비소세포폐암을 돕기 위한 인공지능: 이미징을 통한 암 생물학 및 치료 반응 측정 (SALMON)

폐암은 전 세계적으로 암 관련 사망의 주요 원인으로 2018년 약 210만 명이 사망했습니다. 폐암의 약 80%-85%는 NSCLC입니다. NSCLC의 주요 하위 유형은 선암종, 편평 세포 암종 및 대세포 암종입니다. 다른 유형의 폐 세포에서 시작되는 이러한 아형은 함께 NSCLC로 그룹화됩니다. 이러한 이유로 SALMON에서 다루게 될 명확한 사회적 부담/임상적 필요가 있기 때문에 이 시험을 위한 NSCLC의 선택이 가장 적절합니다.

이 정보가 보다 효과적인 암 치료법의 개발을 가속화할 것이기 때문에 종양의 유전적 및 분자적 구성을 밝힐 긴급한 필요성이 존재합니다. 종양은 생물학적 구성이 다르기 때문에 맞춤 의학이라는 전략으로 개별 환자에게 치료를 맞춤화할 수 있는 경우가 많습니다. NSCLC는 잘 정의된 발암 경로(표피 성장 인자 수용체(EGFR) 돌연변이, 역형성 림프종 키나아제(ALK) 및 수용체 티로신 키나아제 1(ROS1) 유전자 재배열, B-Rapidly Accelerated Fibrosarcoma 유전자( BRAF) 돌연변이), 소위 "야생형" NSCLC의 경우 면역요법(화학요법을 포함하거나 포함하지 않음). 다양한 유형의 면역 요법의 최근 개발로 진행성 또는 전이성 질환의 NSCLC 환자 치료에 유망한 발전이 이루어졌습니다.

의료 영상은 비침습적으로 국소 종양 및 전체 전이성 부담을 식별, 특성화 및 단계화하는 기능을 제공하기 때문에 폐암을 포함한 종양 평가에서 중추적인 역할을 합니다. 이미징에 의해 제공되는 정보는 이미지의 철저한 후처리 분석을 통해 여전히 개선될 수 있으며 "radiomics"는 정량적 이미징을 위한 가장 정교한 도구입니다. 방사성학을 통해 얻은 이미징 데이터는 조직 또는 액체 생검에서 얻은 종양의 특정 생물학적 특성과 연결될 수 있습니다. 그러나 이에 대한 지식은 현재까지 단편적입니다.

이 시험의 첫 번째 목표는 NSCLC의 생물학적 설명자와 의료 영상 기능 사이에 더 넓은 링크를 제공하는 rATLAS(radiomics atlas)를 생성하여 궁극적으로 의료 영상을 통해 종양 경로를 식별하고 표적 치료에 대한 특정 마커의 전반적인 부담을 정량화하는 것입니다. 특히 면역감수성을 예측할 수 있고 기존보다 예후를 더 정확하게 예측할 수 있는 영상 바이오마커를 의료 영상으로 평가해 조직·액체생검과 비교한다.

NSCLC 진단 및 병기 결정과는 별개로 이미징은 치료에 대한 반응 평가를 위한 황금 표준을 나타내는 환자의 후속 평가에서도 중요한 역할을 합니다. 그러나 의료 영상의 평가는 방사선과 전문의의 해석에 순응하며 지난 수십 년 동안 이 문제에 직면하기 위한 많은 시도가 있었습니다. RECIST는 2000년에 생성되고 2009년에 업데이트된 1차원 측정(측정면에서 가장 짧은/가장 긴 직경)이며(RECIST 1.1), 2017년에 면역 요법에 대한 분기가 완료되었습니다(iRECIST). RECIST는 암 환자의 종양이 진행 중인지, 퇴행 중인지 또는 치료와 같은 일부 이벤트 전후에 변화가 없는지 평가하는 데 사용됩니다. RECIST 기준은 EU와 미국에서 모두 인정됩니다. 암 치료에 대한 종양 반응의 주관적 평가를 극복하기 위한 국제적 시도를 나타내지만, 인간 평가에 의존하기 때문에 측정의 편향이 남아 있습니다. 1976년에 Moertel과 Hanley는 "고형 종양에 대한 대부분의 실험적 치료 시도의 절정은 [의사]가 덩어리 위에 자 또는 캘리퍼를 놓고 크기를 추정하려고 시도할 때 발생한다"고 인정했습니다. 오류. 2021년에도 이 문제는 여전히 임상 실습에 존재하지만, 지난 몇 년 동안 인공 지능(AI)은 연구에서 이미지 인식 작업에서 놀라운 발전을 보여주었습니다.

