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Die Rolle quantitativer CT- und radiomischer Biomarker für die Präzisionsmedizin bei Lungenfibrose (Radiomics)

14. August 2024 aktualisiert von: Imre Noth, MD, University of Virginia
Diese Beobachtungsstudie umfasst die Erstellung von 2 Brust-CT-Scans; eine historische Basis-CT innerhalb von ±1 Jahr nach der Aufnahme in PRECISIONS und eine Folge-CT (entweder historisch oder prospektiv) 12 Monate ± 180 Tage nach der Basis-CT. Viele IPF-Patienten werden alle 12 Monate einer CT-Untersuchung zur Krankheitsüberwachung und Krebsvorsorge unterzogen. Die Teilnehmer haben die Möglichkeit, nur historische CTs zu teilen oder sich für die Durchführung eines Forschungs-CTs für den Folgescan zu entscheiden, wenn ein Scan für klinische Zwecke nicht verfügbar ist.

Studienübersicht

Status

Rekrutierung

Bedingungen

Intervention / Behandlung

Detaillierte Beschreibung

Trotz zweier von der FDA zugelassener Therapien bleibt die idiopathische Lungenfibrose (IPF) tödlich. Die forcierte Vitalkapazität (FVC), eine eindimensionale Beurteilung der Lungenfunktion, die drei aufwandsabhängige und fehleranfällige Manöver erfordert, ist der Standard zur Beurteilung der Schwere der Erkrankung und zur Überwachung des Fortschreitens. FVC misst indirekt die Krankheitsaktivität und ist daher unempfindlich gegenüber geringfügigen Veränderungen. Diese Einschränkungen behindern therapeutische Versuche. Der GAP-Score (Gender, Age, and Physiology) verbessert sich allein durch FVC und ist das am häufigsten verwendete Bewertungsmodell für die Prognose. Geschlecht und Alter werden jedoch nicht durch die Behandlung beeinflusst. Modifizierbare intermediäre molekulare Marker und andere Metriken zur Beurteilung der Schwere und des Fortschreitens der Erkrankung bleiben ein ungedeckter Bedarf zur Unterstützung der Arzneimittelentwicklung und der klinischen Entscheidungsfindung. Die Computertomographie (CT) erfasst nichtinvasiv morphologische Muster und das Ausmaß der Fibrose. Fortschritte in der quantitativen CT ermöglichen eine objektive Erkennung und Quantifizierung der Anatomie, und hochdimensionale Bildmerkmale, oft als Radiomic bezeichnet, können subvisuelle Merkmale identifizieren. Die Forscher versuchen, radiomische Merkmale allein und in Verbindung mit anderen Krankheitsdimensionen für die Prognose und das Ansprechen auf die Behandlung bei IPF zu bewerten.

Die übergeordneten Ziele der Forscher bestehen darin, radiologische Merkmale wie das Gesamtausmaß der Lungenfibrose für die Krankheitsaktivität und das Zwischenansprechen auf die Therapie zu identifizieren und zu validieren und zu verstehen, wo diese leistungsstarken Marker positioniert werden müssen. Die Forscher gehen davon aus, dass DTA-Scores zur Vorhersage des Krankheitsverlaufs beitragen und dass molekulare Marker diese Leistung verbessern.

Ziel 1: Die Forscher werden quantitative CT- und radiomische Marker für das Fortschreiten der Krankheit durch unabhängige Replikation in separaten Kohorten validieren. Die Forscher gehen davon aus, dass quantitative CT-Marker das Fortschreiten der Krankheit in UVA/Chicago-Kohorten vorhersagen. In vielen PFF-PR-Fällen wurden Ausgangs- und Folge-CT-Scans freiwillig durchgeführt. Die Forscher schlagen die Sammlung von 1-Jahres-HRCTs bei UVA/Chicago-Teilnehmern vor, um Folgendes zu bewerten: a) den prognostischen Wert der quantitativen Ausgangs-CT und radiomischen Marker (d. h. DTA) bei der Vorhersage der Zeit bis zur Progression, definiert als entweder 10 % relativer Rückgang der FVC, Lungentransplantation oder Tod jeglicher Ursache, b) Zusammenhänge zwischen Veränderungen der CT-Biomarker in der sequentiellen CT und Veränderungen der 1-Jahres-FVC und DLCO und c) Veränderung der CT im Zusammenhang mit einer medikamentösen Behandlung. Dieses Ziel wird den relativen und synergistischen Wert der CT im Vergleich zu etablierten physiologischen Markern ermitteln.

