基于18F-DOPA PET影像组学的剂量递增放疗对胶质母细胞瘤治疗响应的定量特征分析

这篇研究通过前瞻性临床试验，探索了18F-DOPA PET（氨基酸类示踪剂）在胶质母细胞瘤（GBM）剂量递增放疗（DERT）中的预后价值。研究首次利用定量影像特征（如TBRmax和表面体积比）对MGMT未甲基化患者进行分层，识别出最可能受益于DERT的亚群，并揭示了早期随访中特征动态变化与生存期的显著相关性，为个体化治疗和疗效监测提供了新工具。

　　

背景/目的

胶质母细胞瘤（GBM）是最具侵袭性的脑肿瘤之一，标准治疗后的中位生存期仅15个月。O⁶-甲基鸟嘌呤甲基转移酶（MGMT）启动子甲基化状态是重要预后因素，但未甲基化患者对替莫唑胺反应差，生存期差异显著。氨基酸类PET示踪剂¹⁸F-DOPA因在肿瘤组织的高摄取特性，被用于评估放疗响应。本研究旨在通过定量分析¹⁸F-DOPA PET影像特征，探索剂量递增放疗（DERT）的受益人群筛选及早期疗效监测策略。

材料与方法

58例IDH野生型GBM患者纳入研究，接受76 Gy/30次DERT治疗。使用PyRadiomics从TBR>2.0的高摄取区域提取115个特征（含形状、一阶和纹理特征），并通过Pearson相关性及Cox回归筛选预后相关指标。决策树模型用于基于基线特征的生存组分类，动态特征（ΔFeature）计算随访期变化百分比。

结果

基线特征预测价值：MGMT未甲基化患者中，TBR_max（肿瘤/正常脑摄取比最大值）和偏度（Skewness）与总生存期（OS）显著相关。TBR_max阈值3.0可将患者分为长生存组（LS，中位OS 18个月）和短生存组（SS，13个月），测试集准确率达0.78。

动态特征差异：MGMT未甲基化组中，8个特征（如表面体积比、能量值）在FU2（放疗后约2.7个月）变化显著。LS组早期（FU1）即出现肿瘤体积缩小，而SS组FU2时表面体积比增大，提示形态异质性增加可能与不良预后相关。MGMT甲基化组未观察到显著特征变化。

生存分析增强：联合基线TBR_max与Δ表面体积比的多变量Cox模型，将FU2时剩余生存期（RS）预测的C-index从0.62提升至0.71，凸显动态特征的增量价值。

讨论

TBR_max作为MGMT未甲基化患者的独立预后因子，其阈值效应提示高摄取（>3.0）患者可能无法从DERT获益。动态特征揭示了治疗响应的时空异质性：LS组的早期体积缩减反映放射敏感性，而SS组的延迟形态变化或与治疗抵抗相关。值得注意的是，MGMT甲基化状态可能影响影像特征的演化模式，需分组研究。

结论

¹⁸F-DOPA PET影像组学可优化MGMT未甲基化GBM患者的DERT分层。TBR_max≥3.0或预示有限疗效，而动态特征（如表面体积比）为早期疗效监测提供量化工具。未来需扩大样本验证纹理特征的潜力，并探索多模态影像联合模型。