Ⅰ期肺腺癌术后复发转移相关的影像组学及基因组学预后标志物研究

The prognosis of stageⅠlung adenocarcinoma is relatively good. However some patients still occur recurrence or metastasis after surgery, which result in different prognosis between individuals. The reason may be associated with the heterogeneity of tumor tissue, and how to find imaging indicators to reflect the heterogeneity of tumor imaging and guide the prognosis, and conduct risk stratification is important to guide individualized treatment. Our previous study work found that the texture analysis of CT image can predict the prognosis of stageⅠlung adenocarcinoma according to follow-up results. So we furthermore proposed to study large sample stageⅠadenocarcinoma through quantitative and high throughput radiomic analysis based on CT images, excluding the staging, pathological subtype and treatment factors, to find significant radiomic indexes and establish predictive model of stageⅠlung adenocarcinoma prognosis. At the same time, we proposed some of these patients for molecular genome sequencing analysis, find molecular markers associated the recurrence and metastasis of stageⅠlung adenocarcinoma, and study the correlation with the above mentioned radiomic meaningful parameters, proposed to explain the radiomic role in reflecting the heterogeneity of tumor and prognosis of stageⅠlung adenocarcinoma by molecular genetic level, providing scientific basis for individualized treatment.

Ⅰ期肺腺癌预后较好，然而仍有部分患者术后会发生复发或转移，导致不同Ⅰ期肺腺癌个体之间预后仍有差异，其原因可能与肿瘤组织的异质性有关，而如何找到反映肿瘤异质性并指导预后的影像学指标，对指导个体化治疗有重要意义。我们前期对部分有随访结果的Ⅰ期肺腺癌进行CT纹理分析，进而发现了有预测意义的纹理参数。据此我们拟对大样本Ⅰ期肺腺癌CT图像进行影像组学分析，从中提取并分析具有高代表性的定量影像组学特征，在将分期、病理亚型及治疗方式等因素排除掉的同时，找到有预后意义的影像组学指标，建立预判Ⅰ期肺腺癌预后的影像学模型。同时，我们拟对其中部分患者进行分子水平的基因组测序分析，找到与Ⅰ期肺腺癌术后复发转移相关的分子标志物，并与预后状况及影像组学有意义的参数进行相关性分析，拟从基因水平解释影像组学的表现，初步探讨影像组学反映肿瘤异质性并进而判断预后的分子基础，为Ⅰ期肺腺癌的个体化治疗提供科学依据。

临床Ⅰ期肺腺癌预后较好，然而仍有部分患者术后会发生复发或转移，导致不同Ⅰ期肺腺癌个体之间预后仍有差异，其原因可能与肿瘤组织的基因异质性有关，而如何从影像学角度反映肿瘤的异质性并指导预后，对指导个体化治疗有重要意义。本研究拟对大样本Ⅰ期肺腺癌CT进行影像组学分析，从中提取并分析具有高代表性的定量影像特征，找到与预后相关的影像组学指标，建立判断预后的影像学模型。同时，我们拟对其中部分患者进行分子水平的基因组测序分析，建立影像-基因组学联系，拟从基因水平解释影像组学的表现，初步探讨影像组学反映肿瘤异质性并进而判断预后的分子基础，为Ⅰ期肺腺癌的个体化治疗提供科学依据。本研究实施过程包括以下五个方面：（1）病例搜集和数据库建立；（2）图像靶病灶的影像组学标注和勾画；（3）影像组学分析；（4）影像-基因组学分析；（5）影像组学在Ⅰ期肺腺癌患者预后方面的应用。在课题这五个方面的过程中研究发现和结果包括：（1）Split-filer TwinBeam双能量CT与单能量CT相比降低了辐射剂量；对于表现为多发纯GGNs的特殊类型肺腺癌，没有发现淋巴结转移和远处转移，因此该部分病人在术前不必要行PET-CT和脑MRI检查。（2）深度学习技术能很好的实现亚实性结节的自动检出和分割，并且亚实性肺腺癌的生长具有明显惰性特征；影像组学研究模型的建立受到多种因素影响，其中包括扫描设备、层厚、剂量等等。（3）PET-CT对临床ⅠA期肺腺癌患者隐匿性淋巴结转移具有较高的预测价值；PET-CT对肺癌免疫治疗的疗效具有较高的预测价值。（4）由临床病理学、常规CT特征、CT影像组学特征组成的组合模型对原发性与继发性T790M突变具有良好的判别能力；继发性ALK突变与恩沙替尼疗效呈负相关，并且 ALK亚型可能与患者PFS无关。定量CT影像组学特征为临床病理学特征提供了额外的预后预测价值。（5）抽取67例样本做全基因组学测序，54例找到驱共99个驱动突变基因；106例患者的分析表明影像组学模型能很好地预测I期肺腺癌的不同预后（AUC = 0.946）。