따라서 연구자들은 치료 반응 평가를 위한 새로운 자동 RECIST(aRECIST) 워크플로우의 검증에 초점을 맞춘 임상시험의 두 번째 목표로 측정 편향의 단점을 제거할 것을 제안합니다.

선별 절차를 수행하기 전에 각 환자로부터 서명 및 날짜가 기재된 정보에 입각한 동의서를 받게 됩니다. 참가자는 미래에 rATLAS에만, rATLAS와 aRECIST 모두에 등록되거나 화면 실패로 간주됩니다. 등록한 경우 고유한 연구별 피험자 번호가 지정되고 사전 동의서에 서명되며 다음 평가가 포함됩니다.

의료 파일 및 기록에서 각 참가자에 대해 다음 데이터를 얻습니다.

• 인구 통계 데이터(연령, 성별, 인종, 국가)
• 인체 측정 데이터(체중(kg), 키(cm), 체질량 지수(BMI)(kg/m^2));
• 병력(동반이환, 종양 관련 병력, 만성 폐쇄성 폐질환(COPD), 간질성 폐질환(ILD), 폐혈관 질환, NSCLC 관련 병력);
• 물질 사용(담배/전자 담배/알코올), 기간 및 용량/빈도[흡연 필수, 기타 선택 사항]
• 면역 요법, 화학 요법, 방사선 요법 및 표적 요법과 관련된 병용 치료(하위 유형, 약물 이름, 치료 라인(1차/2차/3차 라인), 중단 이유(완전한 요법/완전한 반응/진행 질환/독성/기타);
• Eastern Cooperative Oncology Group(ECOG) 수행 상태(0~5);
• 조직학적 진단(선암종, 편평 세포 암종, 대세포 암종, 선편평 세포 암종, 기타);
• 실험실 데이터: 혈액학(헤모글로빈, 헤마토크리트, 백혈구, 호중구, 호산구, 호염기구, 림프구, 단핵구, 혈소판) 및 화학(나트륨, 중탄산염, 염화물, 칼슘, 알부민, 마그네슘, 인산염, 혈액 요소 질소, 단백질, 요소, 칼륨, 크레아티닌, 예상 사구체 여과율, 빌리루빈, 직접 빌리루빈, 아스파르테이트 아미노전이효소(AST), 알라닌 아미노전이효소(ALT), 알칼리성 포스파타아제, 젖산 탈수소효소(LDH), 암배아 항원(CEA), 편평 세포 암종(SCC)).

임상 검사 및 영상(및 가능한 경우 종합 토론 보고서)에서 참가자별로 다음 데이터가 기록됩니다. 초기 진단 시 임상 종양 병기(cTNM).

방사선과 부서에서 참가자별로 다음 데이터가 기록됩니다. 표준 치료(SoC)에 따라 현장에서 이미 수행된 스테이징 컴퓨터 단층 촬영(CT) 스캔 데이터는 의사 익명으로 처리되어 양전자 방출 단층 촬영과 함께 중앙 판독기로 전송됩니다. (PET)/CT 및 뇌 자기 공명 영상(MRI) 스캔은 가능한 경우 환자 병기별로 획득합니다.

