論文の概要: Novel Radiomic Measurements of Tumor- Associated Vasculature Morphology
on Clinical Imaging as a Biomarker of Treatment Response in Multiple Cancers
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2210.02273v1
- Date: Wed, 5 Oct 2022 13:58:27 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2022-10-06 15:20:39.944114
- Title: Novel Radiomic Measurements of Tumor- Associated Vasculature Morphology
on Clinical Imaging as a Biomarker of Treatment Response in Multiple Cancers
- Title（参考訳）: 多発癌における治療反応のバイオマーカーとしての臨床像における腫瘍関連血管形態の新しい放射能測定
- Authors: Nathaniel Braman, Prateek Prasanna, Kaustav Bera, Mehdi Alilou,
Mohammadhadi Khorrami, Patrick Leo, Maryam Etesami, Manasa Vulchi, Paulette
Turk, Amit Gupta, Prantesh Jain, Pingfu Fu, Nathan Pennell, Vamsidhar
Velcheti, Jame Abraham, Donna Plecha and Anant Madabhushi
- Abstract要約: 腫瘍関連血管造影(QuanTAV)と呼ばれる新しい放射線バイオマーカーの分類を報告する。
腫瘍関連血管の形状と構造は,多発癌および治療における予後・予測バイオマーカーとしての可能性が示唆された。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.9475893559701905
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Purpose: Tumor-associated vasculature differs from healthy blood vessels by
its chaotic architecture and twistedness, which promotes treatment resistance.
Measurable differences in these attributes may help stratify patients by likely
benefit of systemic therapy (e.g. chemotherapy). In this work, we present a new
category of radiomic biomarkers called quantitative tumor-associated
vasculature (QuanTAV) features, and demonstrate their ability to predict
response and survival across multiple cancers, imaging modalities, and
treatment regimens.
Experimental Design: We segmented tumor vessels and computed mathematical
measurements of twistedness and organization on routine pre-treatment radiology
(CT or contrast-enhanced MRI) from 558 patients, who received one of four
first-line chemotherapy-based therapeutic intervention strategies for breast
(n=371) or non-small cell lung cancer (NSCLC, n=187).
Results: Across 4 chemotherapy-based treatment strategies, classifiers of
QuanTAV measurements significantly (p<.05) predicted response in held out
testing cohorts alone (AUC=0.63-0.71) and increased AUC by 0.06-0.12 when added
to models of significant clinical variables alone. QuanTAV risk scores were
prognostic of recurrence free survival in treatment cohorts chemotherapy for
breast cancer (p=0.002, HR=1.25, 95% CI 1.08-1.44, C-index=.66) and
chemoradiation for NSCLC (p=0.039, HR=1.28, 95% CI 1.01-1.62, C-index=0.66).
Categorical QuanTAV risk groups were independently prognostic among all
treatment groups, including NSCLC patients receiving chemotherapy (p=0.034,
HR=2.29, 95% CI 1.07-4.94, C-index=0.62).
Conclusions: Across these domains, we observed an association of vascular
morphology on radiology with treatment outcome. Our findings suggest the
potential of tumor-associated vasculature shape and structure as a prognostic
and predictive biomarker for multiple cancers and treatments.
- Abstract（参考訳）: 目的: 腫瘍関連血管は, 治療抵抗性を促進するカオス構造とねじれ性によって, 健康な血管とは異なる。
これらの特性の計測上の違いは、全身療法(例えば化学療法)の利益によって患者を階層化するのに役立つ。
本研究は, 腫瘍関連血管の定量的特徴(QuanTAV)と呼ばれる放射線バイオマーカーの新たなカテゴリを提示し, 複数の癌に対する応答と生存, 画像モダリティ, 治療レギュラーの予測能力を示す。
実験設計: 腫瘍血管の分画とCT, 造影MRIの組織化を計算し, 乳がん(n=371)と非小細胞肺癌(NSCLC, n=187)の4つの治療法の1つを施行した558例について検討した。
結果: 4 つの化学療法ベースの治療戦略,QuanTAV 測定値の分類器 (p<.05) は, 有意な臨床変数のみのモデルに付加すると, AUC を 0.06-0.12 増加させた。
乳がん治療コホーツ化学療法 (p=0.002, HR=1.25, 95% CI 1.08-1.44, C-index=.66), NSCLC化学療法 (p=0.039, HR=1.28, 95% CI 1.01-1.62, C-index=0.66) では, 再発が認められなかった。
化学療法を受けたNSCLC患者 (p=0.034, HR=2.29, 95% CI 1.07-4.94, C-index=0.62) を含む全ての治療群で, カテゴリーのQuanTAVリスク群は独立に予後が良好であった。
結論: これらの領域で, 放射線学における血管形態と治療成績との関連が認められた。
多発癌および治療における予後・予測バイオマーカーとしての腫瘍関連血管形態・構造の可能性が示唆された。
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