Ziel 2: Die Forscher werden feststellen, ob mögliche genetische Varianten für IPF-Anfälligkeit und -Überleben mit dem DTA-Score assoziiert sind und die Vorhersageleistung für das Überleben verbessern. Die Forscher gehen davon aus, dass Varianten in MUC5B, TOLLIP und Telomerlängen (TL) die DTA-Fibrose-Score-Assoziationen mit dem progressionsfreien Überleben bei IPF verbessern. Die Forscher werden eine Querschnittsanalyse von PFF-PR-Fällen durchführen und quantitative CT- und Radiomic-Marker zu Studienbeginn mit und ohne „Risiko“-Genotypen im Hinblick auf den Zusammenhang mit Schweregrad und Progression (Abnahme der FVC im Laufe der Zeit) vergleichen. Dadurch wird ermittelt, welche Marker die Leistung der DTA-Scores für das Ausmaß der Fibrose mithilfe der Cox-Regressionsanalyse und der Genauigkeitsmetriken aus Ziel 1 verbessern. Die Ergebnisse werden in der UVA/Chicago-Kohorte und in der prospektiven PRECISIONS-Kohorte repliziert. Dieses Ziel soll den additiven Wert genetischer Marker ermitteln.

Ziel 3: Die Forscher werden beurteilen, ob DTA und radiomische Marker additiv/synergistisch mit Plasmaprotein- und Bluttranskriptommarkern für das Fortschreiten der Krankheit sind. Die Forscher gehen davon aus, dass ausgewählte Protein- und Transkriptommarker sich als additiv zum Ausmaß der DTA-Fibrose erweisen werden, um ein progressionsfreies Überleben vorherzusagen, wohingegen andere mit DTA korrelierte Marker dies nicht tun. Die Forscher haben veröffentlichte Marker aus einer 4-Protein-Panel-Signatur zusammen mit CCL18 als Beispiele ausgewählt, da sie derzeit replikationsfähig und vielversprechend sind. Die Forscher werden auch einen 25-Gen-FVC-Prädiktor für das Fortschreiten der Krankheit einbeziehen. Ähnliche Analysen, wie in den Zielen 1 und 2 beschrieben, werden ihren additiven Informationswert bestimmen.

Studientyp

Beobachtungs

Einschreibung (Geschätzt)

160

Kontakte und Standorte

Dieser Abschnitt enthält die Kontaktdaten derjenigen, die die Studie durchführen, und Informationen darüber, wo diese Studie durchgeführt wird.

Studienkontakt

Studieren Sie die Kontaktsicherung

Studienorte

  • Vereinigte Staaten
    • Virginia
      • Charlottesville, Virginia, Vereinigte Staaten, 22908
        • Rekrutierung
        • University of Virginia
        • Kontakt:
        • Kontakt:
        • Hauptermittler:
          • Imre Noth, MD
        • Unterermittler:
          • John Kim, MD

Teilnahmekriterien

Forscher suchen nach Personen, die einer bestimmten Beschreibung entsprechen, die als Auswahlkriterien bezeichnet werden. Einige Beispiele für diese Kriterien sind der allgemeine Gesundheitszustand einer Person oder frühere Behandlungen.

Zulassungskriterien

Studienberechtigtes Alter

  • Erwachsene
  • Älterer Erwachsener

Akzeptiert gesunde Freiwillige

Nein

Probenahmeverfahren

Nicht-Wahrscheinlichkeitsprobe

Studienpopulation

Patienten, bei denen Lungenfibrose diagnostiziert wurde, wie oben in den Einschlusskriterien beschrieben.

