Патологические и ядерно-медицинские факторы прогноза карциномы легкого (PANU)

Раздел 1: название и обзор Название: Взаимосвязь между гистопатологическими признаками, мутационным статусом, параметрами радиомографической визуализации 18F-FDG ПЭТ / КТ, а также клиническим исходом у пациентов с немелкоклеточным раком легкого (НМРЛ), ранее не получавших лечения.

Обзор: В настоящее время наиболее быстрым темпом заболеваемости среди всех опухолей является рак легкого, который показывает самый высокий уровень заболеваемости. По типам опухолевых клеток рак легкого делят на две категории: мелкоклеточный рак легкого (МРЛ) и немелкоклеточный рак легкого (НМРЛ), последний включает плоскоклеточный рак, аденокациному и крупноклеточный рак. Методы лечения различаются в зависимости от стадии TNM, в основном включают хирургическую резекцию, фокальную терапию, лучевую терапию, химиотерапию, а также иммунотерапию. Несмотря на улучшения в разработке лекарств и методов лечения пациентов с НМРЛ, показатели пятилетней выживаемости остаются неприемлемо низкими, поскольку многие пациенты имеют поздние стадии при первоначальном диагнозе, резистентность к терапии и отдаленные метастазы. Таким образом, эффективным способом улучшения низкой выживаемости является увеличение частоты диагностирования на ранней стадии, прогнозирование пользы терапии для пациентов и определение вероятности отдаленных метастазов. Позитронно-эмиссионная томография (ПЭТ)/компьютерная томография (КТ) играет все более важную клиническую роль в лечении многих онкологических больных, поскольку она демонстрирует дополнительную ценность в определении стадии опухоли, оценке ответа, прогнозировании и предсказании ответа на лечение.

В настоящее время клинические прогностические результаты анализа текстуры изображений ПЭТ/КТ были получены при широком спектре злокачественных новообразований, таких как глиомы высокой степени злокачественности, рак молочной железы, рак легких, метастатический колоректальный рак. Большинство этих исследований показали значительную взаимосвязь между данными текстурной визуализации ПЭТ / КТ и клиническим исходом пациента. В частности, в ряде исследований НМРЛ коррелировали ген diver и ряд параметров радиомической визуализации ПЭТ / КТ, чтобы предсказать клинические исходы у пациентов с НМРЛ.

Однако результаты несколько противоречивы, и нет никакой стандартизации в отношении расчета параметров визуализации ПЭТ / КТ, кроме стандартизированных значений поглощения (SUV). Поэтому необходимы дополнительные исследования.

Гистопатологические биомаркеры рака легких:

Биомаркеры рака легкого, такие как мутация гена, циркулирующие опухолевые клетки (ЦОК), имеют жизненно важное значение для прогнозирования патологического диагноза, выбора эффективных терапевтических решений и точной оценки клинических результатов. Благодаря распознаванию и использованию этих новых биомаркеров исследователи могут выбрать оптимальную таргетную противораковую терапию и разработать новые лекарства против рака легких.

Генные биомаркеры:

Рецептор эпидермального фактора роста (EGFR) представляет собой тирозинкиназный рецептор семейства ERBB, расположенный на коротком плече хромосомы 7 в положении 125. Связывание внеклеточного лиганда запускает гомодимеризацию или гетеродимеризацию рецепторов семейства ErbB, фосфорилирование активных участков цитоплазматической тирозинкиназы и активацию внутриклеточных путей PI3K/AKT/mTOR и RAS/RAF/MAPK. Передача сигналов EGFR имеет решающее значение для развития и клеточного гомеостаза, пролиферации и роста. EGFR и члены его семейства стали важными кандидатами для разработки таргетных терапевтических средств из-за уровня экспрессии 50% при НМРЛ и связи между уровнем экспрессии и плохим прогнозом.

