肺癌の予後のための新ツール:PHOMスコア
新しいスコアが肺癌患者の生存予測を改善するかもしれないよ。
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目次
肺がんは深刻な健康問題で、アメリカでは毎年約23万人が新たに診断されているんだ。でも、残念ながら年間約13万5000人がそれで亡くなっている。肺がんの大半、約85%は非小細胞肺がん(NSCLC)って分類される。従来は手術がこの病気の主な治療法だったけど、手術できない患者には定位放射線治療(SBRT)が選択肢として使われるようになったんだ。
肺がん患者の予後、つまり予想される結果を評価するのはめっちゃ重要。これで医者は最適な治療計画を立てられるからね。肺がんの生存率はかなりバラつきがあるよ。例えば、早期のNSCLC患者は5年生存率が70%近くあるけど、進行した転移性の病気になると約10%にまで下がる。驚くべきことに、早期の段階でも約30%の患者は5年後に生き残ってないから、リスク評価ツールの改善が必要だね。
リスク計算機:予後のためのツール
リスク計算機は、患者の結果を予測するために使われる医療の価値あるツールなんだ。これらは医療歴や検査結果などのさまざまな要因を分析して、患者が期待できることを明確にするのに役立つ。肺がんに関する計算機もあるけど、分子的なデータを取得するのは専門の医療センター以外では難しいことが多い。一方で、スキャンで得られるイメージデータはアクセスしやすいんだ。
ラジオミクスは、役立つ情報を引き出すために画像を分析する新しい分野だよ。医療画像の特徴を調べることで、研究者はがんの結果について予測ができる。既存のラジオミクス手法にはかなりの洞察があるけど、持続的ホモロジーという手法を使ってこれらの分析を強化できる可能性があるんだ。
持続的ホモロジーを理解する
持続的ホモロジーは、データの全体的な構造を見ていく数学的アプローチだよ。データポイントの配置を分析することで、有用な情報と関係ないノイズを分けられるんだ。がん研究では、似たような構造分析技術が使われてきたよ。例えば、前立腺がんの腺組織の形を測ることで、その重症度を評価することができるんだ。
がんと非がんの組織は、イメージングで見ると異なる構造を示すっていうのが基本。がん組織は広がって不規則に見えることが多いけど、良性組織は通常、しっかりと定義されて均一的なんだ。持続的ホモロジーをイメージデータに適用することで、研究者はこれらの違いを定量化し、肺がんの予測モデルに役立てようとしているんだ。
PHOMスコア:新しいツール
研究者たちはPHOMスコアという指標を開発したんだ。これは持続的ホモロジーを利用してるよ。最初の研究では、このスコアが手術や放射線治療を受けているNSCLC患者の生存率と関連していることが示されたんだ。彼らは機関データを使ってSBRTを受けた患者グループを調べて、より詳細な臨床情報に焦点を当てたよ。
この研究の目的は二つあって、一つはPHOMスコアがSBRTを受けたNSCLC患者の総生存率を予測できるかを評価すること、もう一つはこのスコアに基づいてリスクグループを作ることなんだ。PHOMスコアを検証するために、彼らは2008年から2019年までSBRTを受けた554人の患者から成る大規模なデータセットを調べたよ。PHOMスコアと他の臨床要因を組み合わせて、医者や患者が治療選択について情報に基づいた判断をできるツールを作ろうとしているんだ。
研究参加者とデータ収集
研究者たちは腫瘍のCTスキャンを分析し、患者のPHOMスコアを計算するシステムを作ったんだ。早期のNSCLCでバイオプシーを受けていて、以前に治療を受けたことがない患者だけが研究に含まれたよ。803人の大規模なデータセットからスタートして、進行した病気や以前の治療を受けた人を除外して絞り込んだんだ。
これで554人の患者が研究コホートとして残り、全員が主な治療としてSBRTを受けたんだ。研究者たちは診断日や治療歴などの臨床データを収集して、CTスキャンのために均一なイメージングパラメータを確保したよ。
PHOMスコアを分析する
各患者の腫瘍は放射線腫瘍医によって慎重に切り取られたんだ。PHOMスコアはこれらのスキャンから得られたイメージデータを使用して計算されたよ。研究者たちは、PHOMスコアを含むさまざまな要因が生存結果にどう影響するかを判断するために、コックス比例ハザードモデルという統計的方法を適用したんだ。
分析では、患者の特性に基づいて生存予測を表示する視覚的ツールであるノモグラムが生成されたよ。このノモグラムは、1年、2年、5年、8年といった異なる時間間隔での生存可能性を予測するために設計されてるんだ。
結果と発見
研究の結果、PHOMスコアは総生存率とがん特異的な生存率の両方を有意に予測することがわかったんだ。患者をPHOMスコアに基づいて分けたところ、スコアが低い人は高い人よりもかなり良い生存率を持っていたよ。さらに、この研究では、これらのスコアを使ってリスクグループを確立する方法も探求され、患者を低、中、高リスクのカテゴリに分けられることが示されたんだ。
分析によると、高リスクグループの患者は中央値生存期間が約25ヶ月、低リスクグループは約47ヶ月だった。これによって、医者はどの患者が追加療法や介入の恩恵を受ける可能性があるかを特定できるんだ。
強みと臨床的意味
PHOMスコアの主な強みの一つは、正確に生存結果を予測できる能力だよ。この新しいトポロジーの使い方は、肺がん患者を評価するためのツールに新しい次元を加えるね。リスクに基づいて患者を分類できることで、治療の決定に影響を与え、より個別化されたケアにつながる可能性があるんだ。
この研究は、PHOMスコアがSBRT後に追加治療が必要な患者を特定するのに特に役立つ可能性があることを示唆しているよ。さらに、これが臨床試験のデザインに役立つ洞察を提供する可能性もあるんだ。
今後の方向性
結果は promising だけど、考慮すべき制限もあるね。ノモグラムの検証はSBRTを受けている早期のNSCLC患者に特有のものだ。異なる治療を受けている患者や他の肺がんの段階にいる患者に対して、このツールがどれだけ効果的かを確認するためにはさらなる研究が必要だよ。
イメージング技術が進化し続ける中で、PHOMスコアの有用性も拡大すると思う。今後の研究では、このスコアが他の予測モデル、特にゲノムデータとどのように相互作用するかを探るかもしれない。さまざまなデータタイプの統合は、最終的には治療計画を強化し、肺がん患者のターゲット療法の開発に役立つだろうね。
結論
PHOMスコアは、肺がん研究とケアの分野で大きな進展を示しているよ。持続的ホモロジーを使ってイメージデータを分析することで、医療専門家は腫瘍の特性や患者の結果をより正確に理解できるようになるんだ。この分野が進化するにつれて、生存率や肺がん患者の生活の質を改善するためのより包括的なツールが開発されることが期待されているよ。
タイトル: Clinical nomogram using novel CT based radiomics predicts survival in non-small cell lung cancer patients treated with SBRT
概要: 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.
著者: 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
最終更新: 2023-05-05 00:00:00
言語: English
ソースURL: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2022.06.21.22276718
ソースPDF: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2022.06.21.22276718.full.pdf
ライセンス: https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/
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。
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