基于AI放射组学特征预测广泛期小细胞肺癌预后及化疗免疫联合疗法(CHEMOIMMUNOTHERAPY)增效价值的多中心研究

【字体: 时间:2025年06月12日 来源:Cancer Letters 9.1

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  本研究针对小细胞肺癌(SCLC)缺乏预测性生物标志物的临床困境,通过多中心队列分析660例患者(470例广泛期ES-SCLC,190例局限期LS-SCLC)的CT影像组学特征,构建ES-Risk-Score(ESRS)和LS-Risk-Score(LSRS)预后模型。研究发现高风险ES-SCLC患者接受化疗免疫联合治疗(CHIO)可显著改善无进展生存期(PFS)(HR=0.68)和总生存期(OS)(HR=0.78),为精准治疗决策提供客观依据。

  

小细胞肺癌(SCLC)被称为"肺癌中的闪电杀手",其恶性程度高、进展迅猛的特点让临床医生束手无策。尽管60-80%患者初期对铂类化疗敏感,但绝大多数会在短期内复发并产生耐药。更棘手的是,这种占肺癌13%的亚型至今缺乏可靠的预测性生物标志物,医生们只能"盲选"治疗方案。2018年以来,IMpower133和CASPIAN等临床试验虽然证实PD-L1抑制剂联合化疗能小幅提升生存期,但如何精准识别获益人群仍是未解难题。

美国克利夫兰医学中心等机构的研究团队另辟蹊径,将目光投向人工智能驱动的放射组学分析。这项多中心研究纳入了660例SCLC患者(470例ES-SCLC,190例LS-SCLC),通过提取CT影像中的定量特征(包括创新的血管迂曲度参数),采用LASSO-Cox回归构建了ES-Risk-Score(ESRS)和LS-Risk-Score(LSRS)预后模型。研究发现,在仅接受化疗的ES-SCLC患者中,ESRS与PFS和OS显著相关(训练集PFS的HR=1.54,验证集OS的HR=1.6);而高风险患者改用化疗免疫联合治疗(CHIO)后,PFS和OS分别改善32%和22%。该成果发表于《Cancer Letters》,为SCLC精准治疗提供了客观的决策工具。

研究团队采用三大关键技术:1)多中心回顾性队列设计(含University Hospital Cleveland等3个医疗中心);2)从基线CT中提取1,486个放射组学特征和血管几何参数;3)通过LASSO-Cox回归构建风险评分模型,并采用时间依赖性ROC曲线验证预测效能。

【结果】
1.患者特征:ES-SCLC组中位年龄66岁,55%为女性,82%为白人,83%有吸烟史,77%出现复发(中位时间5个月)。CHIO组中位OS(11.8月)略优于单纯化疗组(10.6月)。

2.预后模型:ESRS在化疗组预测PFS的HR训练集达1.54(adj.P=.0013),验证集一致性良好(HR=1.32-2.4)。高风险患者接受CHIO治疗PFS改善显著(HR=0.68,P<.001)。

3.生物学意义:血管迂曲度特征与肿瘤侵袭性相关,放射组学特征可反映肿瘤微环境异质性,这可能是预测免疫治疗响应的关键机制。

【讨论】
该研究首次证实放射组学特征可预测SCLC患者对CHIO的治疗响应。特别值得注意的是,ESRS识别的高风险人群接受免疫联合治疗可获得显著生存获益,这一发现为IMpower133试验的阴性结果提供了转化医学解释——可能因未筛选优势人群而稀释了治疗效果。研究局限性在于回顾性设计,未来需在前瞻性试验中验证模型的预测效能。通讯作者Anant Madabhushi教授指出,该成果标志着影像组学向临床实用化迈出关键一步,其构建的自动化分析流程有望快速转化为临床决策支持系统。

(注:所有数据均来自原文,专业术语如PD-L1抑制剂、LASSO-Cox回归等均按原文格式保留,作者名采用Cristian Barrera等原始拼写方式)

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