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# 生物学# 癌生物学

腫瘍成長率を通じた癌治療の評価

研究が腫瘍の成長率とがん治療における患者の生存結果の関連を示している。

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がんの成長率と生存率がんの成長率と生存率連があるって。研究によると、腫瘍の成長と患者の生存に関
目次

がん治療では、医者は新しい治療法が既存の治療と比べてどれだけ効果的かを判断する必要があるんだ。臨床試験、特にフェーズIII試験がその評価に役立つよ。これらの試験は、効果を測るためにエンドポイントと呼ばれる特定のポイントを調べることが多い。主なエンドポイントは、無進行生存期間(PFS)と全生存期間(OS)だよ。

無進行生存期間は、治療中および治療後に患者のがんが悪化しない時間を指す。一方、全生存期間は、がんが進行するかどうかに関係なく、治療開始後に患者がどれだけ生きるかを測る。

腫瘍の進行を測る

進行を評価するために、医者は画像技術を使って腫瘍の定期的な写真を撮るんだ。また、バイオマーカーと呼ばれる特定の物質を血液中で測定することもできるよ。たとえば、前立腺癌では前立腺特異抗原(PSA)のレベルが腫瘍の変化を追跡するのに役立ち、膵臓癌ではCA19-9が使われる。

腫瘍の進行を判断するための標準化された方法、例えばRECIST基準がある。この方法によれば、腫瘍は治療中の最小サイズから20%大きくなったときに進行したとみなされる。

通常、進行がんの治療は腫瘍のサイズを減少させることから始まる。最小サイズ、すなわちナディアに達した後、腫瘍が再び成長を始めることがある。治療の効果は、開始サイズからの減少率をパーセンテージで示した“最良の反応”を見ることで測られる。

これらの指標-PFS、OS、反応率-は治療効果についての貴重な情報を提供するけど、がんの成長や縮小のペースについての詳細は提供しないんだ。これは大きな欠点で、それぞれの患者のがんは異なって振る舞うからね。

似たようながんタイプで同様の治療を受けている患者の腫瘍の成長率を比較する方法があれば、より良い治療判断ができるんだ。

分析のためのデータ収集

最近の研究では、がん治療をよりよく理解するために、大量のデータがさまざまなソースから収集された。このデータには、製薬会社がスポンサーとなった臨床試験、認定された腫瘍学グループの臨床研究、そして公に利用可能なデータベースからの情報が含まれていた。

データは複数のタイプの腫瘍を対象にしていて、同じエンドポイントを使って、一貫性と信頼性を確保しながらさまざまな治療法の性能を理解している。

腫瘍の成長と減少の分析

以前の研究では、腫瘍の治療反応を理解するためにシンプルなモデルが使われていた。このモデルでは、腫瘍がどれだけ早く縮小(減少)し、成長するかを分析していた。現在の研究でも同じモデルが使われているけど、研究者は他のモデルも調べて、データをより良く説明できるかを検討している。

一部のモデルでは、がん細胞の成長と減少が腫瘍の表面だけでなく、コアや両方で起こるかどうかを見ていたり、他のモデルでは細胞の分裂と成長について考慮されていた。

たとえば、あるアプローチでは、各治療後に一定数の細胞が死ぬと仮定し、別のアプローチでは、細胞の成長によって腫瘍サイズが時間とともに徐々に増加するという提案があった。

目標は、固形腫瘍を持つ多数の患者のデータを分析して、それぞれの特定の治療反応に基づいた成長率と減少率を見つけ出すことだった。

分析の結果

収集されたデータから、何千人もの患者の腫瘍の治療反応が評価された。ほとんどの患者データは元のモデルに適合していて、腫瘍の縮小と成長の関係をよく捉えていた。少数の患者にはこのモデルに合わないデータがあり、そのため代替の成長モデルが探求された。

研究者たちは、これらの新しいモデルが標準的な期待に従わない腫瘍の成長パターンを説明できるかどうかを確認したいと思っていた。しかし、代替モデルでより良く説明できる患者データはほんの一部で、多くは意味のある成長率を生成しなかった。

