建立乳癌磁振放射基因學平台：影像與乳癌基因型之關聯性研究

乳癌是台灣最為盛行之婦女癌症之一。在台灣族群中，乳癌也有相異於西方國家之獨有特性，即 35 歲年輕婦女之發生率與惡性程度遠較西方人種來得高出許多。2013 年，於St. Gallen 舉辦之第13 屆國際乳癌研討會，各國專家學者達成對早期乳癌診斷與治療最新共識並發表於Annals of Oncology。共識中提出，區辨乳癌五種亞型之基因指標依據，同時也針對各種亞型建議其輔助治療 的方式以及其預後表現。雖然此套指引為臨床乳癌治療之重要依據，但基因篩檢之高昂費用、時間 與技術支援卻局限其在臨床上之應用。發展一套以臨床磁振造影技術之分析平台，協助快速判別乳 癌亞型、預測乳癌基因表現，將能為病患在疾病診斷、治療計畫與持續追蹤上帶來莫大助益。 近年來，”放射基因圖譜學（或稱影像基因圖譜學，Radiogenomics）”成為在癌症研究上之新興領 域。透過觀察影像表徵與腫瘤基因表現之關聯性，探討基因造影（Imaging genotype）的可能性。過 去已有不少重要文獻指出，腦部惡性腫瘤膠質母細胞瘤（glioblastoma）與肺癌腫瘤之基因表現或調 控，可以臨床第一線造影工具，磁振造影或電腦斷層掃描來觀察。雖然目前在乳癌上之應用仍相當 有限，但透過技術平台發展與建立、群體分析與影像基因結合研究，相信亦能得到極具臨床應用之 結果。在本計畫中，我們假設，透過磁振多重影像技術（multi-modality）與多重影像指標（multi-feature） 分析，將有機會找出影像表徵與乳癌數種重要基因群，包含：腫瘤增生（proliferation）、侵犯性 （invasion）、人類上皮生長因子受體（HER2）與雌激素（estrogen），之關聯性，進而透過磁振影像 預測相關基因表現。此兩年型計畫，主要之研究目標為： 目標一：於計畫初期，以國際癌症影像與基因資料庫（TCGA/TCIA），建置多重影像指標分析平台。 用以區辨乳癌之不同分子亞型。 目標二：在完成磁振造影參數最佳化後，於計畫開展第三到四個月，收集台灣乳癌患者之多重磁振 影像以及腫瘤組織檢體進行RNA 微陣列分析。用以探討影像表徵與基因型的關聯性。 目標三：建立影像指標為基準之腫瘤復發分數（recurrence score），並比較與透過21 個基因表現所建 立之復發分數相關性。用以觀察影像預測腫瘤復發之可行性。 目標四：從腫瘤影像表徵與基因表現兩個面向，探討腫瘤異質性（heterogeneity）。其結果將能作為腫 瘤治療分針之依據。 在計畫初期之資料庫分析階段，將使用國際癌症影像與基因資料庫（TCGA/TCIA）病患資料，以 建置分析平台，進行乳癌影像病兆偵測、多重影像特徵分析，包含影像強度（intensity-based）、形態 學（geometry-based）與結構分析（textural analysis）等55 個影像表徵的參數，並應用於亞型分類。 另一方面，將於此兩年期計畫期間於北醫附醫收集約200 位乳癌病患的資料，包含磁振影像、病理 報告、腫瘤組織檢體（因計畫經費有限，每年僅30 例、兩年共計60 例檢體進行RNA 微陣列分析）， 探討台灣族群之乳癌表現。此兩年期計畫預計產出，包含：影像分析技術平台以供鑑別乳癌亞型、 解析影像表徵與乳癌基因表現關係、發表1 至2 篇SCI 期刊論文、相關人員訓練，藉以促進磁振影 像定量分析技術於乳癌臨床診斷與治療之應用。