Denna sida har översatts automatiskt och översättningens korrekthet kan inte garanteras. Vänligen se engelsk version för en källtext.

Artificiell intelligens-baserad radiogenomik i kolontumörer (ATTRACT)

24 oktober 2023 uppdaterad av: Andrea Laghi, University of Roma La Sapienza

ATTRACT - Artificiell intelligens-baserad radiogenomik i kolontumörer

Målet med denna kliniska prövning är att utveckla en artificiell intelligens-baserad modell för att bedöma radiogenomisk signatur av kolontumör hos patienter med stadium II-III koloncancer. Huvudfrågan den syftar till att besvara är:

• Kan artificiell intelligens-baserad algoritm av radiomikrofunktioner i kombination med kliniska faktorer, biokemiska biomarkörer och genomiska data känna igen tumörbeteende, aggressivitet och prognos och identifiera en radiogenomisk signatur för tumören?

Deltagarna kommer

  • genomgå en preoperativ kontrastförstärkt CT-undersökning;
  • genomgå kirurgisk excision av tjocktarmscancer
  • genomgå adjuvant behandling om det anses nödvändigt baserat på gällande riktlinjer

Studieöversikt

Status

Rekrytering

Detaljerad beskrivning

ATTRACT-försöket består av en retrospektiv och en prospektiv del. I den retrospektiva delen av studien kommer radiologi, patologi och genomik data från 300 patienter med stadium II-III koloncancer att användas för att identifiera de genetiska och radiomikromatiska egenskaperna hos kolontumörer och de kliniska effektmåtten som resultat av den prediktiva modellen.

Tumörer kommer att segmenteras manuellt på CT-bilder och användas för AI (artificiell intelligens)-modellgenerering. Patologiska kommentarer kommer att kopplas till motsvarande anonymiserade profiler. Immunhistokemi kommer att användas för att klassificera proverna i de 4 molekylära subtyperna enligt. RNA-seq-profiler kommer också att genereras från vävnadsprover genom målinriktad transkriptomik med hjälp av anpassade NGS-paneler (nästa generations sekvensering) speciellt utformade för att utvärdera genuttryck och bedöma tumörmutationsbörda (TMB). Rådata kommer att bearbetas och modelleras med hjälp av Topological Pathway Analysis för att stratifiera patienter enligt relevanta molekylära egenskaper och definiera molekylära kommentarer som kommer att användas för att träna modellen för identifiering av specifika kliniskt relevanta grupper. Rådata tillsammans med radiologiska data kommer att användas för att generera och träna AI-modellerna för automatiserad segmentering och extraktion av radiogenomiksignaturen.

Radiomik-funktioner kommer att extraheras från manuellt segmenterade tumörer. Standard PyRadiomics-verktyg samt skräddarsydda verktyg kommer att användas. Funktionens robusthet kommer att garanteras genom att endast välja de med hög statistisk korrelation mellan observatörer. Två familjer av AI-modeller kommer att genereras, en familj dedikerad till segmentering och den andra dedikerad till radiogenomik-baserad fenotypning enligt tillgängliga kliniska, molekylärbiologiska och patologiska data. De två familjerna kommer att slås samman för skapandet av ATTRACT AI-modellen. För genereringen av dessa modeller kommer specifika CNN-arkitekturer (convolutional neural network) baserade på djupinlärning (DL) och artificiell intelligens som UNet och MaskNet att tillämpas. Utbildningen kommer att utföras med hjälp av de manuella ROI-segmenteringarna (region av intresse) som grundsanning. För generering av radiogenomiska analysmodeller kommer radiomik och genomiska egenskaper att kombineras med hjälp av olika multivariata algoritmer. Klassificeringsorganet kommer att tränas för att känna igen cancersubtyperna och kliniska effektmått.