Beschreibung

Einschlusskriterien:

  1. ≥ 40 Jahre alt
  2. Gemäß ATS/ERS/JRS/ALAT 2018 wurde IPF diagnostiziert und vom einschreibenden Prüfer bestätigt
  3. Unterzeichnete Einverständniserklärung

Ausschlusskriterien:

  1. Schwangerschaft oder Schwangerschaftsplanung
  2. Frauen im gebärfähigen Alter, die nicht bereit sind, abstinent zu bleiben (heterosexuellen Geschlechtsverkehr zu unterlassen) oder zwei adäquate Verhütungsmethoden anzuwenden, darunter mindestens eine Methode mit einer Versagensrate von <1 % pro Jahr während der Studienteilnahme*

  3. Bedeutende medizinische, chirurgische oder psychiatrische Erkrankung, die nach Ansicht des Prüfarztes die Sicherheit des Probanden oder sein Potenzial zum Abschluss der Forschungsstudie beeinträchtigen würde

    • Eine Frau gilt als gebärfähig, wenn sie postmonarchisch ist, noch keinen postmenopausalen Zustand erreicht hat (≥ 12 ununterbrochene Monate Amenorrhoe ohne identifizierte Ursache außer der Menopause) und sich keiner chirurgischen Sterilisation unterzogen hat (Entfernung der Eierstöcke und/oder oder Gebärmutter).

Beispiele für Verhütungsmethoden mit einer Ausfallrate von <1 % pro Jahr sind die bilaterale Tubenligatur, die Sterilisation des Mannes, die etablierte und ordnungsgemäße Anwendung hormoneller Kontrazeptiva, die den Eisprung hemmen, hormonfreisetzende Intrauterinpessare und Kupferintrauterinpessare.

Studienplan

Dieser Abschnitt enthält Einzelheiten zum Studienplan, einschließlich des Studiendesigns und der Messung der Studieninhalte.

Wie ist die Studie aufgebaut?

Designdetails

Kohorten und Interventionen

Gruppe / Kohorte
Intervention / Behandlung
Universität von Chicago
Diese Kohorte wird vorab ihre Zustimmung zum Natural History of Interstitial Lung Disease einholen, einer fortlaufenden, longitudinalen Kohorte von Patienten mit klinisch diagnostizierter ILD, einschließlich IPF. Die Patienten werden während ihres Klinikbesuchs aus dem Programm für interstitielle Lungenerkrankungen der Universität Chicago rekrutiert. Bei der Einschreibung werden Blut-, Plasma- und Serumproben entnommen und in einem Biorepository an der University of Chicago aufbewahrt. Untergruppen von Patienten werden bei erneuten Besuchen in der Klinik für bestimmte Forschungsstudien wiederholt Blut abgenommen. Die Forscher schlagen die Sammlung von 1-Jahres-HRCTs, FVC und DLCO vor.
Diagnosetest: HRCT
Die hochauflösende Computertomographie (HRCT) ist ein medizinisches Bildgebungsverfahren, mit dem detaillierte innere Bilder des Körpers erstellt werden. HRCT-Bilder werden nach 0 und 12 Monaten erstellt.
Diagnosetest: Blutabnahme
Bei der Blutentnahme entnimmt jemand mit einer Nadel Blut aus einer Vene, normalerweise in Ihrem Arm.
Universität von Virginia
Diese Kohorte wird vorab ihre Zustimmung zum Natural History of Interstitial Lung Disease einholen, einer fortlaufenden, longitudinalen Kohorte von Patienten mit klinisch diagnostizierter ILD, einschließlich IPF. Patienten werden während ihres Klinikbesuchs aus dem UVA-Programm für interstitielle Lungenerkrankungen rekrutiert. Blut-, Plasma- und Serumproben werden bei der Einschreibung gesammelt und in einem Biorepository bei UVA (Pinn Hall RM#2232B, IRB#20937) gelagert. Untergruppen von Patienten werden bei erneuten Besuchen in der Klinik für bestimmte Forschungsstudien wiederholt Blut abgenommen. Die Forscher schlagen die Sammlung von 1-Jahres-HRCTs, FVC und DLCO vor.
Diagnosetest: HRCT
Die hochauflösende Computertomographie (HRCT) ist ein medizinisches Bildgebungsverfahren, mit dem detaillierte innere Bilder des Körpers erstellt werden. HRCT-Bilder werden nach 0 und 12 Monaten erstellt.
Diagnosetest: Blutabnahme
Bei der Blutentnahme entnimmt jemand mit einer Nadel Blut aus einer Vene, normalerweise in Ihrem Arm.

Was misst die Studie?

