综述:基于PET的肿瘤放射基因组学研究进展:系统性更新回顾

【字体: 时间:2025年04月08日 来源:European Journal of Nuclear Medicine and Molecular Imaging 8.6

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  本文系统评述了PET放射基因组学在肿瘤学中的应用现状与挑战。作者团队通过PRISMA指南筛选18项研究(1780例患者),发现75.8%研究聚焦肺癌,88.8%使用18F-FDG示踪剂,揭示了影像特征与KRAS、EGFR等基因突变的关联性,但指出方法学局限性(如RQS 2.0评分均<50%)。该领域虽在捕捉肿瘤异质性和预后分层中潜力显著,仍需多中心设计、标准化流程和外部验证以推动临床转化。

  

引言

肿瘤异质性是精准医学的核心挑战,而放射基因组学(Radiogenomics)通过整合影像组学(Radiomics)与基因组学(Genomics),为无创解析肿瘤生物学提供了新范式。PET成像凭借其功能学优势(如18F-FDG代谢显像),成为该领域的重要工具。本文基于18项研究(2012-2024年)的系统回顾,探讨PET放射基因组学在肿瘤诊断、预后及治疗决策中的价值与瓶颈。

方法学框架

研究遵循PRISMA指南,检索Scopus、PubMed和Web of Science数据库至2024年10月31日。纳入标准涵盖人类肿瘤学研究,要求同时采用放射组学与全基因组分析。质量评估采用RQS 2.0(满分66分),重点关注影像预处理、特征可重复性及临床相关性。

关键发现

肺癌主导研究 landscape
75.8%研究(10项/1350例)聚焦非小细胞肺癌(NSCLC)。例如:

  • 驱动基因关联:Kim等发现18F-FDG的SUVpeak与TGFβ通路突变显著相关(p<0.05),而Aide团队通过LASSO模型预测KRAS/EGFR突变敏感性达90%。
  • 预后模型:Sujit等的多中心研究(394例)结合CT/PET特征与ctDNA指标,构建的Cox模型C-index达0.82,且高风险组显示干扰素信号下调。

其他肿瘤的初步探索

  • 前列腺癌68Ga-PSMA-11的放射组学可预测基因组不稳定性(CNAs),但样本量仅5例(Kesch等)。
  • 淋巴瘤:Ferrer-Lores团队整合MYC/BCL2基因重排与PET纹理特征(GLSZM_GrayLevelVariance),使化疗完全缓解预测AUC提升至0.904。

方法学挑战

RQS 2.0暴露的缺陷
所有研究评分均低于50%,主要短板包括:

  • 回顾性偏倚:72.2%研究为回顾性设计,仅2项前瞻性(Ning等)。
  • 标准化缺失:77.7%单中心研究未解决扫描仪/协议差异,仅Sujit等开发了跨中心影像预处理流程。
  • 透明度不足:无研究公开原始数据或代码,且缺乏SHAP等可解释性分析。

未来方向

技术革新:动态PET(如长轴FOV扫描仪)和Δ-放射组学可捕捉治疗响应时序变化。
临床转化:需优先开展多中心试验(如欧盟JANE项目),并探索非FDG示踪剂(如FAPI/PD-L1 PET)的基因组关联。

结论

PET放射基因组学已证实其通过影像特征反推基因表型的潜力,尤其在肺癌中。然而,从“概念验证”到临床落地,仍需跨越方法学鸿沟——正如作者所言:“标准化与外部验证是解锁该领域潜力的钥匙”。未来,AI驱动的多组学整合或将成为破局关键。

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