【中国好声音】马骏教授团队：PET/CT影像组学在晚期鼻咽癌中具有重要的预后价值

2019 年 5 月 6 日 肿瘤资讯

近日，中山大学附属肿瘤防治中心马骏教授团队联合北京中科院自动化研究所田捷研究员团队的最新研究成果发表在《临床肿瘤研究》杂志（Clinical Cancer Research, IF 10.199）,该研究为我们带来了影像组学在肿瘤研究中的最新进展，或许能为广大从事或将要从事影像组学研究的同行们提供新的思路。研究的通讯作者为马骏教授和田捷研究员，第一作者为中山大学肿瘤防治中心放疗科彭浩博士，北京中科院自动化研究所董迪副研究、方梦捷博士、中山大学肿瘤防治中心核医学李璐医生为共同第一作者。

马骏

教授

中山大学肿瘤防治中心常务副主任、常务副院长
主任医师、博士生导师、鼻咽癌放疗首席专家
国务院学位委员会第七届学科评议组成员召集人（特种医学组）
中国抗癌协会鼻咽癌专业委员会第四届委员会副主任委员
中国抗癌协会肿瘤分期专业委员会第一届委员会副主任委员
中华医学会放射肿瘤治疗学分会常委
中国医药生物技术协会生物医学信息技术分会副主任委员
广东省医学会放射肿瘤学分会第七届委员会主任委员
广东省抗癌学会理事
广东省医师协会肿瘤专科医师分会
中华放射学会广东省分会常委
中华医学科技奖第三届评审委员会委员以及广东科技奖、国家自然科学基金委和科技部国际合作项目评审专家
Chinese Journal of Cancer 执行编委
Int J Radiation Oncology Biol Phys、Yonsei Medical Journal、BMC Medical Genomics、Oncology Reviews 等杂志特约审稿人

背景介绍

鼻咽癌又称“广东瘤”，高发于中国华南地区，超过75%的患者在初次就诊时就已经是局部区域晚期（Ⅲ~ⅣA期），预后相对较差。如何改善这部分患者的预后已成为临床医生面临的最大难题。诱导化疗（IC）联合同期放化疗（CCRT）已被2019年美国NCCN指南确立为局部区域晚期鼻咽癌的标准治疗之一，然而前期的临床试验表明^[1]，只有约8%的患者能真正从诱导化疗中获益，但是目前我们缺乏有效的手段来筛选出这部分患者。近年来，影像组学在肿瘤的研究中方兴未艾，其在肿瘤诊断、预后预测和预测治疗效果等方面的价值正被越来越多的研究所证实。基于以上情况，马骏教授决定联合田捷教授开展此项研究，旨在明确基于PET/CT的影像组学在晚期鼻咽癌中的预后价值，并进一步明确其能否指导临床个体化诱导化疗。

研究结果

研究回顾性分析了2009—2014年在中山大学肿瘤防治中心初诊初治的鼻咽癌患者，主要入组标准为：Ⅲ~ⅣA期（第八版分期）；治疗前分期检查为¹⁸F-FDG PET/CT和鼻咽+颈部MRI；接受根治性放疗（处方剂量≥66Gy）;化疗策略为单纯CCRT或IC+CCRT，如果有IC，疗程数至少为2；放疗技术为调强放射治疗（IMRT）；无合并其他恶性肿瘤。最终707例患者纳入本研究，随机2∶1分为训练集和验证集（表1）。两组患者基线资料分布均衡，中位随访时间为55.7个月。

表1. 训练集和验证集患者的基本资料分布

影像组学特征提取及筛选过程如图1所示，分别从CT和PET图片中提取深度学习特征和人工定义特征，最终从CT上筛选了5个特征（构建CT组学标签），从PET上筛选了13个特征（构建PET组学标签）。在训练集中，CT标签和PET标签的C-index分别为0.738 (95% CI,0.690~0.786) 和 0.730 (95% CI, 0.683~ 0.776)，验证集中为0.707 (95% CI,0.635~0.779) 和 0.683 (95% CI, 0.610~0.755)，显示出了优良的预后效能。

图1. 影像组学流程

然后构建影像组学预后nomogram（图2），其在训练集和验证集中的C-index分别为0.754 (95% CI, 0.709~0.800)和0.722 (95% CI, 0.652～0.792)，协作曲线表明该nomogram具有准确的预后预测效能（图2B）。计算每个患者的nomogram得分，利用X-tile得到得分的cut-off值为79，基于这个界值，训练集中135例(28.7%)患者和验证集中的71例 (30.0%)患者得分大于79分，被归为高危组，剩下的患者为低危组。训练集中，高危组和低危组的5年无瘤生存（DFS）率分别为46.7%和88.6% （HR, 6.29; 95% CI, 4.24~9.35; P < 0.001），验证集中分别为57.4%和85.6%（HR, 3.90; 95% CI, 2.24~6.76; P < 0.001；图3），同样，低危组的5年总生存（OS）、无远处转移生存（DMFS）和无局部区域复发生存（LRRFS）也要显著优于高危组。

图2. 影像组学nomogram（A）和协作曲线（B）

图3. 训练集和验证集中，高危组和低危组患者的生存曲线

接下来评价基于影像组学nomogram的风险分层能否预测诱导化疗的获益。在总体的707例患者中，IC+CCRT和CCRT这两种治疗模式没有显著疗效差异。在影像组学nomogram定义的低危组患者中，IC+CCRT和CCRT两组之间同样无显著疗效差异，但是在高危组患者中，IC+CCRT的疗效要显著优于CCRT（图4）。以上结果表明，影像组学nomogram定义的高危组能从诱导化疗中获益，而低危组却不能，从而可以指导个体化诱导化疗。

图4. 高危组中IC+CCRT和CCRT之间的生存曲线

结论

基于PET/CT影像组学在局部区域晚期鼻咽癌中具有重要的预后价值，影像组学nomogram的风险分层能指导个体化诱导化疗，这一研究或许为将来局部区域晚期鼻咽癌的管理提供新的证据。

参考文献

[1] Sun Y, Li WF, Chen NY, et al. Induction chemotherapy plus concurrent chemoradiotherapy versus concurrent chemoradiotherapy alone in locoregionally advanced nasopharyngeal carcinoma: a phase 3, multicentre, randomised controlled trial[J]. The Lancet Oncology, 2016,17(11):1509-1520 .DOI: 10.1016/S1470-2045(16)30410-7.