非小細胞肺がんを助けるための人工知能: イメージングによるがんの生物学と治療反応の測定 (SALMON)

肺がんは世界中のがん関連死の主な原因であり、2018 年には推定 210 万人が死亡しています。 肺がんの約 80% ～ 85% は NSCLC です。 NSCLC の主なサブタイプは、腺癌、扁平上皮癌、および大細胞癌です。 異なるタイプの肺細胞から始まるこれらのサブタイプは、NSCLCとしてグループ化されます。 これらの理由から、SALMONで対処される明確な社会的負担/臨床的必要性があるため、この試験にNSCLCを選択することが最も適切です.

この情報がより効果的ながん治療の開発を加速するため、腫瘍の遺伝的および分子的構成を明らかにすることが差し迫った必要性に存在します。 腫瘍はその生物学的構成が異なるため、個別化医療と呼ばれる戦略で、治療を個々の患者に合わせて調整できるようになりました。 NSCLC はこのパラダイムを完全に示しており、明確に定義された発癌経路 (上皮成長因子受容体 (EGFR) 変異、未分化リンパ腫キナーゼ (ALK) & 受容体チロシンキナーゼ 1 (ROS1) 遺伝子再編成、B-Rapidly Accelerated Fibrosarcoma 遺伝子 ( BRAF) 変異)、およびいわゆる「野生型」NSCLC の場合は、免疫療法 (化学療法の有無にかかわらず) を行います。 さまざまな種類の免疫療法の最近の開発により、進行性または転移性疾患の NSCLC 患者の治療に有望な進歩がもたらされました。

医用画像は、肺がんを含む腫瘍の評価において極めて重要な役割を果たします。これは、局所腫瘍とその全体的な転移負荷を特定、特徴付け、ステージングするための機能を非侵襲的に提供するためです。 イメージングによって提供される情報は、定量的イメージングのための最も洗練されたツールである「ラジオミクス」を使用して、画像の徹底的な後処理分析によってさらに改善できます。 得られた画像データは、ラジオミクスを通じて、組織またはリキッドバイオプシーのいずれかから取得された腫瘍の特定の生物学的特性に関連付けることができます。 しかし、これに関する知識は現在に至るまで断片的です。

この試験の最初の目的は、生物学的記述子と NSCLC の医用画像機能との間のより広範なリンクを提供するラジオミクス アトラス (rATLAS) を生成し、最終的に医用画像を通じて腫瘍経路を特定し、標的療法の特定のマーカーの全体的な負荷を定量化することです。 特に、免疫感受性を予測し、既存のものよりも予後をより正確に予測できるイメージング バイオマーカーが、医療画像で評価され、組織および液体生検と比較されます。

NSCLC の診断と病期分類とは別に、画像診断は患者の経過観察の評価においても重要な役割を果たし、治療に対する反応を評価するためのゴールド スタンダードとなります。 しかし、医用画像の評価は放射線科医の解釈に従うものであり、過去数十年間、この問題に直面するために多くの試みがなされてきました。 RECIST は、2000 年に作成され、2009 年に更新され (RECIST 1.1)、2017 年に確定された免疫療法のブランチ (iRECIST) を備えた 1 次元の尺度 (測定面での最短/最長の直径) です。 RECIST は、がん患者の腫瘍が進行しているか、退縮しているか、または治療などの何らかのイベントの前後で変化していないかを評価するために使用されます。 RECIST基準は、EUと米国の両方で認められています。 がん治療に対する腫瘍反応の主観的評価を克服するための国際的な試みを表していますが、人間の評価に依存しているため、測定値の偏りが残っています。 1976 年に Moertel と Hanley は、「[医師] が定規またはノギスを塊の上に置き、その大きさを推定しようとしたときに、固形腫瘍のほとんどの実験的治療試験の集大成が起こる」ことを認めました。エラー。 2021 年になっても、この問題は臨床現場にまだ存在していますが、ここ数年、人工知能 (AI) は研究における画像認識タスクで目覚ましい進歩を遂げています。

したがって、研究者は、治療反応の評価のための新しい自動RECIST（aRECIST）ワークフローの検証に焦点を当てた試験の2番目の目的で、測定バイアスの欠点を排除することを提案しています.

スクリーニング手順が実施される前に、各患者から署名と日付が記入されたインフォームド コンセント フォームが取得されます。 参加者は、将来的に rATLAS のみ、rATLAS と aRECIST の両方に登録されるか、スクリーニング失敗と見なされます。 登録された場合、一意の研究固有の被験者番号が割り当てられ、インフォームド コンセント フォームに署名され、次の評価が含まれます。

