分子影像助力脑胶质瘤无创评估和个体精准化治疗

由于具有不同遗传学背景的胶质瘤在影像上具有不同的表现，分子影像学分析可以无创地揭示脑胶质瘤分子标记物状态与表达情况。

笔者团队深入探索了脑胶质瘤术前影像，结合影像组学技术和人工智能，在术前无创性的对脑胶质瘤分子病理特点、相关癫痫风险以及肿瘤生长速度等信息进行了评估，并达到了很高的预测性能。这在一定程度上解决了术前通过分子生物标记物指导脑胶质瘤手术的技术难题，进一步推动了弥漫性脑胶质瘤个体化精准治疗的发展进步。

预测胶质瘤级别

胶质瘤的分级与其治疗方案和预后息息相关，仅靠医生的双眼进行影像学阅片，往往不能精准的判断肿瘤级别，分子影像技术最早就应用于对胶质瘤的WHO级别的判别。

预测胶质瘤分子标志物

2016年版WHO中枢神经系统肿瘤分类中将传统的组织学和新的分子生物学功能结合，增强了弥散性胶质瘤分型与预后一致性。本团队通过结合脑胶质瘤的影像组学特征和机器学习算法，术前无创性的对脑胶质瘤IDH、ATRX、p53、EGFR、Ki-67、VEGF等6种重要的分子标志物进行了预测，验证组中的准确率在70.2%~99.3%。该研究能帮助神经外科医师评估肿瘤分子遗传学背景，从而协助神经外科医师制定手术方案及个体化综合治疗方案。

胶质瘤相关癫痫风险预测

胶质瘤相关癫痫在低级别胶质瘤中更常见，笔者团队通过术前磁共振影像数据，利用影像组学技术进行发掘，发现了17个与术后癫痫发作相关的放射学特征。基于这些放射学特征建立的模型，帮助我们通过术前影像数据来预测患者术后癫痫发生的风险，进而协助制定癫痫管理方案。

肿瘤生长速度评估

脑胶质瘤分子标志物状态还对肿瘤的生物学行为有着重要影响，肿瘤的生长速度往往与其侵袭能力与患者预后密切相关。通过术前影像学手段，我们发现，具备不同分子病理特点的胶质瘤具有不同的生长速度，且生长速度较快的肿瘤预后越差。因此，通过术前对患者的影像学进行多次追踪，可以定量评估肿瘤的生长速度，从而提示进行手术干预的时机。

在以上4条基础上，通过胶质瘤分子影像技术，可对胶质瘤在术前进行全方位评估，协助神经外科医生早期评估患者预后，制定个体化的胶质瘤治疗策略，包括手术策略、癫痫管理、放化疗及综合治疗方案等，从而让更多的胶质瘤患者获益。

分子生物标志物

可指导脑胶质瘤手术方案

脑胶质瘤是成人中最常见的颅内原发性恶性肿瘤。分子遗传学在胶质瘤的诊断、治疗与预后评估中起着重要作用。

笔者团队近期的一项回顾性研究分析了分子生物标志物在胶质瘤手术中的指导意义。根据分子生物标记物的状态和表达情况，建议实施适宜的手术方案：

☆ 非功能区的IDH野生型低级别星形细胞瘤，建议行超全切除；

☆ 位于功能区，伴有IDH突变和1p/19q共缺失的少突胶质细胞瘤（WHOⅡ级和Ⅲ级），不必苛求肿瘤完全切除；

☆ IDH野生型间变性星形细胞瘤和胶质母细胞瘤，建议仅行增强组织切除；

☆ 其他亚型弥漫性胶质瘤，建议行完全切除。考虑到脑功能和脑网络的可塑性，对位于功能区且伴有IDH突变和非1p/19q共缺失的低级别胶质瘤仍然推荐行完全切除。这类患者尤为适于行唤醒麻醉下脑胶质瘤切除手术，通过实时监测患者的脑功能状态，达到以轻度、非重要脑功能损伤为代价实现肿瘤完全切除的目标。此外，对于生长速度较快的胶质瘤，可提前行手术治疗进行干预。