在现代医学中,影像生物标志物的应用越来越受到重视。这些生物标志物,不仅提供了病理特征的可视化,还帮助医生在早期侦测癌症方面做出关键判断,尤其是在肺癌的诊断与治疗过程中。
影像生物标志物是与患者诊断相关的影像特征。
肺部影像学,如X光、CT或MRI,能够发现简单的肺部病变,这种病变可以是癌肿的潜在指示。这些病变本身作为生物标志物,并且其细微的变化亦可以作为评估癌症风险的标志物。例如,病变的大小、边缘特征,如鼠标狗牙(spiculation)、钙化的程度、腔化、肺内位置、增长速率以及代谢率等,均是被用来评估肺结节的影像生物标志物。每一个影像提供的信息都是一种概率,这些概率可以与患者的病史、体检、实验室测试及病理学资料相结合,以达成一个潜在的诊断结果。
例如,缺乏任何增长的特征通常指向良性病变,而不规则的边缘则提高了癌变的可能性。
影像生物标志物可以透过多种技术来测量,包括CT、PET、SPECT、超声检查、脑电图、磁共振电生理学及MRI等。这一广泛的技术应用显示了影像生物标志物在医学影像中的重要性及其复杂性。
影像生物标志物的历史几乎与X光本身一样久远。最初,被称为「伦琴征兆」(Roentgen signs)的影像特征是由威尔赫尔姆·伦琴(Wilhelm Röntgen)所发现,用以描述病理变化。随着医学影像技术的发展,影像生物标志物的数量和复杂程度也随之增加,现在更进一步延伸至化学影像领域。
定量影像生物标志物(QIB)的概念是基于客观特征的测量,并且是基于比率或区间尺度上的指标,用以显示正常生物过程、病变过程或对治疗干预的反应。与定性影像生物标志物相比,QIB在患者随访或临床试验中的应用更具优势。 RECIST标准就是一个早期的QIB示例,用于评估癌症患者的肿瘤大小变化以评估治疗效果。
临床试验被认为是循证医学中最有价值的数据来源之一。为了能够在美国获得医疗产品的使用批准,必须在临床试验中经过严格测试并展示足够的疗效。生物标志物在这一过程中的引入,有助于在疾病的生理及病理变化尚未被临床检测得知之前就进行识别,从而作为替代性结局指标,显著降低了临床试验所需的时间和资源。
使研究人员能够评估标志物而非患者,这样的做法允许参与者充当自身的对照,并在许多情况下可以更容易地实现盲法测试。
美国国会和食品药品监督管理局(FDA)已经认识到影像生物标志物的价值。 1997年通过的FDA现代化法案针对医疗产品的监管流程进行了改进,并授权对严重疾病的药物进行快速批准,只要这些药物在替代性的具有临床收益的参数上显示出效果。
特定生物标志物的临床意义所需的认证过程可能是繁琐的。这一过程分为资格认定和验证两个步骤,资格认定需要通过正式的流程来完成。生物标志物必须通过相应的申请程序,并经过专家团队的评估以决定其使用的有效性及合理性。
增强生物标志物在临床试验中运用的质量标准主要有三个:影像生物标志物的存在必须与目标疾病或状况呈密切关联;其检测和量化测量须准确、可重复以及在时间上可行;以及影像生物标志物随时间的变化必须与治疗效果的成功或失败密切关联。
由于编纂一个经过验证的生物标志物资料库需要大量资源,FDA鼓励公私协作的组织建立联盟来促进数据共享,以便于生物标志物的资格认定与验证。各种组织如生物标志物联盟、预测安全测试联盟等,都在积极努力促进生物标志物的发展与应用。
在这样的背景下,影像生物标志物无疑正塑造着肺癌的诊断与治疗未来。但是,这些进展背后,还隐藏着多少未被发现的潜能呢?