Abstract
With personalized tumor therapy, understanding and addressing the heterogeneity of
malignant tumors is becoming increasingly important. Heterogeneity can be found within
one lesion (intralesional) and between several tumor lesions emerging from one primary
tumor (interlesional). The heterogeneous tumor cells may show a different response
to treatment due to their biology, which in turn influences the outcome of the affected
patients and the choice of therapeutic agents. Therefore, both intra- and interlesional
heterogeneity should be addressed at the diagnostic stage. While genetic and biological
heterogeneity are important parameters in molecular tumor characterization and in
histopathology, they are not yet addressed routinely in medical imaging. This article
summarizes the recently established markers for tumor heterogeneity in imaging as
well as heterogeneous/mixed response to therapy. Furthermore, a look at emerging markers
is given. The ultimate goal of this overview is to provide comprehensive understanding
of tumor heterogeneity and its implications for radiology and for communication with
interdisciplinary teams in oncology.
Key Points
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Tumor heterogeneity can be described within one lesion (intralesional) or between
several lesions (interlesional).
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The heterogeneous biology of tumor cells can lead to a mixed therapeutic response
and should be addressed in diagnostics and the therapeutic regime.
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Quantitative image diagnostics can be enhanced using AI, improved histopathological
methods, and liquid profiling in the future.
Zusammenfassung
Im Rahmen der personalisierten Tumortherapie wird es immer bedeutender, die Heterogenität
von bösartigen Tumoren zu verstehen und zu berücksichtigen. Diese kann innerhalb einer
Läsion (intralesional) und zwischen mehreren Tumorläsionen auftreten, die aus einem
primären Tumor hervorgehen (interlesional). Die heterogenen Tumorzellen können aufgrund
ihrer Biologie unterschiedliche Reaktionen auf verschiedene Behandlungen zeigen, was
wiederum das Outcome der betroffenen Patienten und die Wahl der Therapie beeinflusst.
Daher sollten sowohl intra- als auch interlesionale Heterogenität in der Diagnostik
berücksichtigt werden. Während genetische und biologische Heterogenität wichtige Parameter
in der molekularen Tumorcharakterisierung und in der Histopathologie sind, werden
sie in der medizinischen Bildgebung noch nicht routinemäßig berücksichtigt. Dieser
Artikel fasst die etablierten Marker für Tumorheterogenität in der Bildgebung sowie
für heterogenes/gemischtes Therapieansprechen zusammen. Darüber hinaus wird ein Ausblick
über aufkommende Marker gegeben. Ziel dieser Übersichtsarbeit ist es, ein umfassendes
Verständnis der Heterogenität von Tumoren und ihrer Auswirkungen auf die Radiologie
und die interdisziplinäre Kommunikation in der Onkologie zu vermitteln.
Kernaussagen
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Tumorheterogenität kann innerhalb einer Läsion (intralesional) oder zwischen mehreren
Läsionen (interlesional) beschrieben werden.
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Die heterogene Biologie von Tumorzellen kann zu einer gemischten therapeutischen Reaktion
führen und sollte sowohl bei Diagnose als auch Therapie berücksichtigt werden.
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Die quantitative Bilddiagnostik kann in Zukunft durch den Einsatz von KI, verbesserten
histopathologischen Methoden und Liquid Profiling ergänzt werden.
Keywords
oncologic imaging - tumor heterogeneity - personalized oncology