Primäre Ergebnismessungen

Ergebnis Maßnahme
Maßnahmenbeschreibung
Zeitfenster
Ableitung der DTA nur bei IPF-Fällen aus der PFF-PR und ihren Zusammenhängen mit der Schwere der Erkrankung und den Ergebnissen.
Zeitfenster: 12 Monate

Die Driven Texture Analysis (DTA) ist eine Methode des maschinellen Lernens, mit der Lungenfibrose im HRCT automatisch erkannt und quantifiziert werden kann. Es ist darauf trainiert, Fibrose anhand der vom Radiologen identifizierten Bildbereiche zu unterscheiden, die normales Lungenparenchym und übliche interstitielle Pneumoniemuster zeigen.

Veränderungen der forcierten Vitalkapazität (FVC), gemessen in Litern, spiegeln einen durch Fibrose verursachten erhöhten elastischen Rückstoß wider. Wir werden linear-mixed-effects-Modelle mit zufälligem Schnittpunkt verwenden, um Zusammenhänge zwischen wiederholten DTA-Fibrose-Scores und wiederholten prozentualen vorhergesagten FVC-Messungen im Zeitverlauf (mindestens 12 Monate) zu untersuchen. Dieser Ansatz wird eine genauere Schätzung, Aussagekraft und Berücksichtigung des Basis-FVC auf individueller Ebene liefern, was Auswirkungen darauf hat, wie schnell wir mit einem Rückgang rechnen. Dies ist der gebräuchlichste Ansatz zur Untersuchung longitudinaler Veränderungen der FVC in IPF-Studien. Es hat sich gezeigt, dass ein FVC-Rückgang von mehr als 10 % ein prognostischer Faktor für ein schlechteres Überleben ist und ein häufiger Endpunkt in klinischen IPF-Studien ist.
12 Monate
Bestimmen Sie, ob bekannte genetische IPF-Risikovarianten mit dem DTA-Score verbunden sind.
Zeitfenster: 12 Monate
Hierbei handelt es sich um eine Querschnittsanalyse, um festzustellen, ob genetische Varianten, die ein höheres Krankheits- und Progressionsrisiko mit sich bringen, mit höheren DTA-Werten im CT verbunden sind.
12 Monate
Identifizieren Sie neue genetische Varianten, die mit der DTA-Score-Progression in Zusammenhang stehen.
Zeitfenster: 12 Monate
Bestimmen Sie neue genetische Varianten, die auf ein höheres Risiko für das Fortschreiten der Krankheit hinweisen und mit höheren DTA-Werten verbunden sind.
12 Monate
Bestimmen Sie, ob DTA oder andere radiomische Merkmale mit ausgewählten Plasmaproteinen korrelieren.
Zeitfenster: 12 Monate
MMP-7, CA-125, YKL, OPN, CCL18 sind Plasmaproteine, die nachweislich mit Risiko und Prognose bei IPF assoziiert sind.
12 Monate
Bestimmen Sie, ob DTA oder eines der konstituierenden radiomischen Merkmale mit der Transkriptomie korreliert
Zeitfenster: 12 Monate
Wir haben zuvor einen transkriptomischen Klassifikator veröffentlicht, der den FVC-Rückgang bei IPF vorhersagt.
12 Monate
Bestimmen Sie die beste Kombination von Markern (DTA, Proteine ​​und Transkriptom) für maschinelle Lernalgorithmen zur AUC-Bewertung von ROCs in allen drei Kohorten.
Zeitfenster: 12 Monate
Der 12-monatige FVC-Rückgang ist ein validierter Marker für das Fortschreiten der Erkrankung bei IPF, da er eine schlechtere Mortalität vorhersagt. Die Receiver Operating Characteristic Curve (ROC) ist eine analytische Methode, die als Diagramm dargestellt wird und zur Bewertung der Leistung einer binären diagnostischen Klassifizierungsmethode verwendet wird. Die diagnostischen Testergebnisse müssen in eine der klar definierten dichotomen Kategorien eingeordnet werden, beispielsweise das Vorliegen oder Fehlen einer Krankheit. Die Fläche unter der ROC-Kurve (AUC) misst die gesamte zweidimensionale Fläche unter der gesamten ROC-Kurve.
12 Monate