以下のデータは、医療ファイルと記録から各参加者について取得されます。

• 人口統計データ (年齢、性別、人種、国);
• 人体測定データ (体重 kg、身長 cm、体格指数 (BMI) kg/m^2);
• 病歴（合併症、腫瘍関連の病歴、慢性閉塞性肺疾患（COPD）、間質性肺疾患（ILD）、肺血管疾患、NSCLCに関連する病歴）;
• 物質の使用 (タバコ/電子タバコ/アルコール)、期間および用量/頻度 [喫煙が必要、その他はオプション];
• 免疫療法、化学療法、放射線療法、および標的療法のみに関連する併用療法 (サブタイプ、薬剤名、治療ライン (第 1/第 2/第 3 ライン)、中止の理由 (レジメンの完了/奏効の完了/疾患の進行/毒性/その他);
• 東部共同腫瘍学グループ（ECOG）のパフォーマンスステータス（0〜5）;
• 組織学的診断（腺癌、扁平上皮癌、大細胞癌、腺扁平上皮癌、その他）;
• 検査データ: 血液学 (ヘモグロビン、ヘマトクリット、白血球、好中球、好酸球、好塩基球、リンパ球、単球、血小板) および化学 (ナトリウム、重炭酸塩、塩化物、カルシウム、アルブミン、マグネシウム、リン酸塩、血中尿素窒素、タンパク質、尿素、カリウム、クレアチニン、推定糸球体濾過率、ビリルビン、直接ビリルビン、アスパラギン酸アミノトランスフェラーゼ (AST)、アラニンアミノトランスフェラーゼ (ALT)、アルカリホスファターゼ、乳酸脱水素酵素 (LDH)、癌胎児性抗原 (CEA)、扁平上皮癌 (SCC))。

臨床検査と画像（および利用可能な場合は集学的ディスカッションレポート）から、参加者ごとに次のデータが記録されます。初期診断時の臨床腫瘍病期分類（cTNM）。

放射線部門から、参加者ごとに次のデータが記録されます。 標準治療 (SoC) ごとにサイトで既に実行されたステージング コンピュータ断層撮影 (CT) スキャン データは、疑似匿名化され、陽電子放出断層撮影と共に中央リーダーに送信されます。 (PET)/CT および脳磁気共鳴画像法 (MRI) スキャンは、利用可能な場合、患者のステージングごとに取得されます。

次に、グループ (aRECIST または rATLAS) に応じて、次の手順も考慮されます。

rATLAS: 組織生検の診断サンプル (理想的には 1 ブロックまたは 25 枚のスライド - 最小要件: 10 枚のスライド) は、標準的なケアごとに参加施設で実施され、発癌性バイオマーカーのテストのために中央検査室に送られます。 このベースラインの訪問後、rATLAS のすべての参加者は、SoC に従って治療を開始できます。 rATLAS 研究は、このベースラインおよび登録訪問後に終了します。

aRECIST: リキッドバイオプシー (血液サンプル、10 ml のチューブ 1 本) が得られ、2 日以内に発癌性バイオマーカー検査のために中央検査室に送られます。 治療上の意思決定に影響を与えないようにするために、バイオマーカーの結果は、NSCLC 治療に関する決定が下された後にのみサイトと共有されます。 ATLAS 用に得られた組織生検の診断サンプル (理想的には 1 ブロックまたは 25 枚のスライド - 最小要件: 10 枚のスライド) は、標準治療に従って参加施設で実施され、腫瘍遺伝子バイオマーカー検査のために中央検査室に送られます。 標準的な組織生検が得られない場合、細針生検および細針吸引によってSoCごとに得られた細胞を分析し、特定の手順に従って中央検査室に送ることができます。 分析するのに十分な材料が利用可能でなければなりません。そうでなければ、遺伝子検査は不可能です。

ベースライン後、aRECISTグループのすべての参加者は標準的な化学療法および/または免疫療法を受け、最大2年間フォローアップされ、画像パラメータとリキッドバイオプシーによって可能な治療反応（手動の局所および中央および自動RECIST）を調査します。 これらの参加者は、SoC に従って、イメージング フォローアップの 5 日以内 (前または後) に、3、6、12、および 24 か月で液体生検 (10 mL のチューブ 2 本) のためにクリニックに戻る必要があります。 現地の RECIST スコアリング、NSCLC 治療情報 (クラス、用量、期間）およびNSCLC関連のイベント。 データは、標準治療に従って時点で収集されます (約 3、6、12、および 24 か月)。 参加者の aRECIST への参加は、ベースラインから 2 年後、または死亡した場合、または研究者の意見で早期終了が必要なイベントが発生した場合はそれ以前に終了します。

特に、施設のスタッフは、リキッドバイオプシー (各 10 ml のチューブ 2 本) を提供し、次のデータを 3 (訪問 1)、6 (訪問 2)、12 (訪問 3)、および 24 (訪問 4) で共有する責任があります。 ) 月):

• 関連するすべての治療後の CT スキャンのコピー - 利用可能な場合は PET/CT スキャン - SoC ごとに撮影
• 造影剤注入特性を含む、各参加者の CT 取得の詳細な説明
• 各参加者の評価に必要な時間とともに、RECIST 1.1 基準 (手動ローカル読み取り) を使用した治療反応のローカル読み取り、
• 参加者のフォローアップのために実行された CT スキャンの 5 日以内のリキッドバイオプシー (各 10 ml のチューブ 2 本)
• NSCLC治療情報（クラス、用量、期間、特定の時間枠）
• NSCLC関連のイベント。

aRECIST にも参加している場合を除き、すべての rATLAS 参加者は、最初のベースライン訪問 (0 日目) を実行した後、研究を完了したと見なされます。 aRECIST の参加者は、2 年間のフォローアップ期間後、または死亡した場合、または研究者が早期終了を必要とする事象が発生した場合は、それ以前に研究を完了したと見なされます。