European Radiology:MRI放射组学特征可以预测局部晚期食管鳞状细胞癌新辅助化疗的病理反应

食管癌在全世界发病率排名第七，死亡率排名第六，5年生存率很少超过25%。食管鳞状细胞癌 (ESCC) 是亚洲人群中食管癌的主要组织学亚型，占所有食管癌的90%以上。根据日本临床肿瘤组9907 (COG9907) 试验的结果，新辅助化疗(NACT) 后食管切除术是日本推荐的食管癌治疗方法。新辅助化疗对食管鳞癌显示了良好的疗效，肿瘤体积减小、微转移消除，从而改善预后。然而，大约30%的患者并没有临床反应。早期预测对新辅助化疗的反应可以帮助指导治疗方案，避免对无反应的患者进行不必要的手术延迟。虽然肿瘤消退分级(TRG)是目前评估新辅助化疗疗效的金标准，但该分解需要术后病理标本，无法在术前预测疗效。因此，有必要确定一种非侵入性的预处理方法，用于ESCC患者的风险分层和精确预测那些可能接受新辅助化疗的患者中的无反应患者。

目前，临床上已建立的成像技术，如计算机断层扫描(CT) 基于肿瘤大小的变化测量主要用于评估EC患者对NACT的反应。然而，CT的软组织对比度分辨率有限，不能区分残余肿瘤、炎症和纤维化。一些研究探讨了PET/CT预测的作用预测NACT术后病理反应的模型。然而，NACT诱发的食管炎或食管内膜溃疡可能会增加FDG的积聚并可能使SUV升高，从而产生基于PET的参数,不能准确反映真正的病理完全缓解。此外，新的功能磁共振成像技术如动态对比增强磁共振成像(DCE-MRI)散加权成像 (DWI)可以准确预测EC患者对NACT的反应。然而，DWI的图像质量可能会受到呼吸运动，从而降低肿瘤分割和特征提取的准确性。

放射组学是放射学领域的一门技术，是建立在医学图像所包含的信息比人眼所能感知到的更多的前提下。最近的研究表明，放射组学特性可用作多种恶性肿瘤病变表征、治疗决策和肿瘤预后的生物标志物。

近日，发表在European Radiology杂志上的一篇研究探讨l MRI放射组学特征在预测局部晚期食管鳞状细胞癌(ESCC)患者接受新辅助化疗(NACT)的病理反应中的作用。

本项研究前瞻性纳入2015年3月至2019年10月接受NACT治疗的患者。每位患者在NACT术前一周及NACT完成后2-3周内行食管MR扫描。从T2-TSE-BLADE中提取的放射组学特征按7:3的比例随机分为训练集和验证集。根据肿瘤进展性消退等级(TRG)，将患者分为良好反应组(GR, TRG 0 + 1)和不良反应组(非GR, TRG 2 + 3)，构建Pre/Post-NACT模型(Pre/Post-model)和Delta-NACT模型(Delta-model)。使用Kruskal-Wallis选择特征，使用逻辑回归开发最终模型。

研究共纳入108例ESCC患者，从107个放射组学特征中选取3/2/4个分别构建Pre/Post/ delta模型。选择的放射组学特征在GR组和非GR组之间有统计学差异。曲线下面积(AUC)最高的是delta模型，在训练集达到0.851，在验证集达到0.831。三种模型中，Pre-model在训练集和验证集上表现最差(AUC分别为0.466和0.596)，Post-model在训练集和验证集上表现优于Pre-model (AUC分别为0.753和0.781)。

 图 训练集 (a)和验证集（b）中GR的概率

本项研究表明，基于MRI的放射组学模型可以预测ESCC患者NACT术后的病理反应，其中delta模型预测效果最佳。

原文出处：

Shuang Lu,Chenglong Wang,Yun Liu,et al.The MRI radiomics signature can predict the pathologic response to neoadjuvant chemotherapy in locally advanced esophageal squamous cell carcinoma.DOI:10.1007/s00330-023-10040-4