Radiology：临床I期肺腺癌的CT放射基因组分析及其组织病理学特征

肺癌是癌症相关死亡的主要原因，非小细胞肺癌（NSCLC）占肺癌病例的85%，其中腺癌是最主要的组织学亚型。肺腺癌（LUAD）的一个标志是其组织学亚型和肿瘤基因组图谱的异质性，这种异质性导致了不同的预后和对抗肿瘤治疗的反应。迄今为止，LUAD最重要的预后因素是TNM分类。然而，仅根据这一指标对患者进行分层也有局限性。相同病理分期的患者在切除NSCLC后的复发和生存率可能存在差异，特别是在新辅助治疗和辅助治疗中使用靶向治疗和免疫治疗的情况下尤为明显。因此，需要一个根据已知的临床病理和基因组特征的术前预测模型对复发或转移高风险患者进行准确识别。

放射线组学包括自动或半自动地从放射线成像中提取大量可量化的信息，当与基因组数据相结合时，可以识别肿瘤遗传的表型，用于潜在疾病预后和对治疗反应的预测。

随着下一代测序（NGS）在NSCLC治疗中的应用越来越广泛，我们认为可以利用放射组学和基因组学数据来更有效地预测肺癌的预后。然而，研究放射基因组学对LUAD患者进行术前分层的可行性的研究非常少。近日，发表在Radiology杂志的一项研究探讨了从LUAD病灶的放射组学分析中获得共识集群之间的关联，为进一步确定临床病理和基因组学数据与患者预后之间的关联提供了技术支持。

本研究回顾性地确定了2014年4月至2017年12月因LUAD接受完全手术切除的患者，并收集了术前CT和下一代测序数据。对术前CT图像进行全面的放射组学分析；肿瘤被分为实性、磨玻璃或混合型。使用共识聚类法根据放射组学特征将患者聚类，并将聚类与肿瘤基因组改变、组织病理学特征和复发特异性生存率进行比较（连续数据采用Kruskal-Wallis检验，分类数据采用χ2或Fisher精确检验，复发特异性生存率采用log-rank检验）。对整个队列和实体、磨玻璃和混合病变亚组进行聚类分析。

研究共纳入219名患者（中位年龄，68岁；四分位数范围，63-74岁；150名[68%]女性）。确定了四个放射学集群。群组1与鳞状、尖锐和乳头状亚型有关（90例中的76例[84%]）；群2（50例中的13例[26%]）和群4（45例中的13例[29%]）与实体和微乳头状亚型有关（P < .001）。EGFR的改变在簇1中最高（90个中的38个[42%]，P = .004）。群组2、3和4与淋巴管侵犯（分别为50例中的19例[38%]、34例中的14例[41%]和45例中的28例[62%]；P < .001）和肿瘤通过支气管扩散（分别为50例中的32例[64%]、34例中的21例[62%]和45例中的31例[69%]；P < .001）有关。 STK11改变（45个中的14个[31%]；P = .006）、磷酸肌肽3-激酶通路改变（45个中的22个[49%]，P < .001）以及复发风险（对数排名P < .001）在集群4中最高。

图 用于放射学聚类分析的薄层CT图像。(A) 群组1。右肺下叶的磨玻璃结节（箭头），长2.2厘米，主要为鳞状组织学亚型，EGFR和磷酸肌苷3-激酶（pPI3K）阳性。随访35个月，没有复发的证据。(B) 第2组。左肺上叶部分实性结节（箭头），长2.1厘米，实性和微乳头组织学亚型，经支气管扩散（STAS）阳性，STK11和KRAS阳性。随访40个月，没有复发的证据。(C) 第3组。右肺下叶实性结节（箭头），有薄的磨玻璃晕，长1.0厘米；实性和微乳头状组织学亚型；STAS阳性；TP53、pPI3K和受体酪氨酸激酶-Ras阳性。患者接受了右肺下叶楔形切除术，切除后9个月被诊断为复发。(D) 第4组。右肺上叶实性结节（箭头），长1.4厘米；实性和微乳头组织学亚型；STAS和淋巴管浸润阳性；STK11、KRAS和pPI3K阳性。患者接受了右肺上叶切除术，切除后15个月被诊断为复发

本研究在可手术的临床I期肺腺癌患者队列中，发现了基于CT的放射学特征与已知的预后组织学因素、基因组驱动因素和患者结局之间的显著关联。这些关联在实性型亚组中得到证实，其中还发现了与不良预后标志物的额外关联。总的来说，来自EGFR突变状态的相互排斥性、与STK11和磷酸肌肽3-激酶途径改变相关的不良预后以及已知的对靶向治疗的耐药性，强调了实性型临床I期疾病治疗和筛查的需求尚未得到满足。利用放射组学早期识别CT图像上的这些特征，可使高风险患者得到识别，并对手术治疗和新辅助靶向治疗的调整提供了参考。

原文出处：

Rocio Perez-Johnston,Jose A Araujo-Filho,James G Connolly,et al.CT-based Radiogenomic Analysis of Clinical Stage I Lung Adenocarcinoma with Histopathologic Features and Oncologic Outcomes.DOI:10.1148/radiol.211582