肝细胞癌（HCC）治疗已进入 “TACE + 免疫检查点抑制剂 + 分子靶向治疗”（TACE-ICI-MTT）的联合时代，但患者响应率仅 44%-47%，精准筛选获益人群成为临床痛点。近日，东南大学附属中大医院滕皋军、朱海东团队联合中科院田捷团队等国内 19 家三甲医院组成的多中心团队，在《Hepatology》（IF=15.8，肝病顶刊）发表突破性研究：开发出整合 “全局肿瘤特征（GTR）+ 肿瘤内异质性（ITH）” 的影像组学评分，非侵入性预测 HCC 患者联合治疗的疗效与生存，且能反映免疫微环境表型，为肝癌精准治疗提供了可直接落地的工具！

文章信息速览

• 原标题：Decoding Tumor Heterogeneity with Imaging Biomarkers Predicts Response to TACE plus Immunotherapy and Targeted Therapy in HCC

• 期刊：Hepatology（肝病领域顶刊，2024 IF=15.8）

• 关键词：肝细胞癌（HCC）、TACE、免疫治疗、靶向治疗、影像组学、肿瘤内异质性（ITH）、GTR-ITH 评分、疗效预测、免疫微环境

研究背景与目的

HCC 治疗的临床困境亟待破解：

TACE-ICI-MTT 是不可切除 HCC 的一线方案，但患者响应率有限，缺乏精准筛选工具；

肿瘤内异质性（ITH）是导致治疗耐药和预后差异的关键，但传统影像无法量化；

现有组织活检生物标志物（如 ABRS 签名）侵入性强，难以推广。

核心创新：

① 基于 742 例多中心患者，开发整合全局肿瘤与异质性的 GTR-ITH 影像组学评分；

② 非侵入性预测 TACE-ICI-MTT 的客观响应率（AUC 最高 0.94）和生存；

③ 揭示评分与免疫微环境关联，低风险组为免疫炎症型表型。

研究核心亮点

这篇研究的突破在于“多中心验证 + 非侵入性 + 生物学关联”，5 大核心发现直击关键：

1. 多中心大样本：742 例数据支撑，模型稳健可靠

研究纳入全国 19 家三甲医院 742 例不可切除 HCC 患者，分为训练集（323 例）、内部验证集（139 例）、外部验证集（228 例），另纳入 TCGA-LIHC 队列（52 例）用于生物学验证：

覆盖不同分期（BCLC A-C 期）、病因（HBV 为主）和治疗方案，数据代表性强；

客观响应率（ORR）在各队列中为 43.2%-47.4%，与真实世界一致。

图1 研究设计

2. GTR-ITH 评分构建：整合 17 个全局 + 27 个异质性特征

通过 CT 影像提取特征，经多步筛选和集成学习建模：

特征来源：从肿瘤全局区域（GTR）提取 17 个特征（密度分布、形态等），从 100 个肿瘤亚区域提取 27 个 ITH 特征（空间异质性）；

建模方法：采用随机森林、XGBoost 等 5 种算法的集成学习，结合主成分分析构建复合 GTR-ITH 评分；

预测性能：训练集 AUC=0.94，内部验证集 AUC=0.82，外部验证集 AUC=0.83（图 2A-C），校准曲线和决策曲线证实临床实用性。

图2

3. 强效预测价值：独立预测响应率与生存，分层效果显著

GTR-ITH 评分展现强大的临床预测能力：

疗效预测：低风险组客观响应率显著高于高风险组，评分是治疗响应的独立预测因子（OR=40.3，P<0.001）；

生存预测：低风险组 OS 和 PFS 显著更长 —— 训练集 / 内部验证集 / 外部验证集低风险组 OS 分别为 28.4/34.5/29.2 个月，高风险组为 17.9/18.8/18.4 个月（均 P<0.01，图 3A-C、E-G）；TCGA 队列低风险组 OS 达 108.6 个月，高风险组 = 22.0 个月（P<0.01，图 4A）；

亚组一致性：在不同分期、病因、治疗方案亚组中，评分的分层价值均稳定存在。

图3

4. 生物学关联：关联 ABRS 签名，反映免疫微环境

通过 radiotranscriptomic 分析，揭示评分的生物学意义：

与已知生物标志物关联：GTR-ITH 评分与 ABRS 签名（ICI 响应标志物）呈中等正相关（r=0.438，P=0.001），低风险组 ABRS 评分更高（图 4B）；

差异基因与通路：筛选出 680 个差异表达基因（DEGs），富集于先天 / 适应性免疫反应、细胞因子信号通路（图 4C-F）；

图4

免疫微环境特征：低风险组为“免疫炎症型”—— 浆细胞和 M1 巨噬细胞浸润富集，M2 巨噬细胞减少（图 5B-C），ESTIMATE 免疫评分和基质评分升高，肿瘤纯度降低（图 5D）；枢纽基因包括 CD8A、GZMB、PRF1 等细胞毒性 T 细胞相关基因（图 5A）。

图5

5. 临床优势：非侵入性、易推广，无需额外检查

基于常规治疗前增强 CT，无需特殊扫描序列或侵入性操作；

可直接整合到临床工作流，帮助医生筛选联合治疗获益人群，避免无效治疗。

临床价值

• 精准患者筛选：GTR-ITH 低风险患者更可能从 TACE-ICI-MTT 获益，高风险患者可考虑调整治疗方案（如更换联合药物、增加局部治疗强度）；

• 非侵入性替代方案：无需活检，解决组织生物标志物推广难题，适合基层医院应用；

• 治疗机制指导：低风险组为免疫炎症型微环境，可强化免疫治疗；高风险组为免疫荒漠型，需探索逆转免疫抑制的联合策略；

• 多中心验证保障：19 家医院数据支持，模型稳健性强，具备快速临床转化潜力。

中国多中心联合团队的这项研究，通过“影像组学 + AI” 技术，首次实现了对 HCC 联合治疗疗效的非侵入性精准预测，构建了 “影像特征→肿瘤异质性→免疫微环境→临床结局” 的完整关联链。

GTR-ITH 评分不仅解决了临床 “谁能从联合治疗获益” 的核心疑问，还为肝癌精准治疗提供了可直接落地的工具 —— 未来医生可通过常规 CT 扫描，快速分层患者风险，个性化制定治疗方案。这一突破彰显了中国多中心协作的科研实力，也为实体瘤影像组学的临床转化提供了典范。

原文DOI: 10.1097/HEP.0000000000001593

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