전립선암의 국소화된 방사선유전체학 지도 기반 분자 및 이미징 표현형 특성화: 생검 전 이중 매개변수 MR 이미지를 사용하여

전립선암(PCa)에서 방사선유전체학 지도를 작성하고 분자 및 이미징 표현형 간의 상관관계를 평가하기 위해 근치적 전립선 절제술의 조직학적 분석을 기준 표준으로 사용하였다. 방사선학적 특징은 임상적으로 국소화된 PCa 환자(n = 15)의 T2 가중(video) 및 명백한 확산 계수(ADC) 이미지에서 추출되었으며, 다양한 Gleason 점수 기반 위험 카테고리를 포함하였다. 포르말린 고정, 파라핀 포매된(FFPE) 샘플에서 DNA 추출이 수행되었다. 안드로겐 수용체 발현, 세포사멸 및 저산소증에 대한 유전자 발현 분석은 Chromosome Analysis Suite(ChAS) 애플리케이션 및 OSCHIP 파일을 사용하여 수행되었다. 유전자 발현 변화와 질감 특징 간의 관계는 Pearson 상관 분석을 통해 평가되었다. 수신자 운영 특성(ROC) 분석은 모델의 예측 정확도를 평가하는 데 사용되었다. 세포사멸, 저산소증 및 안드로겐 수용체와 관련된 유전자의 복제 수 변동(CNV)과 방사선학적 질감 특성 간에 유의미한 상관관계가 관찰되었다(p-value ≤ 0.05). Sum Entropy ADC, Inverse Difference ADC, Sum Variance T2WI, Entropy T2WI, Difference Variance T2WI, 및 Angular Secondary Moment T2WI를 포함한 식별된 방사선학적 특징들은 암 등급 및 세포사멸, 저산소증과 같은 생물학적 프로세스를 예측하는 데 잠재력을 보였다. 방사선학과 유전체학을 예측 모델에 통합함으로써 전립선암 등급의 예측 성능이 유의미하게 향상되며(임상적으로 유의미한 전립선암), AUC는 0.95로 나타났다. 방사선학적 질감 특성은 국소화된 전립선암에서 세포사멸, 저산소증 및 안드로겐 수용체 발현에 대한 유전자형과 유의미한 상관관계를 갖는다. 이를 예측 모델에 통합함으로써 임상적으로 유의미한 전립선암의 예측 정확도가 향상되었다.