Онкоген протоонкогена B-RAF, серин/треонинкиназы (BRAF), расположен на длинном плече хромосомы 7 в положении 344. Он участвует в сигнальном пути RAS-RAF-MEK-ERK, кодируя серин/треонинкиназу. При активации BRAF способствует росту, пролиферации и выживанию клеток. О BRAF сообщалось в основном при аденокарциноме и курильщиках или бывших курильщиках. Сообщалось, что при НМРЛ встречается 1-3% мутаций BRAF, и их роль является прогностическим предиктором.

Киназа анапластической лимфомы (ALK) представляет собой тирозиновый рецептор, член надсемейства рецепторов инсулина, расположенный на коротком плече хромосомы 2 в положении 2310. А реаранжировка гена ALK была описана в подмножестве опухолей NSCLC, содержащих слияние гена ALK и белка-ассоциированного с микротрубочками 4 (EML4) иглокожих. Химерный белок с конститутивной киназной активностью, кодируемый компоновкой, способствует злокачественному росту и пролиферации. Слияние EML4-ALK было обнаружено в 3,7–7% случаев НМРЛ, и оно играет важную роль в предсказании прогноза.

Протоонкоген 1 АФК, рецепторная тирозинкиназа (ROS1), представляет собой рецептор тирозинкиназы из семейства рецепторов инсулина и расположен на длинном плече хромосомы 6 в положении 224. Он участвует в сигнальных путях, включая JAK-ATAT3N, RAS/MEK/ERK, PI3K/AKT и так далее. Сообщалось, что от 1% до 2% НМРЛ содержат перестройки ROS1. Встречается у молодых, никогда не курящих женщин с гистологическими результатами аденокарциномы. Он играет роль в предсказании.

Недавно важное открытие под названием «иммунные контрольные точки» привлекло гораздо больше внимания, что означает запрограммированную смерть 1 (PD-1) и рецептор запрограммированной смерти-лиганда 1 (PD-L1). PD-1, принадлежащий к семейству CD28, является ключевым рецептором контрольной точки иммунного ответа, экспрессирующимся на поверхности активированных Т-, В- и NK-клеток, и играет решающую роль в ускользании опухоли от иммунного ответа. PD-L1 активируется при различных типах опухолей, включая НМРЛ. PD-L1 доставляет отрицательные костимулирующие сигналы и связывает PD-1, чтобы уменьшить клеточные иммунные ответы, индуцируя апоптоз или истощение Т-клеток. Блокирование пути PD-1/PD-L1 с помощью моноклональных антител в настоящее время считается наиболее многообещающим подходом, обеспечивающим длительную активность и долгосрочные результаты выживания. Исследование Zhang et al. показали, что связь между экспрессией PD-L1 и прогнозом зависит от этнической принадлежности. Но роль PD-L1 в прогнозировании общей выживаемости в исследованиях различается.

Параметры визуализации ПЭТ/КТ Radiomics:

Многие исследования онкологической визуализации были направлены на количественную оценку ПЭТ с 18F-ФДГ и корреляцию с клиническими исходами. Существует основная гипотеза, согласно которой параметры метаболизма глюкозы, полученные с помощью радиомики, основаны на существовании взаимосвязи между извлеченными данными метаболического изображения и молекулярным фенотипом и/или генотипом опухоли. Рентгенологические параметры в идеале могут определять прогноз пациента и предсказывать клинические исходы пациента, будучи разделенными на два типа параметров: A) обычные параметры ПЭТ/КТ и B) текстурные особенности.

Обычные параметры ПЭТ/КТ включают в себя различные основные метаболические параметры и объемные параметры, такие как SUVMAX, SUVMEAN, SUVPEAK, MTV, TLG, которые более или менее регулярно получают и много раз используют в клинических отчетах пациентов.

