整理：趙成龍

厲力華教授分享《影像基因組學(xué)與腫瘤精準(zhǔn)醫(yī)療》

精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)與腫瘤的精準(zhǔn)治療

如今精準(zhǔn)醫(yī)療、大數(shù)據(jù)等詞匯都非常火熱，其中大數(shù)據(jù)很多都來自于基因組。那么現(xiàn)在我們也有這樣的問題，即是否有可能將影像學(xué)的東西和基因組學(xué)的東西連接起來，打通兩者的關(guān)系，綜合應(yīng)用從而服務(wù)于精準(zhǔn)診療。

去年奧巴馬提出了精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)計(jì)劃，并且準(zhǔn)備投資。2個(gè)億的投資雖不算巨大，但它將帶來的效益是很大的。對(duì)此，我國(guó)也積極跟進(jìn)， 2015年初科技部就召開了相關(guān)的專家精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)戰(zhàn)略會(huì)議來討論我們國(guó)內(nèi)的精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)問題。

奧巴馬所提出的精準(zhǔn)醫(yī)療的觀念實(shí)際上還是比較狹義的，通俗來說，相較于原先的標(biāo)準(zhǔn)治療方案的制定，精準(zhǔn)醫(yī)療需要考慮到個(gè)體性的差異，而個(gè)體性的差異里既包含了遺傳性的差異，也包含了生活環(huán)境等的差異。廣義上的精準(zhǔn)醫(yī)療是應(yīng)用現(xiàn)代遺傳技術(shù)、分子影像技術(shù)、生物信息技術(shù)，結(jié)合患者生活環(huán)境和臨床數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)的疾病分類和診斷，制定具有個(gè)性化的疾病預(yù)防和診療方案，其中包含了風(fēng)險(xiǎn)精準(zhǔn)預(yù)測(cè)、疾病精確診斷、疾病精確分類、藥物精確應(yīng)用、療效精確評(píng)估等內(nèi)容。因此，精準(zhǔn)醫(yī)療是一個(gè)全覆蓋的范疇很廣的概念。

如果我們能夠做早期的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和檢測(cè)，就可以做一些干預(yù)措施或者預(yù)防性的治療，不但可以避免疾病的發(fā)生，還能大大降低醫(yī)療成本。這也正是精準(zhǔn)醫(yī)療幫助我們提高生存率和降低醫(yī)療成本的關(guān)鍵內(nèi)容。

腫瘤的精準(zhǔn)治療之所以很難，關(guān)鍵就在于它的異質(zhì)性。腫瘤細(xì)胞可以是各種細(xì)胞，且所處的微環(huán)境都可以不一樣，這其中既包含腫瘤之間外部形態(tài)的不同，也包含腫瘤內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)的不同，還有增強(qiáng)特性的不同。這就意味著在診療過程中，要充分考慮到腫瘤的差異性或異質(zhì)性，否則可能造成錯(cuò)誤治療。

影像基因組學(xué)應(yīng)用于腫瘤的精準(zhǔn)治療

臨床上兩大類信息可以用于腫瘤的精準(zhǔn)治療，一個(gè)是基因組學(xué)，一個(gè)是影像學(xué)。 基因組信息的優(yōu)勢(shì)在于它的個(gè)體性差異較好，但是成本相對(duì)較高，在腫瘤表觀變化和內(nèi)部變化上有局限性。而影像學(xué)信息有很好的重復(fù)性，但是特異性相對(duì)較差，與基因組學(xué)有互補(bǔ)性。因此我們是否能把影像學(xué)和基因組學(xué)的東西建立起聯(lián)系，然后進(jìn)行綜合應(yīng)用，是影像基因組學(xué)需要解決的問題。

那么什么是影像基因組學(xué)呢？

影像基因組學(xué)要建立的是疾病的影像學(xué)特征與其基因表現(xiàn)型、基因突變和包括個(gè)體基因表達(dá)和特殊基因亞型表達(dá)檢測(cè)在內(nèi)的基因組相關(guān)特征之間的關(guān)系。

那么為什么要用影像基因組學(xué)呢？

實(shí)際上腫瘤并不是同質(zhì)性器官，相反的，它們包含了由演變性癌癥、基質(zhì)和免疫細(xì)胞群組成的生態(tài)社區(qū)聯(lián)盟。無論是在基因組還是表觀意義上，腫瘤都呈現(xiàn)了高度的異質(zhì)性，對(duì)治療的影響很大。而隨著定量影像技術(shù)發(fā)展得越來越好，它不僅只是可以做定性的判斷，還可以做空間性的定量描述，不論是結(jié)構(gòu)、功能還是生物化學(xué)信息，從而來反映代謝、凋亡等很多的情況。

影像基因組學(xué)在不同的領(lǐng)域有不同的形式，比如影像遺傳學(xué)（Imaging Gengetics）、影像基因組學(xué)（Imaging Genome）和影像組學(xué)（Radiomics）等。通過定量化的東西，希望可以將更多的疾病特征更加有效地描述出來。

比如我們?cè)谧瞿[瘤評(píng)價(jià)的時(shí)候，傳統(tǒng)方法是測(cè)量直徑等二維方法，而現(xiàn)在隨著技術(shù)的發(fā)展，我們可以進(jìn)一步細(xì)化分析內(nèi)部結(jié)構(gòu)。這一塊應(yīng)該是未來的發(fā)展方向，因?yàn)槟[瘤不僅僅是遺傳問題，也可能是環(huán)境問題。

在治療上，我們也做了兩者綜合應(yīng)用的研究，發(fā)現(xiàn)了很多的價(jià)值。比如有研究提取了6000多個(gè)基因中的100多個(gè)基因的表現(xiàn)型，與100多個(gè)影像結(jié)果進(jìn)行比較來理解兩者之間的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)腫瘤的異質(zhì)性與細(xì)胞循環(huán)通路是有很強(qiáng)的關(guān)系的。

本文根據(jù)2016西湖論健國(guó)際高峰論壇上嘉賓演講內(nèi)容整理而成，已與嘉賓確認(rèn)，個(gè)中觀點(diǎn)不代表火石立