Nouvel outil pour le pronostic du cancer du poumon : le score PHOM
Un nouveau score pourrait améliorer les prévisions de survie pour les patients atteints de cancer du poumon.
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Table des matières
Le cancer du poumon, c'est un gros problème de santé, avec environ 230 000 nouveaux cas diagnostiqués chaque année aux États-Unis. Malheureusement, environ 135 000 personnes en meurent chaque année. La plupart des cas de cancer du poumon, soit environ 85 %, sont classés comme cancer du poumon non à petites cellules (NSCLC). Traditionnellement, la chirurgie a été le principal traitement pour cette maladie, mais la radiothérapie stéréotaxique (SBRT) est devenue une option valable pour les patients qui ne peuvent pas se faire opérer.
Évaluer le pronostic, ou les résultats attendus, pour les patients atteints de cancer du poumon est super important. Ça aide les médecins à déterminer les meilleurs plans de traitement. Le Taux de survie pour le cancer du poumon peut varier énormément. Par exemple, les patients avec un NSCLC à un stade précoce ont un taux de survie de près de 70 % sur cinq ans. Cependant, ce chiffre chute à environ 10 % pour ceux qui ont une maladie métastatique avancée. C'est alarmant, même aux premiers stades, environ 30 % des patients ne survivent pas après cinq ans, ce qui montre qu'il faut de meilleurs outils d'évaluation des risques.
Calculatrices de Risque : Outils pour le Pronostic
Les calculatrices de risque sont des outils super utiles en santé pour aider à prédire les résultats des patients. Elles analysent divers facteurs, comme les antécédents médicaux et les résultats des tests, pour donner une meilleure idée de ce que le patient peut attendre. Alors qu'il existe des calculateurs qui prennent en compte des infos cliniques et moléculaires pour le cancer du poumon, obtenir des données moléculaires est souvent compliqué, surtout en dehors des centres médicaux spécialisés. Par contre, les données d'imagerie, qu'on peut obtenir via des scans, sont beaucoup plus accessibles.
La Radiomique est un domaine en plein essor qui se concentre sur l'analyse des images pour extraire des informations utiles. En examinant les caractéristiques des images médicales, les chercheurs peuvent faire des prédictions sur les résultats du cancer. Bien que les méthodes de radiomique existantes fournissent pas mal d'infos, il y a un potentiel pour améliorer ces analyses grâce à une méthode appelée homologie persistante.
Comprendre l'Homologie Persistante
L'homologie persistante est une approche mathématique qui examine la structure globale des données. En analysant l'agencement des points de données, cela peut aider à séparer les infos utiles du bruit inutile. Dans la recherche sur le cancer, des techniques d'analyse de structure similaires ont été utilisées. Par exemple, mesurer la forme des tissus glandulaires dans le cancer de la prostate aide à évaluer sa gravité.
Le principe est que les tissus cancéreux et non cancéreux montrent des structures différentes quand on les regarde à travers l'imagerie. Les tissus cancéreux apparaissent souvent étalés et irréguliers, tandis que les tissus bénins sont généralement bien définis et uniformes. En appliquant l'homologie persistante aux données d'imagerie, les chercheurs veulent quantifier ces différences, ce qui en fait un outil utile pour les modèles prédictifs dans le cancer du poumon.
Le Score PHOM : Un Nouvel Outil
Les chercheurs ont développé une métrique appelée le score PHOM, qui utilise l'homologie persistante. Des études initiales ont montré que ce score est lié aux taux de survie globaux des patients ayant un NSCLC recevant une chirurgie ou une radiothérapie. En utilisant des données institutionnelles, ils ont examiné un groupe de patients traités par SBRT, en se concentrant sur des infos cliniques plus détaillées.
L'objectif de cette recherche est double : d'abord, vérifier si le score PHOM peut prédire la survie globale des patients NSCLC traités par SBRT, et ensuite, créer des groupes de risque basés sur ce score. Pour valider le score PHOM, les chercheurs ont regardé un grand jeu de données, comprenant 554 patients traités par SBRT entre 2008 et 2019. Ils ont combiné le score PHOM avec d'autres facteurs cliniques pour créer un outil qui pourrait aider les médecins et les patients à prendre des décisions éclairées concernant les options de traitement.
Participants à l'Étude et Collecte de Données
Les chercheurs ont établi un système pour analyser les scans CT des tumeurs et calculer le score PHOM pour les patients. Seuls les patients avec un NSCLC à un stade précoce qui avaient subi une biopsie et n'avaient reçu aucun traitement préalable ont été inclus dans l'étude. Ils ont commencé avec un grand jeu de données de 803 patients et ont réduit ce nombre en excluant ceux ayant une maladie avancée ou des traitements antérieurs.
Il en résulte une cohorte d'étude de 554 patients, tous ayant reçu la SBRT comme traitement principal. Les chercheurs ont collecté des données cliniques, y compris les dates de diagnostic et l'historique des traitements, en s'assurant que les paramètres d'imagerie pour les scans CT soient uniformes.
Analyse du Score PHOM
Chaque tumeur de patient a été soigneusement sectionnée par un oncologue en radiothérapie. Le score PHOM a été calculé à partir des données d'imagerie obtenues grâce à ces scans. Les chercheurs ont appliqué des méthodes statistiques, en particulier un modèle de risques proportionnels de Cox, pour déterminer comment divers facteurs, y compris le score PHOM, affectaient les résultats de survie.
