Science Advances | 复旦大学​江一舟/顾雅佳/邵志敏/王鹤合作开发影像组学无创识别肿瘤内部异质性的新方法

肿瘤内部异质性（ITH）深刻影响了治疗反应和临床结果。然而，基于基因组测序或病理切片的广泛用于评估ITH的方法依赖于有限的组织样本，可能由于潜在的采样偏差导致不准确。

2023年10月6日，复旦大学江一舟、顾雅佳、邵志敏及王鹤共同通讯在Science Advances 在线发表题为“Radiogenomic-based multiomic analysis reveals imaging intratumor heterogeneity phenotypes and therapeutic targets”的研究论文，该研究利用一个新建立的多中心乳腺癌放射多组学数据集（n = 1474），该数据集包括从动态增强磁共振图像中提取的放射组学特征，制定了一种非侵入性放射组学方法来有效研究ITH。

图像ITH（IITH）与基因组和病理ITH相关，独立预测了乳腺癌的不良预后。通过多组学分析，作者确定了高IITH肿瘤中激活的致癌途径和代谢失调。综合代谢组学和转录组学分析突显了高IITH肿瘤的易感性和潜在的治疗靶点，强调了放射组学在捕捉ITH方面的优越性。此外，该研究提供了关于ITH的生物学基础的见解，并提出了对具有高IITH的乳腺癌的治疗靶点。

乳腺癌是全球发病率最高的癌症，已成为妇女健康的重大关切问题。在过去的二十年中，乳腺癌的肿瘤间异质性得到了广泛认可，基于分子亚型的精准治疗已提高了治疗效果并延长了患者的生存期。然而，已有大量证据表明，来自肿瘤内部异质性（ITH）的治疗失败和疾病复发是常见的。

ITH在多种癌症中普遍存在。由于ITH的复杂和多因素性质，已报道多尺度评估以全面表征ITH，包括基因型ITH（GITH）、组织学ITH和表型ITH。最著名的是GITH，它指的是不同的癌亚克隆在相同的肿瘤中共存。乳腺癌中ITH的识别依赖于多区域活检后的全基因组测序或者根据单一区域活检的基因组测序进行推测。多区域测序比单一样本测序提供了关于ITH更准确和详细的信息。然而，采集足够高质量样本的难度限制了其临床可行性。组织学ITH指的是肿瘤细胞形态的差异，通过对整个组织病理切片上的核大小和染色强度的评估来确定。然而，基于病理切片评估ITH不可避免地受到潜在的采样偏差的影响，因为它只能反映整个肿瘤的单个部分的细胞异质性。因此，开发一种非侵入性和全局的ITH识别方法至关重要。

队列研究概述（

源自Science Advances ）

放射组学可以用来提取描绘灰度分布和纹理变化模式的高通量定量成像特征。一些放射组学特征与成像文本异质性和癌症预后相关。放射组学的优势在于能够从完整的肿瘤区域对ITH进行非侵入性表征。此外，放射基因组分析将中尺度放射组学特征与微观分子特征（如体细胞突变景观和基因表达谱）相联系，为晦涩的放射组学特征提供了生物学解释。最近的研究已经报道了放射组学特征对与预后相关的基因亚克隆的预测能力。然而，对于成像ITH（IITH）及其生物学基础的深入理解仍不清楚。

该研究建立了一个大规模的乳腺癌放射组学队列，基于动态增强磁共振成像（DCE-MRI），包括三个医学中心的数据集。作者首先通过多中心分析确定并验证了IITH表型及其预后价值。此外，作者利用基因组数据和数字病理学来验证放射组学特征、基因组变化模式和细胞特征评估的ITH的一致性。最后，作者利用转录组学和代谢组学数据深入探讨了成像异质性表型的生物学意义，提出了潜在的治疗干预途径。

复旦大学附属肿瘤医院乳腺外科江一舟教授和邵志敏教授、放射诊断科顾雅佳教授、复旦大学类脑智能科学与技术研究院王鹤教授为本文共同通讯作者，复旦大学附属肿瘤医院乳腺外科苏冠华博士、肖毅博士和赵珅博士、放射诊断科尤超教授、复旦大学类脑智能科学与技术研究院郑忍成博士为本文共同第一作者。

原文链接：

https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adf0837

转自：“iNature”微信公众号

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