《Radiotherapy and Oncology》：Diffusion weighted MRI-based hypoxic fraction as a prognostic factor in the FLAME trial prostate cancer cohort
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Karolína Menne Guricová | Petra J. van Houdt | Mar Fernandez Salamanca | Ivo G. Schoots | Georgios Agrotis | Cédric Draulans | Karin Hauster
Karolína Menne Guricová | Petra J. van Houdt | Mar Fernandez Salamanca | Ivo G. Schoots | Georgios Agrotis | Cédric Draulans | Karin Haustermans | Robert J. Smeenk | Martina Kunze-Busch | Hans C.J. de Boer | Jochem R.N. van der Voort van Zyp | Floris J. Pos | Uulke A. van der Heide
荷兰癌症研究所（NKI-AVL）放射肿瘤科，阿姆斯特丹，荷兰
摘要
引言
尽管缺氧是前列腺癌（PCa）的一个预后因素，但由于其难以测量，因此并未被常规评估。Hompland等人提出了一种基于扩散加权成像（DWI）的模型，用于估算前列腺肿瘤组织中的氧水平（缺氧分数，HF）。我们研究了基于DWI的HF是否是放疗PCa患者队列中的预后因素。
材料与方法
我们为FLAME试验中具有完整影像和随访数据的患者计算了基于DWI的HF值。在接收接近最低剂量（D98%）的患者亚组中，我们使用最大选取排名统计方法确定了一个最佳的HF阈值，以区分低HF和高HF的患者。利用这一阈值，我们进行了Kaplan-Meier分析，以确定HF的预后价值。此外，我们还估计了肿瘤控制概率（TCP）曲线，以评估这些HF亚组中的剂量-反应行为。
结果
共有410名患者纳入分析，其中100名患者出现临床失败。最佳HF阈值为0.28，将整个队列分为334名低HF患者和76名高HF患者。低HF亚组的10年无病生存率为77%（95%CI：72–82%），而高HF亚组为60%（95%CI：49–73%）（p = 0.0016）。TCP曲线显示，随着D98%的增加，两个亚组的肿瘤控制率均在提高，但高HF亚组的TCP始终较低。
结论
基于DWI的HF是局部中高风险PCa放疗队列中的一个独立预后因素。此外，尽管高D98%不能完全弥补高HF的影响，但我们仍然观察到随着D98%的增加，TCP有所改善。
引言
缺氧是前列腺癌的一个重要预后因素，与转移生长和放射抵抗性相关[1]、[2]。虽然针对缺氧可能有助于改善总体临床结果[3]，但在常规实践中获取缺氧信息具有挑战性。使用电极探针直接测量 partial oxygen pressure 的方法具有侵入性。另外，基于免疫组化染色或活检基因表达分析的评估方法也可能繁琐且成本高昂。经过验证的成像技术主要基于正电子发射断层扫描（PET）缺氧示踪剂[4]。由于这些困难，尽管这些与缺氧相关的生物标志物具有预后潜力[4]、[5]，但它们并未在前列腺癌管理中得到常规应用。
Hompland等人提出了一个供需模型，展示了组织特征与扩散加权成像（DWI）之间的关联，特别是细胞密度（氧气消耗）与表观扩散系数（ADC）之间的关联，以及血管密度（氧气供应）与灌注分数（PF；在文献中也称为分数血液体积）之间的关联[6]。此外，他们通过线性曲线将肿瘤中的缺氧区域与非缺氧区域区分开来。缺氧体积的比例被表示为缺氧分数（HF），并与全切前列腺标本的pimonidazole染色程度高度相关。鉴于双参数MRI是前列腺癌分期的标准方法，基于DWI的HF有望被纳入日常实践中[5]。与临床参数相比，基于图像的生物标志物可能提供额外的空间信息，这对于具有多灶性特征的前列腺癌尤其有用。如果这样的生物标志物具有预测价值，它可以用于接受放疗的患者，以选择需要强化治疗的焦点，例如局部剂量升阶[7]、[8]。通过外部根治性前列腺切除术队列的验证，证明了基于DWI的HF作为生物标志物的可靠性，其与ISUP分级和T分期的关联得到了证实[9]。然而，仍需进一步验证其预后价值。因此，我们在FLAME试验的前瞻性放疗队列中研究了基于DWI的HF的预后价值，该队列具有长期随访[7]、[10]。我们还进一步评估了不同基于DWI的HF患者的肿瘤控制概率作为剂量的函数。
章节摘录
研究队列和人群
我们的研究纳入了来自荷兰乌得勒支大学医学中心（UMCU）、阿姆斯特丹荷兰癌症研究所（NKI-AVL）、奈梅亨Radboudumc（UMCN）以及比利时鲁汶大学医院（UZHL）的前瞻性随机对照FLAME试验的患者[7]、[10]。在该试验中，中高风险前列腺癌患者被随机分配到对照组（全前列腺接受77 Gy，分35次照射）和局部增強组（标准剂量）。
结果
我们的分析包括了FLAME试验中的410名患者（共571名）。排除的主要原因是影像数据缺失（78名患者），最常见的是b = 0 s/mm2的影像（56名患者）。这也是所有Radboudumc患者的排除原因。我们还剔除了43名患者，因为他们的DWI数据中前列腺腺体中超过5%的ADC值为负值。所有排除标准的详细信息见补充表S1。在纳入的410名患者中，有100名患者出现临床失败。
讨论
在这项研究中，我们表明基于DWI的HF与前瞻性放疗队列中的患者预后相关。低HF和高HF亚组在无病生存期（DFS）、延迟无病生存期（bDFS）以及区域淋巴结DFS方面存在显著差异，这表明基于DWI的HF是一个预后因素。对于远处无病生存期（DMFS），Kaplan-Meier分析未显示统计学上的显著差异。然而，用于队列二分化的选定HF阈值适用于DFS分析，这为我们提供了最多的信息。
资金声明
作者们没有为本文的研究、作者身份和/或发表获得任何财务支持。
CRediT作者贡献声明
Karolína Menne Guricová：撰写 – 原稿、软件、方法学、正式分析。Petra J. van Houdt：撰写 – 审阅与编辑、监督、方法学。Mar Fernandez Salamanca：撰写 – 审阅与编辑、概念构思。Ivo G. Schoots：撰写 – 审阅与编辑、数据管理。Georgios Agrotis：撰写 – 审阅与编辑、数据管理。Cédric Draulans：撰写 – 审阅与编辑、资源协调。Karin Haustermans：撰写 – 审阅与编辑、资源协调。Robert J. Smeenk：撰写 –
利益冲突声明
作者声明他们没有已知的可能会影响本文所述工作的竞争性财务利益或个人关系。