L'analyse a produit un nomogramme, qui est un outil visuel affichant les prévisions de survie basées sur les caractéristiques des patients. Ce nomogramme est conçu pour projeter les chances de survie à différents intervalles, y compris un, deux, cinq et huit ans.
Résultats et Découvertes
L'étude a révélé que le score PHOM prédisait significativement les taux de survie globale et spécifique au cancer. Lorsque les patients étaient divisés selon leur score PHOM, ceux avec des scores plus bas avaient des taux de survie nettement meilleurs que ceux avec des scores élevés. De plus, la recherche a exploré comment ces scores pouvaient être utilisés pour établir des groupes de risque, divisant les patients en catégories de risque faible, moyen et élevé basées sur leurs scores PHOM.
L'analyse a montré que les patients du groupe à haut risque avaient une survie médiane d'environ 25 mois, tandis que ceux du groupe à faible risque avaient une survie médiane d'environ 47 mois. Ces informations aident les médecins à identifier quels patients pourraient bénéficier de thérapies ou d'interventions supplémentaires.
Forces et Implications Cliniques
L'une des principales forces du score PHOM, c'est sa capacité à prédire avec précision les résultats de survie. Cette utilisation novatrice de la topologie dans l'imagerie ajoute une nouvelle dimension aux outils disponibles pour évaluer les patients atteints de cancer du poumon. La possibilité de catégoriser les patients selon le risque peut guider les décisions de traitement et mener à des soins plus personnalisés.
L'étude suggère que le score PHOM pourrait être particulièrement utile pour identifier les patients qui pourraient avoir besoin d'un traitement supplémentaire après la SBRT. Cela offre également des idées qui pourraient guider la conception des essais cliniques en regroupant les patients selon leurs résultats prédits.
Directions Futures
Bien que les résultats soient prometteurs, il y a des limites à considérer. La validation du nomogramme est spécifique aux patients atteints de NSCLC à un stade précoce recevant la SBRT. D'autres recherches sont nécessaires pour déterminer à quel point cet outil fonctionne pour les patients subissant d'autres types de traitements ou ceux à d'autres stades du cancer du poumon.
À mesure que la technologie d'imagerie continue d'évoluer, il est probable que l'utilité du score PHOM s'étende. Les futures études pourraient explorer comment ce score interagit avec d'autres modèles prédictifs, y compris des données génomiques. L'intégration de différents types de données améliorera finalement les plans de traitement et aidera au développement de thérapies ciblées pour les patients atteints de cancer du poumon.
Conclusion
Le score PHOM représente une avancée significative dans le domaine de la recherche et des soins sur le cancer du poumon. En utilisant l'homologie persistante pour analyser les données d'imagerie, les professionnels de la santé pourraient obtenir une compréhension plus précise des caractéristiques des tumeurs et des résultats des patients. À mesure que ce domaine évolue, l'espoir est de développer des outils plus complets qui améliorent les taux de survie et la qualité de vie des patients atteints de cancer du poumon.
Titre: Clinical nomogram using novel CT based radiomics predicts survival in non-small cell lung cancer patients treated with SBRT
Résumé: IntroductionImproved survival prediction and risk stratification in non-small cell lung cancer (NSCLC) would lead to better prognosis counseling, adjuvant therapy selection, and clinical trial design. We propose the PHOM (persistent homology) score, the radiomic quantification of solid tumor topology, as a solution. MethodsPatients diagnosed with stage I or II NSCLC primarily treated with stereotactic body radiation therapy (SBRT) were selected (n = 554). The PHOM score was calculated on each patients pre-treatment CT scan (10/2008 to 11/2019). PHOM score, age, sex, stage, Karnofsky Performance Status (KPS), Charlson-Comorbidity Index (CCI), and post-SBRT chemotherapy were predictors in the Cox proportional hazards models for overall and cancer-specific survival. Patients were split into high and low PHOM score groups compared using Kaplan-Meier curves for overall survival and cumulative incidence curves for cause specific death. Finally, we generated a validated nomogram to predict overall survival, publicly available at https://eashwarsoma.shinyapps.io/LungCancerTDATest/. ResultsPHOM score was a significant predictor for overall survival (HR: 1.17, 95% CI: 1.07-1.28) and was the only significant predictor for cancer-specific survival (1.31, 95% CI: 1.11-1.56) in the multivariable Cox model. The median survival for the high PHOM group was 29.2 months (95% CI: 23.6-34.3), which was significantly worse compared to the low PHOM group (45.4 months, 95% CI: 40.1-51.8, p < 0.001). The high PHOM group had a significantly greater chance of cancer-specific death at post treatment month 65 (0.244, 95%CI: 0.192-0.296) compared to the low PHOM group (0.171, 95% CI: 0.123-0.218, p = 0.029). ConclusionsThe PHOM score is associated with cancer-specific survival and predictive of overall survival. Our developed nomogram can be used to inform clinical prognosis and assist in making post-SBRT treatment considerations.
Auteurs: Jacob Scott, E. Somasundaram, R. Wadhwa, A. Litzler, R. Barker-Clarke, P. Qi, G. Videtic, K. Stephans, N. Pennell, D. Raymond, K. Yang, M. Kattan
Dernière mise à jour: 2023-05-05 00:00:00
Langue: English
Source URL: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2022.06.21.22276718
Source PDF: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2022.06.21.22276718.full.pdf
Licence: https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/
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