DOI: https://doi.org/10.3389/fphys.2025.1758385
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41561156
تاريخ النشر: 2026-01-05
المؤلف: Dongxue Yu وآخرون
الموضوع الرئيسي: الجينوميات السرطانية والتشخيصات
نظرة عامة
تناقش هذه الفقرة التحديات في مراقبة سرطان القولون والمستقيم (CRC) المحلي بعد الجراحة، مشيرة إلى أن ما يصل إلى ثلث المرضى قد يعانون من انتكاسة على الرغم من الاستئصال الذي يهدف إلى العلاج. غالبًا ما تفشل العلامات التقليدية، مثل مستضد السرطان الجنيني (CEA) وتقنيات التصوير مثل CT/MRI، في اكتشاف المرض المجهري في وقت مبكر. تُقدم المنهجيات الناشئة، وخاصة الراديوميات والخزعة السائلة باستخدام الحمض النووي للورم المتداول (ctDNA)، كأدوات مكملة تعزز الكشف المبكر وتقييم المخاطر. لقد أظهرت الراديوميات، التي تستخرج ميزات الصورة عالية الإنتاجية، قيم منطقة تحت المنحنى (AUC) تتراوح بين 0.70 و0.85 لتتبع استجابة المرض. في هذه الأثناء، ظهر ctDNA كعلامة تنبؤية قوية للانتكاسة في المرحلة II-III من CRC، مما يوفر أوقات مراقبة تتراوح بين 3-11 شهرًا مقارنة بالطرق التقليدية. تُظهر تجربة DYNAMIC إمكانية العلاج المساعد الموجه بواسطة ctDNA لتقليل استخدام العلاج الكيميائي دون المساس بالنجاة.
تؤكد المراجعة على التحول من المراقبة التشريحية التفاعلية إلى التنبؤ الجزيئي الاستباقي في إدارة CRC بعد الجراحة. تبرز القيود المفروضة على تصنيف TNM التقليدي والتصوير في التقاط تعقيدات المرض المتبقي الأدنى (MRD)، مما قد يؤدي إلى تفويت فرص التدخل المبكر. من خلال دمج التصوير المتقدم وطرق متعددة الأوميات، يمكن للأطباء تحقيق فهم أكثر شمولاً لانتكاسة المرض. توفر الراديوميات سياقًا مكانيًا وتصنيفًا للمخاطر، بينما يقدم ctDNA حساسية عالية لاكتشاف الانتكاسة الجزيئية. يدعو المؤلفون إلى إطار عمل دقيق “مورفو-جزيئي” يجمع بين هذه البيانات لتعزيز استراتيجيات المراقبة. ومع ذلك، يؤكدون أيضًا على الحاجة إلى التوحيد، والتحقق من صحة نماذج الذكاء الاصطناعي، والتجارب المستقبلية واسعة النطاق لتحقيق هذه المقاربة المتكاملة وتحسين نتائج المرضى مع تقليل سمية العلاج.
نقاش
تتوسع فقرة النقاش في ورقة البحث حول الإمكانيات التحولية للراديوميات وطرق متعددة الأوميات في مراقبة وإدارة سرطان القولون والمستقيم (CRC). تشمل الراديوميات استخراج ميزات كمية من الصور الطبية، والتي يمكن أن تعمل كبدائل غير جراحية للعمليات البيولوجية الأساسية، مما يمكّن من التنبؤ بخصائص الورم واستجابات العلاج. من الجدير بالذكر أن الدراسات أظهرت أن ميزات راديومية معينة ترتبط بالطفرات الجينية ويمكن أن تميز بفعالية بين أنواع الأورام، مما يعزز تصنيف المخاطر واتخاذ قرارات العلاج. على سبيل المثال، أظهرت نماذج الراديوميات المعتمدة على CT دقة متفوقة في التنبؤ بالانتكاسة بعد الجراحة واستجابات العلاج مقارنة بتصنيف TNM التقليدي، خاصة في سيناريوهات سرطان القولون والمستقيم.
