
结直肠癌是一个极其复杂的 " 捣乱分子 ",存在着截然不同的分子分型。其中,共识分子亚型 4,简称 CMS4 型,是最凶险的一类。近日,由复旦大学附属肿瘤医院放射诊断科主任童彤教授、病理科黄丹教授团队领衔,联合复旦大学附属中山医院、华山医院的一项重磅研究成果在国际放射诊断学顶刊《放射学》(Radiology)在线发表。该研究首次通过常规的术前 MRI 检查,实现对结直肠癌高危分子亚型(CMS4)的无创精准预测。这为患者精准治疗尤其是争取宝贵的治疗时机带来全新可能。
新模型在手术前即可预测高风险患者
CMS4 型结直肠癌侵袭性极强,不仅容易在早期发生微小转移,还对常规的化疗和免疫治疗具有较强的 " 抵抗力 "。然而,目前临床上的 CMS 分型主要依赖于术后的组织基因检测,难以在治疗前获取。这种诊断的滞后性,导致医生在制定初步治疗方案时,无法提前识别出这部分真正的高危患者。
能否通过 MRI,在治疗前提前发现 CMS4 患者?围绕这一临床痛点,童彤教授团队展开深入攻关。
传统的 MRI 主要用于观察肿瘤的大小、侵犯范围及周围结构变化,但越来越多的证据提示,这些黑白影像中藏着大量与肿瘤分子特征息息相关的信息。
为此,童彤教授团队收集了来自复旦大学三家附属医院的 253 例结直肠癌患者数据。团队利用先进的 " 影像组学 " 技术,从患者常规的增强 T1WI 和 T2WI 图像中,提取了肉眼无法分辨的海量数据特征,并成功训练出一个能预测 CMS4 亚型的综合评分系统(MRC4s)。
结果令人振奋:这个影像组学模型在多中心测试中表现出极高的预测准确率,能有效区分 CMS4 与非 CMS4 患者。更直观的临床数据表明,被该模型 " 慧眼 " 识别为高风险(CMS4 阳性)的患者,复发或转移风险是其他患者的近 6 倍。
告别 " 一刀切 ",推进 " 量体裁衣 " 个体治疗
近年来,人工智能与影像组学在医学领域飞速发展,但许多模型仍停留在 " 黑箱预测 " 阶段,只能给出冰冷的预测结果,无法解释背后的原因。
对此,童彤教授团队在此次研究中特别强调了 " 可解释性 " 的探索路径。团队不仅建立预测模型,还进一步验证了模型与肿瘤微环境间的关联机制,使 AI 预测结果具备坚实的生物学依据。
医生解释,如果把肿瘤比作一座敌军堡垒,CMS4 型肿瘤的可怕之处不仅在于癌细胞本身,更在于它们会雇佣大量的 " 施工队 ",即肿瘤相关成纤维细胞 CAFs 来改造周围的 " 土壤 ",也就是肿瘤微环境,并疯狂修建 " 补给线 ",也就是血管。
研究团队通过宏基因组和单细胞测序技术交叉比对发现,正是这些微观层面的 " 大兴土木 ",最终反映在了宏观的 MRI 影像上,即肿瘤表现出了明显的不均匀性和异常丰富的血供。该团队的影像组学模型正是敏锐捕捉到这片 " 黑心土壤 " 的蛛丝马迹,从而精准锁定 CMS4 型肿瘤。
" 真正能进入临床的 AI,不仅要预测得准,更要解释得清。" 童彤教授强调,医生需要知道模型为什么得出这个判断,它是否真正反映了肿瘤的生物学行为。
这项研究犹如给 MRI 装上 "AI 显微镜 ",不仅揭示了影像特征与肿瘤微环境之间的深层联系,更为结直肠癌的精准诊疗提供了全新的 " 影像学生物标志物 "。
简言之,这一研究最大的成果是将肠癌的术前评估从单纯的 " 看形态 " 推向 " 断基因 " 的新维度,把凶险亚型的诊断从 " 术后有创 " 提前到了 " 术前无创 "。
未来,结直肠癌患者有望只需做一次常规 MRI,医生就能利用这套系统预判风险。对于被判定为 CMS4 型的高危患者,医生可以在术前就及早改变战术,比如采用更强有力的靶向创新疗法,或制定更严密的联合治疗与术后随访计划,不给肿瘤喘息之机。对低风险患者,则可以避免不必要的过度治疗,减轻药物毒副作用,最大程度保护患者的生活质量。
国际专家点赞,影像 AI 迈向生物学解析新阶段
这项兼具顶尖科技含量与临床实用价值的成果,在国际医学界引发热烈反响。研究配发同期述评中,纪念斯隆凯特琳癌症中心两名教授给予高度赞誉。他们强调:该研究代表了精准影像学的重要发展方向,即利用常规医学影像,无创解析肿瘤分子特征与微环境状态,从而辅助临床制定更精准的治疗策略。

国际同行专家给予研究高度评价
过去,人们只指望影像学能照出肿瘤细胞本身,这项研究证明了在 CMS4 型结直肠癌中,MRI 对肿瘤赖以生存的 " 土壤基质 " 同样极其敏感。
专家同时点赞了 " 复旦肿瘤 " 团队在研究方法上的稳健与透明。他们认为,在多中心真实世界数据中,该团队采用的可解释性模型不仅预测精准,还为复杂的肿瘤微环境提供了一套可靠的、肉眼可见的 " 翻译系统 "。
" 过去 MRI 更多承担的是解剖学评估功能,未来它有望进一步参与肿瘤分子分型和治疗决策。" 童彤教授表示,团队将继续扩大前瞻性研究规模,推动这套影像 " 火眼金睛 " 早日进入临床一线,让更多结直肠癌患者在个体化精准医疗中重获新生。


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