A kvantitatív CT és a radiomikus biomarkerek szerepe a precíziós orvoslásban tüdőfibrózisban (Radiomics)

Az idiopátiás tüdőfibrózis (IPF) két, az FDA által jóváhagyott terápia ellenére is halálos marad. Az erőltetett vitálkapacitás (FVC), a tüdőfunkció egydimenziós felmérése, amely három erőfeszítéstől függő és hibára hajlamos manővert igényel, a standard a betegség súlyosságának értékelésére és a progresszió nyomon követésére. Az FVC közvetve méri a betegség aktivitását, ezért érzéketlen a finom változásokra. Ezek a korlátozások hátráltatják a terápiás kísérleteket. A nem, életkor és élettani (GAP) pontszám önmagában javítja az FVC-t, és ez a leggyakrabban használt pontozási modell a prognózishoz, de a nemet és az életkort a kezelés nem befolyásolja. A módosítható köztes molekuláris markerek és a betegség súlyosságának és progressziójának értékelésére szolgáló egyéb mérőszámok továbbra is kielégítetlenek a gyógyszerfejlesztés és a klinikai döntéshozatal elősegítése érdekében. A számítógépes tomográfia (CT) nem invazív módon rögzíti a fibrózis morfológiai mintázatait és mértékét. A kvantitatív CT fejlődése lehetővé teszi az anatómia objektív észlelését és mennyiségi meghatározását, a nagy dimenziójú képjellemzők, amelyeket gyakran radiomikusnak neveznek, képesek azonosítani a szubvizuális jellemzőket. A kutatók arra törekszenek, hogy értékeljék a radiomikus jellemzőket önmagában és más betegségdimenziókkal együtt az IPF prognózisa és a kezelésre adott válasz szempontjából.

A vizsgálók átfogó célja a radiológiai jellemzők, például a tüdőfibrózis teljes kiterjedésének azonosítása és validálása a betegség aktivitására és a terápiára adott köztes válaszreakciókra vonatkozóan, valamint annak megértése, hogy hol helyezzék el ezeket az erős markereket. A kutatók azt feltételezik, hogy a DTA pontszámok hozzájárulnak a betegség progressziójának előrejelzéséhez, és hogy a molekuláris markerek javítják ezt a teljesítményt.

1. cél: A vizsgálók kvantitatív CT és radiomikus markereket validálnak a betegség progressziójára, független replikációval, külön csoportokban. A kutatók azt feltételezik, hogy a kvantitatív CT-markerek előrejelzik a betegség progresszióját az UVA/Chicagói kohorszokban. Számos PFF-PR esetben önkéntesen gyűjtötték a kiindulási és az azt követő CT-vizsgálatokat. A kutatók 1 éves HRCT-k gyűjtését javasolják az UVA/Chicagói résztvevőknél, hogy értékeljék: a) a kiindulási kvantitatív CT és radiomikus markerek prognosztikai értékét (pl. DTA) a progresszióig eltelt idő előrejelzésében, úgy definiálva, mint az FVC 10%-os relatív csökkenése, a tüdőtranszplantáció vagy bármilyen okból bekövetkezett halál; b) összefüggések a szekvenciális CT-n a CT biomarkerek változásai és az 1 éves FVC és DLCO változásai között, és c) gyógyszeres kezeléssel összefüggő CT változás. Ez a cél megállapítja a CT relatív és szinergikus értékét a kialakult fiziológiai markerekhez képest.

2. cél: A vizsgálók megállapítják, hogy az IPF-re való érzékenység és túlélés jelölt genetikai variánsai összefüggésben állnak-e a DTA-pontszámmal, és javítják-e a túlélésre vonatkozó prediktív teljesítményt. A kutatók azt feltételezik, hogy a MUC5B, TOLLIP és Telomerhosszúságok (TL) variánsai fokozzák a DTA fibrózis pontszám asszociációit a progressziómentes túléléssel IPF-ben. A vizsgálók keresztmetszeti elemzést fognak végezni a PFF-PR esetekről, összehasonlítva a kvantitatív CT-t és a radiomikus markereket a kiinduláskor a "veszélyeztetett" genotípusokkal és anélkül, hogy összefüggésben álljanak a súlyossággal és a progresszióval (az FVC időbeli csökkenése). Ez meg fogja állapítani, hogy az 1. célból származó Cox-regressziós analízis és pontossági mérőszámok segítségével milyen markerek javítják a DTA fibrózis mértékének teljesítményét. Az eredményeket megismétlik az UVA/Chicago kohorszban és a leendő PRECISIONS kohorszban. Ez a cél megállapítja a genetikai markerek additív értékét.

3. cél: A kutatók felmérik, hogy a DTA és a radiomikus markerek additívak/szinergikusak-e a plazmafehérje- és vértranszkriptom markerekkel a betegség progressziója szempontjából. A kutatók azt feltételezik, hogy a kiválasztott fehérje és transzkriptomikus markerek additívnak bizonyulnak a DTA fibrózis mértékéhez a progressziómentes túlélés előrejelzésében, míg a DTA-val korrelált többi marker nem. A kutatók egy 4-protein panel aláírásából, a CCL18-cal együtt publikált markereket választottak példaként, tekintettel replikációjuk jelenlegi szintjére és ígéretére. A vizsgálók egy 25 génből álló FVC előrejelzőt is tartalmaznak a betegség progressziójára vonatkozóan. Hasonló elemzések, amint azt az 1. és 2. célban vázoltuk, meghatározzák azok additív információs értékét.