断及预后监测[7]。影像组学表型特征主要包括以下4 个方面[8]:①强度,反映兴趣区(ROI)内像素的统计信息;②形状,反映病灶的边界情况;③边缘,反映病灶与周围组织过渡区域的情况;④纹理,反映病灶ROI 像素强度的空间分布。
HCC 的增强CT 门静脉期影像中HCC 的小波变换特征与肿瘤切除和经导管动脉化学栓塞(transcatheter arterial chemoembolization,TACE)术后的总体生存率相关,且切除术后再接受TACE 治疗或TACE 术后再接受切除均可获得更好的总体生存率[9]。HCC 增强CT 门静脉期影像中HCC 的纹理特征和小波变换特征分别与TACE 术后的疾病进展时间和总体生存率相关,且TACE 术后联合索拉菲尼治疗可以获得更好的预后[10]。……
