*僅供醫學專業人士閱讀參考

多維數據賦能精準診療，影像與分子特征的融合揭示前列腺癌管理新格局

前列腺癌是男性中最常見的泌尿系統惡性腫瘤之一，其發病率居全球第二，死亡率居第五。傳統的篩查與診斷方式主要依賴前列腺特異性抗原（PSA）檢測和系統性穿刺活檢，但存在過度診斷和靈敏度不足的雙重問題。隨著精準醫學理念的深入發展，基于多模態影像的影像組學、基因組學和生物標志物三大領域的融合應用，正在推動前列腺癌的診斷、分層與治療進入精細化、個體化新時代。

Cancer Imaging

結果

放射組學在前列腺癌個體化治療中的應用

放射組學通過從醫學影像中提取大量定量特征，結合人工智能算法，實現了對前列腺癌的精準診斷、風險分層和療效預測。其標準流程包括圖像采集、感興趣區分割、特征提取與篩選、模型構建與驗證。多參數MRI作為首選影像手段，在區分臨床顯著癌與良性病變方面表現出色，尤其在處理PI-RADS 3類不確定病變時，放射組學模型能有效輔助活檢決策。研究顯示，基于MRI的放射組學特征可預測放療后尿道狹窄、股骨頭骨折等并發癥，并能早期評估內分泌治療的反應。此外，放射組學在預測生化復發方面也展現出潛力，例如研究人員開發的RadClip列線圖模型，結合bpMRI特征、Gleason評分和PSA水平，在預測術后無生化復發生存方面優于傳統工具。

除MRI外，CT、超聲和PSMA-PET等影像模態的放射組學研究也取得進展。CT雖在前列腺原發灶檢測中敏感度有限，但在淋巴結轉移和骨轉移預測中表現優異。超聲作為一種無創、低成本的手段，結合剪切波彈性成像等新技術，構建的多參數模型在鑒別良惡性病變中AUC可達0.90。PSMA-PET/CT作為復發再分期的金標準，其放射組學特征在檢測微小病灶、區分高低危腫瘤方面也顯示出優越性能。

基因組學在前列腺癌精準治療中的角色

基因組學分析揭示了多個關鍵基因在前列腺癌發生、發展及治療耐藥中的核心作用。TMPRSS2-ERG融合基因見于約50%的患者，其表達與腫瘤血管生成、高級別Gleason評分和遠處轉移相關。針對該融合的基因沉默療法正在探索中，旨在增強化療療效。PTEN作為抑癌基因，其缺失與更短的生存期相關，且在體外研究中，某些天然化合物可通過激活PTEN誘導癌細胞凋亡。RB1基因突變與神經內分泌分化及AR抑制劑耐藥密切相關，而TP53突變則被認為是預測去勢抵抗性前列腺癌發展的關鍵指標。BRCA1/2突變不僅顯著增加患病風險，也為PARP抑制劑的應用提供了靶點，其在合成致死機制下的療效已在多項臨床試驗中得到驗證。此外，FOXA1作為“先鋒轉錄因子”，其突變可激活上皮-間質轉化，促進腫瘤轉移，提示其作為治療靶點的潛力。

圖1 驅動前列腺癌進展的關鍵基因組通路

生物標志物在診斷與預后中的價值

PSA是目前最廣泛使用的前列腺癌生物標志物，但其特異性有限，尤其在3–7 ng/mL的“灰區”內。為提高診斷準確性，衍生出fPSA%、PSAD、PSAV等指標。HK2作為與PSA同源的絲氨酸蛋白酶，在PSA灰區內顯示出更高的特異性，可作為輔助診斷工具。早期前列腺癌抗原（EPCA）作為核基質蛋白，在早期篩查和鑒別局限性與非局限性病變中潛力巨大，但目前仍處于研究階段。循環腫瘤細胞在轉移性去勢抵抗性前列腺癌中具有明確預后價值，基線CTC計數≥5個/7.5mL血液是總體生存的獨立預測因子，但其在局限性癌中檢出率低，預后價值有限。新型尿液生物標志物如PCA3和SelectMDX已被納入臨床指南，用于輔助活檢決策，尤其在PI-RADS 3類病變的風險分層中發揮作用。

整合應用與未來挑戰

該研究提出一個潛在的臨床決策框架：從PSA升高出發，通過mpMRI進行初步評估，對不確定病變輔以尿液生物標志物檢測；活檢確診后，利用基因組分類器進一步分層，指導主動監測或局部治療；在晚期階段，通過液體活檢或組織測序識別靶向突變，如BRCA2，以選擇PARP抑制劑等系統治療。然而，當前研究仍面臨諸多挑戰：多數為單中心回顧性研究，樣本量小且缺乏外部驗證；影像分割依賴人工，存在主觀差異；腫瘤異質性和人群多樣性影響模型泛化能力；現有生物標志物在敏感度、特異性及成本方面仍有局限。因此，未來需推動多中心合作、標準化流程開發、多組學數據整合以及針對不同人群的精準研究，以實現前列腺癌精準醫療的全面落地。

總結

本綜述系統梳理了放射組學、基因組學和生物標志物在前列腺癌精準醫療中的最新進展與應用前景。放射組學通過從多模態影像中提取定量特征，輔助診斷、分層、療效評估與復發預測；基因組學揭示關鍵基因突變與疾病機制的聯系，為靶向治療提供依據；生物標志物則在液體與組織檢測中彌補傳統方法的不足，提升診斷與預后判斷的準確性。三者融合于人工智能驅動的分析框架中，共同推動前列腺癌個體化治療的發展。盡管目前在研究設計、技術標準化、腫瘤異質性和生物標志物優化方面仍存挑戰，但隨著多學科合作的深入與大樣本前瞻性研究的推進，精準醫療有望在前列腺癌的全程管理中發揮越來越重要的作用，最終改善患者臨床結局。

參考文獻：

[1] Min K, Lin Q, Qiu D. Precision medicine in prostate cancer: individualized treatment through radiomics, genomics, and biomarkers[J]. Cancer Imaging, 2025, 25(1): 1-13.

*此文僅用于向醫療衛生專業人士提供科學信息，不代表平臺立場。