生存率との相関

この研究の重要な側面は、これらの成長率が全生存期間とどのように関連しているかを調べることだった。研究者たちは、腫瘍の成長が早いほど、患者の全生存時間が短くなる強い関連性を見つけた。要するに、腫瘍の成長が早いほど、通常は生存時間が短くなるってこと。

この発見はさまざまながんの種類で真実だった。異なるがんのデータを組み合わせても、パターンは明らかで、腫瘍の成長を理解することが、治療後患者がどれだけ長く生きるかの予測に役立つかもしれない。

がん治療における成長率の重要性

腫瘍の成長を明確に測ることができれば、患者や医者にとって貴重な洞察を提供できるんだ。腫瘍が治療にどう反応するかを知ることで、将来の治療決定を導くことができるよ。医者が成長率を測定できて、それが生存とどのように相関するかを知れば、個々の患者とより広範な患者群を比較できる。

これは特に臨床試験の際に役立つで、迅速に新しい治療法の効果についての決定を下す必要があるからね。

結論

要するに、この研究はがん治療における腫瘍の成長と減少を理解することの重要性を強調している。数学モデルを使ってこの成長を分析することは、患者の結果と強い相関を持つ貴重なデータを提供するよ。

代替モデルにはいくつかの制限があったけど、主要なモデルは腫瘍が治療にどう反応するかを評価するための明確で生物学的に妥当なアプローチを提供している。この知識は、患者の管理をより良くし、治療戦略を改善することにつながる可能性があって、がんと戦う人の寿命を延ばし、ケアの質を向上させるのに役立つんだ。

オリジナルソース

タイトル: Cancer Interception During Treatment: Using Growth Kinetics to Create a Continuous Variable for Assessing Disease Response

概要: BackgroundWe applied 11 mathematical models of tumor growth to clinical trial data available from public and private sources. We have previously described the remarkable capacity for a simple biexponential model of tumor growth to fit thousands of datasets, and to correlate with overall survival. The goal of this study was to extend our analysis to additional tumor types and to evaluate whether alternate growth models could describe the time course of disease burden in the small subset of patients in whom the biexponential model failed. MethodsFor this analysis, we obtained data for tumor burden from 17,140 patients with six different tumor types. Imaging data and serum levels of tumor markers were available for 3,346 and 13,794 patients, respectively. Data from patients were first analyzed using the biexponential model to determine rates of tumor growth (g) and regression (d); for those whose data could not be described by this model, fit of their data was assessed using seven alternative models. The model that minimized the Akaike Information Criterion was selected as the best fit. Using the model that best fit an individual patients data, we estimated the rates of growth (g) and regression (d) of disease burden over time. The rates of tumor growth (g) were examined for association with a traditional endpoint (overall survival). FindingsFor each model, the number of patient datasets that fit the model were obtained. As we have previously reported, data from most patients fit a simple model of exponential growth and exponential regression (86%). Data from another 7% of patients fit an alternative model, including 3% fitting to a model of constant or linear regression and exponential growth of tumor on the surface and 3% fitting to model of exponential decay on tumor surface with asymmetric growth. As previously reported, we found that growth rate correlates well with overall survival, remarkably even when data from various histologies are considered together. For patients with multiple timepoints of tumor measurement, the growth rate could often be estimated even during the phase when only net regression of tumor quantity could be discerned. InterpretationThe validation of a simple mathematical model across different cancers and its application to existing clinical data allowed estimation of the rate of growth of a treatment resistant subpopulation of cancer cells. The quantification of available clinical data using the growth rate of tumors in individual patients and its strong correlation with overall survival makes the growth rate an excellent marker of the efficacy of therapy specific to the individual patient.

著者: Krastan B. Blagoev, M. Zhou, T. Fojo, L. Schwartz, S. E. Bates

最終更新: 2024-09-11 00:00:00

言語: English

ソースURL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.09.10.612311

ソースPDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.09.10.612311.full.pdf

ライセンス: https://creativecommons.org/publicdomain/zero/1.0/

変更点: この要約はAIの助けを借りて作成されており、不正確な場合があります。正確な情報については、ここにリンクされている元のソース文書を参照してください。

オープンアクセスの相互運用性を利用させていただいた biorxiv に感謝します。

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