그런 다음 그룹(aRECIST 또는 rATLAS)에 따라 다음 단계도 고려됩니다.

rATLAS: 치료 표준에 따라 참여 사이트에서 수행된 조직 생검의 진단 샘플(이상적으로는 1 블록 또는 25 슬라이드 - 최소 필요: 10 슬라이드)은 발암성 바이오마커에 대한 테스트를 위해 중앙 실험실로 배송됩니다. 이 기준선 방문 후 rATLAS의 모든 참가자는 SoC에 따라 치료를 시작할 수 있습니다. rATLAS 연구는 이 기준선 및 등록 방문 후에 종료됩니다.

RECIST: 액체 생검(혈액 샘플, 10ml 튜브 1개)을 채취하고 발암성 바이오마커 테스트를 위해 2일 이내에 중앙 실험실로 배송합니다. 치료 결정에 영향을 미치지 않기 위해 바이오마커 결과는 NSCLC 치료에 관한 결정이 내려진 후에만 사이트와 공유됩니다. ATLAS(이상적으로는 1블록 또는 25슬라이드 - 최소 필요: 10슬라이드)를 위해 획득한 조직 생검의 진단 샘플은 치료 표준에 따라 참여 사이트에서 종양유전 바이오마커 테스트를 위해 중앙 실험실로 배송됩니다. 표준 조직 생검을 얻지 못한 경우 미세 바늘 흡인을 통해 SoC별로 얻은 미세 바늘 생검 및 세포를 분석하여 특정 절차에 따라 중앙 실험실로 보낼 수 있습니다. 분석할 수 있는 충분한 자료가 있어야 합니다. 그렇지 않으면 유전자 검사가 불가능합니다.

기준선 이후에 aRECIST 그룹의 모든 참가자는 표준 화학 요법 및/또는 면역 요법을 받게 되며 최대 2년 동안 영상 매개변수 및 체액 생검을 통해 가능한 치료 반응(수동 국소 및 중추 및 자동 RECIST)을 조사합니다. 이 참가자는 SoC에 따라 이미징 후속 조치 5일(전후) 내에 3, 6, 12 및 24개월에 액체 생검(10mL 튜브 2개)을 위해 클리닉으로 돌아와야 합니다. 현지 RECIST 점수, NSCLC 치료 정보(클래스, 투여량, 기간) 및 NSCLC 관련 사건. 데이터는 치료 표준(대략 3, 6, 12 및 24개월)에 따라 시점에서 수집됩니다. aRECIST에 대한 참가자의 참여는 사망 또는 조사관의 의견에 따라 조기 종료가 필요한 사건의 경우 기준선 이후 2년 또는 그 이전에 종료됩니다.

특히, 현장 직원은 액체 생검(각 10ml 튜브 2개)을 제공하고 3(방문 1), 6(방문 2), 12(방문 3), 24(방문 4)에서 다음 데이터를 공유할 책임이 있습니다. ) 개월):

• SoC에 따라 촬영한 모든 관련 치료 후 CT 스캔 및 가능한 경우 PET/CT 스캔 사본
• 조영제 주입 특성을 포함하여 각 참가자의 CT 획득에 대한 자세한 설명
• 각 참가자를 평가하는 데 필요한 시간과 함께 RECIST 1.1 기준(수동 로컬 판독)을 사용하여 치료 반응의 로컬 판독,
• 참가자 후속 조치를 위해 수행된 CT 스캔 후 5일 이내에 액체 생검(각각 10ml 튜브 2개)
• NSCLC 치료 정보(클래스, 용량, 기간, 특정 기간)
• NSCLC 관련 이벤트.

모든 rATLAS 참가자는 aRECIST에도 참가하는 참가자를 제외하고 초기 기준선 방문(0일)을 수행한 후 연구를 완료한 것으로 간주됩니다. aRECIST의 참가자는 2년의 후속 조치 기간 이후 또는 사망 또는 조사관의 의견에 따라 조기 종료가 필요한 사건의 경우 그 이전에 연구를 완료한 것으로 간주됩니다.