I den prospektiva delen av studien kommer patienter med stadium II-III koloncancer att rekryteras och genomgå en preoperativ kontrastförstärkt CT-undersökning. Rekryteringstakten kommer att vara 70 patienter per år, totalt 210 patienter. Efter preoperativ CT kommer operation att utföras enligt internationella standardprotokoll. Så småningom kommer adjuvant terapi att övervägas enligt gällande riktlinjer. Patologiskt prov av den blivande inskrivningen kommer att analyseras. Först, med RNA-seq-data, TMB (av kodande gener) och kliniska data, kommer patienter att klustras genom att använda två olika tekniker Markov Cluster-algoritmen (MCL) och t-SNE (t-fördelad stokastisk granninbäddning), Multi- Lager nätverksklustring. Patienter kommer att representeras som noder i ett nätverk, kanter mellan noder kommer att viktas och tröskelvärdas enligt Jaccard Similarity. Likheten kommer att beräknas ovanpå genuttryck, TMB och störningsinformation som kommer från Topological Pathway Analysis. Resultaten av klustringen kommer att matchas med de som kommer från immunhistokemi. Kliniska uppföljningsdata (dvs. resultatet av terapin etc...) kommer, när det är tillgängligt, också att kopplas in i arbetsflödet för att genomdriva inlärningen. Utvunnen kunskap kommer att användas för att kommentera datamängden som används för att träna och validera radiomikklassificeringen. Bruttoprov kommer att analyseras för att extrahera olika transkriptomiska molekylära subtyper (CMS1, CMS2, CMS3, CMS4) i enlighet med Colorectal Cancer (CRC) Subtyping Consortium (CRCSC) som bedömer närvaron eller frånvaron av kärnsubtypmönster bland existerande genuttryck- baserade CRC-subtypningsalgoritmer. Överensstämmelsen mellan patologisk molekylär profil och ctDNA-analys under protokollet kommer att relateras till radiomikklassificering för att tillhandahålla en ny heldiagnostisk modell för tillvägagångssätt vid CRC-behandling och övervakning.

Prospektiva data kommer att användas för att validera AI-modellerna. För segmenteringsmodellerna kommer tärningskoefficienten att användas som en indikator för att mäta graden av överlappning mellan den automatiserade och expertsegmenteringen. För radiogenomikmodellen kommer prestanda att utvärderas med hjälp av noggrannhet, integral under mottagarens operatörskurva (ROC-AUC) och klinisk beslutskurva. Utredarna kommer också att ta hänsyn till, för att välja de bästa AI-modellerna, svaret på variationen av indataegenskaperna och kommer att producera framträdande kartor där funktionerna i ingångsbilden som mestadels bidrog till klassificeringen framhävs.

Klinisk utvärdering kommer att utföras var 6:e ​​månad under 2 år, inklusive regelbundna serum-CEA-tester (carcinoembryonic antigen) och Whole-Body CT var 6-12:e månad hos patienter som löper högre risk för återfall under de första 3 åren efter ESMO (europeisk Society for Medical Oncology) riktlinjer. Sjukdomsfri överlevnad (DFS) och skovfri överlevnad (RFS) kommer att beräknas.

Studietyp

Observationell

Inskrivning (Beräknad)

500

Kontakter och platser

Det här avsnittet innehåller kontaktuppgifter för dem som genomför studien och information om var denna studie genomförs.

Studiekontakt

Studieorter

    • RM
      • Roma, RM, Italien, 00189
        • Rekrytering
        • AOU Sant'Andrea
        • Kontakt:

Deltagandekriterier

Forskare letar efter personer som passar en viss beskrivning, så kallade behörighetskriterier. Några exempel på dessa kriterier är en persons allmänna hälsotillstånd eller tidigare behandlingar.

Urvalskriterier

Åldrar som är berättigade till studier

  • Vuxen
  • Äldre vuxen

Tar emot friska volontärer

Nej

Testmetod

Sannolikhetsprov

Studera befolkning

Utbildningsfasen kommer att bestå av ett retrospektivt urval av trehundra patienter med patologiskt bevisad tjocktarmscancer i stadium II och III från en institutionell databas.

