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儿童型弥漫性胶质瘤的放射基因组学特征:分子、临床与影像学相关性研究(第一部分:高级别组群)
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年08月26日 来源:La radiologia medica 9.7
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本文聚焦儿童型高级别弥漫性胶质瘤的放射基因组学特征,研究人员通过整合2021年WHO中枢神经系统肿瘤分类的最新分子遗传学进展,系统分析了DMG-H3K27a、DHG-H3G34m、pHGG H3/IDH-wt和IHG四种肿瘤类型的临床特征、分子改变与影像学标志物关联。研究揭示了APTw成像对H3K27M突变检测的高敏感性(0.92)、T2-FLAIR不匹配征在脑桥病变中的特异性表现,以及人工智能技术在放射组学特征提取中的优势(AUC达0.84)。该研究为这类难治性肿瘤的精准诊断和个体化治疗提供了重要依据。
在儿童中枢神经系统肿瘤领域,弥漫性胶质瘤长期面临着诊断困难、预后恶劣的严峻挑战。传统上基于形态学的分类方法难以解释为何组织学相似的肿瘤在儿童和成人中表现出截然不同的生物学行为。随着分子遗传学的突破性进展,2021年WHO中枢神经系统肿瘤分类(WHO CNS5)首次将弥漫性胶质瘤明确划分为儿童型和成人型,其中儿童型高级别组群包含四种具有独特分子特征的亚型。这些发现为理解这类"形态相似但本质迥异"的肿瘤提供了全新视角,也催生了通过影像学特征无创预测分子改变的研究热潮。
研究人员通过系统性文献回顾(截至2025年1月),整合了常规MRI、DWI(扩散加权成像)、PWI(灌注加权成像)、APTw(酰胺质子转移加权)成像等多模态数据,结合人工智能技术(包括放射组学和深度学习),对四种儿童型高级别弥漫性胶质瘤进行了全面分析。研究队列涵盖来自多个医疗中心的病例数据,特别关注了分子特征与影像学表现的相关性。
Diffuse midline glioma, H3 K27-altered (DMG-H3K27a)
研究发现位于中线的DMG-H3K27a具有特征性影像学表现:脑桥病变呈现"T2-FLAIR不匹配征"(即T2WI明显高信号而FLAIR序列信号相对衰减)和"基底动脉包裹征";丘脑病变则常见双侧对称受累的"双丘脑征"。APTw成像对检测H3K27M突变显示出92%的敏感性,而动态磁敏感对比增强(DSC)MRI显示这类肿瘤rCBV(相对脑血容量)普遍较低。值得注意的是,伴有MAPK通路共突变(如BRAF V600E或FGFR1突变)的病例生存期显著延长(中位OS>36个月),且更易出现肉眼可见的钙化。
Diffuse hemispheric glioma, H3 G34-mutant (DHG-H3G34m)
大脑半球好发的DHG-H3G34m在CT上呈高密度,MRI显示80%病例存在强化,42%伴有瘤内出血。放射组学分析显示,基于常规MRI特征的机器学习模型预测H3G34突变状态的AUC达0.925,显著优于传统视觉评估方法(AUC 0.843)。这类肿瘤对标准Stupp方案反应不佳,临床前研究显示PARP抑制剂联合拓扑异构酶抑制剂可能成为潜在治疗策略。
Diffuse pediatric-type high-grade glioma, H3-wildtype and IDH-wildtype (pHGG, H3/IDH-wt)
研究揭示了pHGG RTK2亚型的两个新亚类:RTK2A(82%呈现脑胶质瘤病样生长模式)和RTK2B(86%累及双侧丘脑)。MYCN扩增亚型通常表现为边界清晰的脑膜接触性肿块,而PDGFRA扩增的成人数据提示可能伴有rCBV升高,这一发现在儿童病例中仍需验证。
Infant-type hemispheric glioma (IHG)
婴儿期发病的IHG具有独特的临床病理特征:虽然呈现高级别胶质瘤形态学表现,但伴有NTRK/ALK/ROS1/MET融合的病例预后显著优于其他儿童高级别胶质瘤(5年OS达90.91% vs 16.67%)。影像学上,IHG常表现为大型囊实性肿块伴强化壁和广泛出血(>25%肿瘤体积),与低级别的DIG/DIA(促纤维增生性婴儿型神经节胶质瘤/星形细胞瘤)形成对比。
研究结论强调,儿童型高级别弥漫性胶质瘤的分子异质性直接影响了影像学表型和临床预后。通过放射基因组学方法,特别是结合人工智能的定量影像分析,能够实现分子亚型的无创预测。这一发现对临床实践具有三重意义:首先,为无法获取组织标本的深部肿瘤(如脑桥胶质瘤)提供诊断替代方案;其次,指导靶向治疗的选择(如MAPK通路抑制剂用于共突变病例);最后,为临床试验的入组分层提供客观依据。研究同时指出当前局限性,包括样本量偏小、影像协议不统一等,建议未来开展多中心前瞻性验证。
讨论部分特别关注了非中线部位H3K27突变胶质瘤(如48%位于颞叶)的独特生物学行为,以及EGFR exon 20插入突变在双丘脑胶质瘤中的高频出现。针对治疗困境,研究列举了多项创新性临床试验,包括ONC201(DRD2拮抗剂/ClpP激动剂)在复发DMG-H3K27a中30%的客观缓解率,以及聚焦超声联合化疗药物突破血脑屏障的尝试。这些进展标志着儿童神经肿瘤学正从"一刀切"的传统模式迈向基于分子特征和影像组学指导的精准医疗新时代。
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