Особенности текстурной ПЭТ/КТ представляют собой более сложные метаболические параметры и в настоящее время не используются в клинической практике. Считается, что они демонстрируют пространственную неоднородность злокачественных опухолей, включая параметры второго порядка, высокого порядка, такие как GLCM, GLRLM и GLSZM. Такие усовершенствованные текстурные характеристики ПЭТ/КТ, по-видимому, работают лучше, чем обычные параметры ПЭТ/КТ, используемые для объяснения изображений в клинической практике. Однако на сегодняшний день нет единого мнения относительно оптимальных методов сегментации или количественных показателей для выражения метаболических характеристик опухолевого поражения и того, какие текстурные признаки ПЭТ/КТ можно использовать в клинико-диагностических целях. Поэтому необходимы более стандартизированные исследования, чтобы определить оптимальный метод и позволить использовать эти параметры в клинической рутинной диагностике у онкологических больных.

Раздел 2: цель и метод

Цель:

1. выбрать те параметры радиомикроскопической визуализации ПЭТ / КТ, которые являются наиболее надежными и воспроизводимыми после оценки с использованием двух разных опубликованных методов расчета и перекрестной проверки с использованием двух разных групп пациентов (немецкие и китайские пациенты с НМРЛ);
2. оценить взаимосвязь между типом генных мутаций, традиционными и текстурными параметрами ПЭТ/КТ и клиническими исходами у пациентов с НМРЛ, ранее не получавших лечения;
3. оценить взаимосвязь между ЦОК, обычными и текстурными параметрами ПЭТ/КТ и клиническим исходом у пациентов с НМРЛ, ранее не получавших лечения.

Метод: расчет параметров радиомографической визуализации ПЭТ/КТ: выполнение постобработки оцененного качества, реконструированных изображений ПЭТ 18F-FDG с коррекцией затухания и получение обычных параметров ПЭТ/КТ 18F-FDG SUVMAX, SUVMEAN, SUVPEAK, TLG, MTV с использованием «MM Онкология» в рамках SIEMENS Syngo.via Программное обеспечение. Получите текстурные характеристики ПЭТ/КТ, используя два разных ранее опубликованных программного обеспечения, LIFEx и скрипт MATLAB, для извлечения всех текстурных параметров. Затем сравните результаты текстурных параметров, полученные с помощью двух разных программ, и выберите, какие из них являются наиболее надежными и воспроизводимыми с учетом различных методов. Определите, какие параметры текстуры показывают одинаковые тенденции изменения, чтобы удалить лишние.

Исследователи будут сотрудничать с двумя известными отделениями (ядерной медицины и патологии), специализирующимися на онкологии (онкологическая больница Пекинского университета), обмениваясь анонимными данными о пациентах с НМРЛ, чтобы увеличить размер выборки, перекрестно проверить данные и сравнить сходства и различия. между пациентами, относящимися к разным расам и разным регионам, а также к разным методам анализа изображений, чтобы сделать основные результаты более надежными. После создания и проверки этой двухцентровой платформы планируется расширить анализы, исследуя дополнительные солидные опухоли, такие как злокачественная меланома и т. д.

Исследователи планируют извлечь белки, экспрессируемые мутантными генами, из ЦОК и проанализировать, какие генные мутации обнаружены. Определить корреляцию между генетическими мутациями, выявленными в ЦОК, и генными мутациями, выявленными при гистопатологической биопсии.

Раздел 3: преимущества и ограничения Преимущество: насколько известно, это первое многоцентровое исследование, в котором исследуется группа пациентов с НМРЛ из Германии и Китая с использованием одного и того же протокола сканирования на одном и том же ПЭТ/КТ-сканере, с изучением различных опубликованных программ для извлечения и расчета Особенности текстуры ПЭТ/КТ 18F-FDG делают наши результаты более понятными и надежными, а также дают возможность перекрестной проверки наших анализов.

Ограничение: ретроспективный характер исследования, что не позволяет сделать какие-либо определенные выводы относительно выбора параметров для рутинных клинических целей.