تعمل دمج طرق متعددة الأوميات، بما في ذلك الجينوميات والإبيجينوميات، على تحسين تصنيف المخاطر من خلال التقاط التباين الجزيئي لـ CRC. ظهرت تقنيات الخزعة السائلة، وخاصة تحليل الحمض النووي للورم المتداول (ctDNA)، كأدوات حاسمة للكشف عن المرض المتبقي الأدنى (MRD) وتوجيه قرارات العلاج المساعد. تؤكد الورقة على الحاجة إلى نهج تآزري يجمع بين التصوير المتقدم مع بيانات متعددة الأوميات لإنشاء ملف شامل وديناميكي لحالة مرض المريض. يهدف هذا الدمج إلى تحويل مراقبة CRC من إطار تفاعلي إلى إطار استباقي، مما يعزز في النهاية نتائج المرضى مع معالجة التحديات مثل تباين البيانات والحاجة إلى التحقق من صحة نماذج الذكاء الاصطناعي المستقبلية.
DOI: https://doi.org/10.3389/fphys.2025.1758385
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41561156
Publication Date: 2026-01-05
Author(s): Dongxue Yu et al.
Primary Topic: Cancer Genomics and Diagnostics
Overview
The section discusses the challenges in monitoring localized colorectal cancer (CRC) post-surgery, noting that up to one-third of patients may experience relapse despite curative-intent resection. Conventional markers, such as carcinoembryonic antigen (CEA) and imaging techniques like CT/MRI, often fail to detect micro-metastatic disease early. Emerging methodologies, particularly radiomics and liquid biopsy utilizing circulating tumor DNA (ctDNA), are presented as complementary tools that enhance early detection and risk assessment. Radiomics, which extracts high-throughput image features, has shown area under the curve (AUC) values between 0.70 and 0.85 for tracking disease response. Meanwhile, ctDNA has emerged as a potent prognostic marker for recurrence in stage II-III CRC, offering surveillance lead times of 3-11 months over traditional methods. The DYNAMIC trial exemplifies the potential of ctDNA-guided adjuvant therapy to reduce chemotherapy use without compromising survival.
The review emphasizes the shift from reactive anatomical monitoring to proactive molecular prediction in postoperative CRC management. It highlights the limitations of traditional TNM staging and imaging in capturing the complexities of Minimal Residual Disease (MRD), which can result in missed early intervention opportunities. By integrating advanced imaging and multi-omics approaches, clinicians can achieve a more comprehensive understanding of disease recurrence. Radiomics provides spatial context and risk stratification, while ctDNA offers high sensitivity for molecular recurrence detection. The authors advocate for a “morpho-molecular” precision framework that combines these data streams to enhance surveillance strategies. However, they also underscore the need for standardization, validation of AI models, and large-scale prospective trials to fully realize this integrated approach and improve patient outcomes while minimizing treatment toxicity.
Discussion
The discussion section of the research paper elaborates on the transformative potential of radiomics and multi-omics in the surveillance and management of colorectal cancer (CRC). Radiomics involves the extraction of quantitative features from medical images, which can serve as non-invasive surrogates for underlying biological processes, thereby enabling the prediction of tumor characteristics and treatment responses. Notably, studies have demonstrated that specific radiomic features correlate with genetic mutations and can effectively differentiate between tumor types, enhancing risk stratification and treatment decision-making. For instance, CT-based radiomic models have shown superior accuracy in predicting postoperative recurrence and treatment responses compared to traditional TNM staging, particularly in colon and rectal cancer scenarios.
The integration of multi-omics, including genomics and epigenomics, further refines risk stratification by capturing the molecular heterogeneity of CRC. Liquid biopsy techniques, particularly the analysis of circulating tumor DNA (ctDNA), have emerged as critical tools for detecting minimal residual disease (MRD) and guiding adjuvant therapy decisions. The paper emphasizes the need for a synergistic approach that combines advanced imaging with multi-omics data to create a comprehensive, dynamic profile of the patient’s disease state. This integration aims to transition CRC surveillance from a reactive to a proactive framework, ultimately enhancing patient outcomes while addressing challenges such as data heterogeneity and the need for prospective validation of AI-driven models.