综述:液体活检在癌症诊断医学影像分析中的应用

【字体: 时间:2025年07月02日 来源:Current Pharmaceutical Design 2.6

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  本文综述了液体活检(Liquid Biopsy)与医学影像(MRI/CT/PET/超声)协同提升肿瘤检测精度的前沿进展。通过循环肿瘤细胞(CTCs)、游离DNA(cfDNA)和外泌体(exosomes)的分子特征,结合影像学数据,可减少假阳性/阴性,实现肿瘤精准分型与个体化治疗。AI技术有望推动这一跨学科整合的标准化进程。

  

Abstract
液体活检技术通过分析血液中的循环肿瘤细胞(CTCs)、游离DNA(cfDNA)和外泌体等生物标志物,为癌症早期诊断提供了非侵入性解决方案。与传统组织活检相比,液体活检具有实时动态监测的优势,但其单独应用仍存在灵敏度局限。医学影像技术如磁共振成像(MRI)、计算机断层扫描(CT)和正电子发射断层扫描(PET)虽能直观显示肿瘤形态,却难以揭示分子层面的异质性。

分子-影像协同机制
当CTCs携带的EGFR突变与PET-CT显示的代谢活跃区域空间匹配时,可显著提高肺癌分期的准确性。cfDNA甲基化特征与MRI弥散加权成像(DWI)参数的联合分析,能区分胶质瘤的恶性等级。外泌体表面蛋白CD63与超声微泡造影剂的结合,已在小鼠模型中实现乳腺癌微转移灶的双模态检测。

临床转化挑战
样本前处理差异导致cfDNA富集效率波动达30%,而影像扫描层厚设置可能影响小于5mm病灶的检出。跨中心研究显示,不同实验室CTC检测结果与CT影像体积测量的Spearman相关系数分布在0.4-0.7区间,凸显标准化必要性。

AI驱动整合
深度学习模型通过融合cfDNA片段组学特征与PET标准化摄取值(SUVmax),将肺结节良恶性判别AUC提升至0.92。图神经网络(GNN)构建的CTC-影像拓扑关联图谱,可预测结直肠癌肝转移对FOLFOX方案的敏感性。

未来展望
建立包含cfDNA突变频谱、外泌体miRNA表达量与动态对比增强MRI(DCE-MRI)参数的多模态数据库,将成为下一代智能诊疗系统的核心。纳米颗粒标记技术的突破有望实现循环肿瘤物质与影像探针的体内原位偶联,推动精准医学向亚毫米尺度迈进。

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