多中心研究为腔内乳腺癌的新辅助化疗反应和预后提供了放射组学和生物学方面的见解

《Cancer Imaging》：Multicenter study provides radiomic and biological insights into neoadjuvant chemotherapy response and prognosis in luminal breast cancer

多时相放射组学模型准确预测乳腺浸润性导管癌新辅助化疗应答及长期预后，优于传统影像及临床模型，独立预测因子包括RadScore和Ki-67。研究揭示了高血供亚区与药物代谢通路相关，而中血供delta特征与缺氧和免疫逃逸相关。

　　

摘要

目的

管腔型乳腺癌对新辅助化疗（NAC）的敏感性较低，且非完全缓解（non-pCR）患者的复发风险较高。因此，迫切需要能够准确预测NAC反应和长期预后的工具。

材料与方法

我们回顾性分析了来自三个队列（FUSCC、YNCC）的850名患者。使用XGBoost进行pCR预测，而术前、术后和Δ特征则用于Cox-XGBoost的预后建模。通过AUC和C指数对模型性能进行内部和外部验证。通过I-SPY2测试了基于放射组学的RadScore的独立性。我们构建了一个考虑亚区域的多时相放射组学模型，该模型结合了DCE-MRI和DWI-MRI数据，并补充了传统的MRI描述符（如乳腺水肿、萎缩模式）以及临床病理变量。在NAC治疗前进行了多变量回归分析，以探讨放射组学的生物学基础。

结果

在反应预测方面，共纳入了FUSCC的253名患者（pCR 38/253）和YNCC的222名患者（pCR 34/222）。最终保留了7个放射组学特征，这些特征主要来自高灌注亚区域（4/7）。组合模型在所有队列中的表现均优于单独的放射组学模型、传统MRI模型和临床模型，验证队列中的AUC分别为0.83 [0.78-0.88]、0.78 [0.73-0.83]、0.63 [0.57-0.69]和0.61 [0.55-0.67]。在校正临床和MRI变量后，RadScore仍是一个独立的pCR预测因子（OR = 2.06 [1.28–2.15]；P = 0.001）。在预后方面，分析了318名非pCR患者（随访时间≥5年，FUSCC n = 160，事件44例；YNCC n = 158，事件48例）。最终保留了9个放射组学特征，其中Δ特征（5/9）和中度灌注亚区域（4/9）占主导。组合模型在验证队列中的预后区分能力最强，优于单独的放射组学模型、传统MRI模型和临床模型（AUC分别为0.84 [0.73-0.90] vs 0.81 [0.61, 0.84], 0.60 [0.73-0.90], 0.58 [0.47, 0.69]）。预后RadScore与复发独立相关（HR 4.78，95% CI 2.54–5.89；P = 0.001），同时与NAC后的Ki-67表达、弥漫性水肿和非同心性萎缩也相关。放射组学验证表明，驱动反应的高灌注特征主要涉及药物代谢、PI3K-Akt和雌激素信号通路，而驱动预后的中度灌注Δ特征则与缺氧和免疫逃逸机制相关。

结论

考虑亚区域的多时相放射组学能够准确且可解释地预测管腔型乳腺癌的NAC反应和长期预后，有助于个性化治疗选择和风险分层。