Sekundäre Ergebnismessungen

Ergebnis Maßnahme
Maßnahmenbeschreibung
Zeitfenster
Bestimmen Sie Zusammenhänge zwischen Änderungen der DTA-Scores und 12-Monats-Änderungen von FVC und DLCO.
Zeitfenster: 12 Monate
FVC (L) und die Diffusionskapazität der Lunge für Kohlenmonoxid (DLCO) haben sich als validierte Marker für das Fortschreiten der Erkrankung bei IPF erwiesen. DLCO ist eine Messung zur Beurteilung der Fähigkeit der Lunge, Gas aus der eingeatmeten Luft in den Blutkreislauf zu transportieren. Der normale Bereich für DLCO: 80–120 % des vorhergesagten Wertes für Männer. 76-120 % des vorhergesagten Wertes für Frauen.
12 Monate
Bestimmen Sie Zusammenhänge zwischen Veränderungen der DTA-Scores und einer medikamentösen Behandlung (z. B. Antifibrotika).
Zeitfenster: 12 Monate
Es wurde gezeigt, dass Änderungen der DTA-Werte stark mit Änderungen der Lungenfunktion korrelieren. Durch die Feststellung, dass sich die DTA-Scores als Reaktion auf Patienten mit IPF ändern, die mit einer antifibrotischen Therapie beginnen, wird ein unterstützender Beweis dafür erbracht, dass DTA ein potenzielles Instrument zur Verfolgung von Behandlungsreaktionen ist.
12 Monate

Mitarbeiter und Ermittler

Hier finden Sie Personen und Organisationen, die an dieser Studie beteiligt sind.

Sponsor

University of Virginia

Mitarbeiter

National Heart, Lung, and Blood Institute (NHLBI)

Ermittler

  • Hauptermittler: Noth Imre, MD, Division of Pulmonary and Critical Care
  • Hauptermittler: John Kim, Division of Pulmonary and Critical Care

Publikationen und hilfreiche Links

Die Bereitstellung dieser Publikationen erfolgt freiwillig durch die für die Eingabe von Informationen über die Studie verantwortliche Person. Diese können sich auf alles beziehen, was mit dem Studium zu tun hat.

Allgemeine Veröffentlichungen

Studienaufzeichnungsdaten

Diese Daten verfolgen den Fortschritt der Übermittlung von Studienaufzeichnungen und zusammenfassenden Ergebnissen an ClinicalTrials.gov. Studienaufzeichnungen und gemeldete Ergebnisse werden von der National Library of Medicine (NLM) überprüft, um sicherzustellen, dass sie bestimmten Qualitätskontrollstandards entsprechen, bevor sie auf der öffentlichen Website veröffentlicht werden.

Haupttermine studieren

Studienbeginn (Tatsächlich)

20. Juni 2024

Primärer Abschluss (Geschätzt)

1. Mai 2028

Studienabschluss (Geschätzt)

1. Mai 2029

Studienanmeldedaten

Zuerst eingereicht

7. März 2024

Zuerst eingereicht, das die QC-Kriterien erfüllt hat

14. März 2024

Zuerst gepostet (Tatsächlich)

21. März 2024

Studienaufzeichnungsaktualisierungen

Letztes Update gepostet (Tatsächlich)

16. August 2024

Letztes eingereichtes Update, das die QC-Kriterien erfüllt

14. August 2024

Zuletzt verifiziert

1. August 2024

Mehr Informationen

Begriffe im Zusammenhang mit dieser Studie

Schlüsselwörter

Zusätzliche relevante MeSH-Bedingungen

Andere Studien-ID-Nummern

  • HSR231590
  • R01HL171918 (US NIH Stipendium/Vertrag)

Plan für individuelle Teilnehmerdaten (IPD)

Planen Sie, individuelle Teilnehmerdaten (IPD) zu teilen?

NEIN

Beschreibung des IPD-Plans

Planen Sie, anonymisierte Dicom-Bilder zur CT-Analyse mit Ambrahealth zu teilen

Arzneimittel- und Geräteinformationen, Studienunterlagen

Studiert ein von der US-amerikanischen FDA reguliertes Arzneimittelprodukt

Nein

Studiert ein von der US-amerikanischen FDA reguliertes Geräteprodukt

Nein

Diese Informationen wurden ohne Änderungen direkt von der Website clinicaltrials.gov abgerufen. Wenn Sie Ihre Studiendaten ändern, entfernen oder aktualisieren möchten, wenden Sie sich bitte an register@clinicaltrials.gov. Sobald eine Änderung auf clinicaltrials.gov implementiert wird, wird diese automatisch auch auf unserer Website aktualisiert .

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