基于个性化放疗方案的贝叶斯学习方法,用于降低局部晚期非小细胞肺癌患者的心脏风险

《International Journal of Radiation Oncology*Biology*Physics》:Bayesian Learning to Reduce Cardiac Risk for Locally Advanced NSCLC Patients Based on Personalized Radiotherapy Prescription

【字体: 时间:2025年12月09日 来源:International Journal of Radiation Oncology*Biology*Physics 6.4

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  个性化自适应放疗降低肺癌患者心脏毒性风险(基于贝叶斯连续学习模型)。采用前瞻性研究设计,通过动态调整心脏剂量约束,验证PART模型可显著降低高敏肌钙蛋白T升高发生率(第二组9.7% vs 第一组31.9%)。研究证实该模型临床可行,且剂量限制合理。

  
林瑞涛|陈梅|张晓东|徐天林|徐婷|Rachel C Maguire|Kelsey L Corrigan|Efstratios Koutroumpakis|张宇翔|Steven H Lin|陈爱琳|阮春妮|Saumil J Gandhi|Matthew S Ning|Julianna Bronk|Stephen Chun|Ali Ajdari|Joshua S Niedzielski|杨金忠|陈欣茹|廖中兴
美国德克萨斯州休斯顿德克萨斯大学MD安德森癌症中心发现科学部生物统计学系

摘要

目的

放射治疗引起的心脏损伤是非小细胞肺癌(NSCLC)治疗中的一个重要问题,可能会造成严重的后果甚至危及生命。目前的策略主要集中在减少心脏的辐射暴露,但个体的敏感性存在差异。现有证据还表明,对所有患者都采用统一的“一刀切”剂量限制可能并不理想。

方法

我们开发了一项前瞻性研究,利用贝叶斯连续学习和适应性方法,构建了一个个性化适应性放射治疗(PART)框架,以减少局部晚期NSCLC患者的心血管不良事件(CAEs)。该研究包括一个贝叶斯个性化风险预测模型来指导心脏剂量限制;通过顺序学习来优化模型和PART;持续调整目标风险水平;以及在临床实施中监测PART的有效性。辐射后高灵敏度心肌肌钙蛋白T(hs-cTnT)的升高被用作≥2级CAEs的替代生物标志物,以实现实时决策。

结果

截至2025年7月31日,共有100名患者入组并完成了放射治疗。第一组(50名患者)采用标准放射计划,第二组(50名患者)采用PART。首个模型纳入了患者和疾病相关因素以及平均心脏剂量(MHD)作为风险因素。第一组的平均治疗MHD为7.84 ± 6.30 Gy,第二组为6.36 ± 6.01 Gy(p = 0.20)。第二组中hs-cTnT升高的发生率为20.5%,而第一组为31.9%。在第二组中,满足PART剂量限制的患者hs-cTnT升高的发生率明显低于超过PART剂量限制的患者(分别为9.7%和46.2%,p = 0.012)。

结论

在前瞻性试验中临床应用PART模型来指导治疗决策是可行的。PART首个版本推荐的平均心脏剂量限制看起来是合理且具有临床意义的。PART与较低的hs-cTnT升高发生率相关。

部分内容片段

引言

接受非小细胞肺癌(NSCLC)放射治疗的患者可能会因相关器官的意外暴露而面临放射引起的不良事件风险,这种风险取决于这些器官受到的辐射剂量。心脏不良事件(CAEs)是胸部放射治疗后治疗相关毒性的主要类型之一。放射引起的心脏疾病(RIHD)会对治疗后的生存和生活质量产生显著影响。

试验目标和终点

本试验招募了年龄≥18岁、组织学诊断为非小细胞肺癌的患者,这些患者已提供知情同意,并且推荐接受胸部放射治疗结合系统性联合治疗。每位患者入组前均需签署知情同意书。详细的研究资格标准可以在试验方案中找到。以下三个目标是通过研究人员的广泛讨论确定的:

结果

该试验的方案(ClinicalTrials.gov标识符:NCT05010109)于2021年3月10日获得我们机构审查委员会的批准,首名患者于2021年8月12日入组。最初的设计规定每个调整阶段招募25名患者,总样本量为100名。然而,由于入组人数超出预期,且需要更大的样本量来进行模型调整,因此于2023年6月23日对方案进行了修订,将每组患者人数增加到50名。

讨论

我们成功开发了一个基于贝叶斯适应性顺序设计的框架,实现了系统的持续监测、学习、决策和多层次调整,以改善患者的治疗效果,初步结果令人鼓舞。在前两组患者中,患者的平均年龄为68.5岁(IQR 61–73岁),基线hs-cTnT水平的中位数为8.0 ng/L(IQR 3–14 ng/L)。作为参考,在我们之前的随机研究中,患者的平均年龄为66岁(IQR 58–71岁)。

结论

在前瞻性试验中临床应用PART模型来指导治疗决策是可行的。PART首个版本推荐的平均心脏剂量限制看起来是合理且具有临床意义的。根据前两组患者的结果,使用IPW调整和回归调整后的分析表明,满足PART剂量限制与较低的hs-cTnT升高发生率相关。

资助声明

本项工作得到了美国国立卫生研究院(NIH)的资助(R01HL157273和R01CA261978),以及美国国家癌症研究所癌症中心的支持(P30CA016672)。

利益冲突声明

作者声明没有潜在的利益冲突。
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