Test och validering kommer att bestå av en prospektiv datainsamling från en ny patientpopulation. Patientrekryteringen kommer att utföras av onkologiska enheten och enheten för kirurgi vid Sant'Andrea-sjukhuset - Sapienza-universitetet i Rom. Patologi och genom kommer att extraheras från provet som erhållits under operationen och blodprover för ctDNA-analys kommer att samlas in före och under kemoterapi/uppföljningsbesök (inom 30 dagar efter kolorektal kirurgi, efter 3 och sedan var 6:e ​​månad)

Beskrivning

Inklusionskriterier:

  • patienter med patologiskt bevisad tjocktarmscancer i stadium II och stadium III;
  • tillgänglighet av en datortomografi med portal-venös fas vid tidpunkten för diagnos;
  • tillgänglighet av immunhistokemisk panel

Exklusions kriterier:

  • patienter utan CT-bilder före kirurgisk resektion;
  • patienter med CT-skanningar som kännetecknas av rörelseartefakter som förhindrar radiomikanalys

Studieplan

Det här avsnittet ger detaljer om studieplanen, inklusive hur studien är utformad och vad studien mäter.

Hur är studien utformad?

Designdetaljer

Vad mäter studien?

Primära resultatmått

Resultatmått
Tidsram
Identifiering av radiogenomisk signatur (ATTRACT AI-modell) av stadium II-III kolontumörer
Tidsram: Från januari 2021 till december 2023
Från januari 2021 till december 2023

Sekundära resultatmått

Resultatmått
Tidsram
Korrelation av radiogenomisk signatur (ATTRACT AI-modell) av tjocktarmscancer med kliniska resultat (DFS och RFS)
Tidsram: Från januari 2024 till december 2025
Från januari 2024 till december 2025

Samarbetspartners och utredare

Det är här du hittar personer och organisationer som är involverade i denna studie.

Utredare

  • Huvudutredare: Andrea Laghi, MD, University of Roma La Sapienza

Publikationer och användbara länkar

Den som ansvarar för att lägga in information om studien tillhandahåller frivilligt dessa publikationer. Dessa kan handla om allt som har med studien att göra.

Allmänna publikationer

Studieavstämningsdatum

Dessa datum spårar framstegen för inlämningar av studieposter och sammanfattande resultat till ClinicalTrials.gov. Studieposter och rapporterade resultat granskas av National Library of Medicine (NLM) för att säkerställa att de uppfyller specifika kvalitetskontrollstandarder innan de publiceras på den offentliga webbplatsen.

Studera stora datum

Studiestart (Faktisk)

2 januari 2021

Primärt slutförande (Beräknad)

31 december 2024

Avslutad studie (Beräknad)

31 december 2025

Studieregistreringsdatum

Först inskickad

15 juli 2023

Först inskickad som uppfyllde QC-kriterierna

24 oktober 2023

Första postat (Faktisk)

31 oktober 2023

Uppdateringar av studier

Senaste uppdatering publicerad (Faktisk)

31 oktober 2023

Senaste inskickade uppdateringen som uppfyllde QC-kriterierna

24 oktober 2023

Senast verifierad

1 oktober 2023

Mer information

Termer relaterade till denna studie

Läkemedels- och apparatinformation, studiedokument

Studerar en amerikansk FDA-reglerad läkemedelsprodukt

Nej

Studerar en amerikansk FDA-reglerad produktprodukt

Nej

Denna information hämtades direkt från webbplatsen clinicaltrials.gov utan några ändringar. Om du har några önskemål om att ändra, ta bort eller uppdatera dina studieuppgifter, vänligen kontakta register@clinicaltrials.gov. Så snart en ändring har implementerats på clinicaltrials.gov, kommer denna att uppdateras automatiskt även på vår webbplats .

Prenumerera