科研进展

Radiology | 医工所影像中心张丽娟研究团队在胶质瘤大脑血管功能失调研究取得新进展

  

  近日,中国科学院深圳先进技术研究院影像中心张丽娟团队与上海复旦大学附属华山医院史之峰博士合作,在胶质瘤大脑血管功能研究方面取得进展。相关成果以Cerebrovascular Dysregulation in Patients with Glioma Assessed with Time-shifted BOLD fMRI为题发表在期刊Radiology DOI:10.1148/radiol.212192,IF:11.1),博士生蔡思琦为论文第一作者,张丽娟研究员为通讯作者。 

论文上线截图

  脑胶质瘤是成人中最常见的中枢神经系统原发性肿瘤,具有侵袭性强、异质性高、复发率高等特点,是神经外科诊疗中最具挑战性的疾病。团队近年研究表明,胶质瘤的生长不仅破环局部脑组织,而且在全脑范围内破坏神经-血管耦合单元,触发血流、代谢和脑功能的异常调节。在宏观尺度研究胶质瘤大脑血管功能的异常调节,可望为揭示胶质瘤大脑血流动力学障碍的机制提供新的启示。 

  研究团队基于BOLD fMRI数据,通过对系统性低频振荡成分的时间偏移分析(time shift analysis,TSA),在不引入外源性药物对比剂的情况下对全脑血管的功能进行了定量评估。研究发现,胶质瘤及周边水肿区域的血管功能失调主要表现为同步性显著降低,且高度恶性胶质瘤的肿瘤血管发展了具有自主拮抗趋势的动力学模式。肿瘤对侧大脑半球的血管同步性显著增强,并与胶质瘤的生物侵袭性密切相关。基于肿瘤和血管失调的特征,联合决策树模型,该研究工作实现了个体水平的胶质瘤恶性度的准确预测(WHO II/III/IV级同时分类,准确率达90.91%)。上述结果证实胶质瘤在全脑水平触发了血管网络的功能重塑,为深入理解胶质瘤的疾病机理提供了新的参考依据。 

胶质瘤患者和健康对照者BOLD-fMRI时间偏移分析示例。A.WHO II胶质瘤患者(35岁,男性,左额星形细胞瘤); B. WHO III胶质瘤患者(26岁,女性,左额间变型星形细胞瘤); C. WHO IV胶质瘤患者(68岁,女性,右额胶质母细胞瘤; D. 健康被试(HC, 26岁,女性) 

    

  该研究得到了国家自然科学基金、广东省基础与应用基础研究基金和广东省重点实验室等项目的资助。 

  文章链接:https://pubs.rsna.org/doi/epdf/10.1148/radiol.212192