Прогнозирование ответа на неоадъювантную химиотерапию при раке шейки матки: возможности радиомного анализа МР-изображений

Цель: Разработать и валидировать радиомную модель прогнозирования ответа опухоли на неоадъювантную химиотерапию (НАХТ) у пациенток с местнораспространенным раком шейки матки (МРШМ) на основе МР-изображений.
Материалы и методы: В исследование ретроспективно были включены 182 пациентки в возрасте от 27 до 49 лет со стадиями заболевания IB3–IIB и IIIC1 (2 пациентки, имеющие метастатическое поражение тазовых лимфатических узлов (ЛУ)) по FIGO 2018, проходившие лечение в условиях НМИЦ АГП им. В.И. Кулакова с 2018 г. по 2023 г. Радиомные параметры извлекались из Т2 взвешенных (Т2-ВИ) и диффузно-взвешенных (ДВИ) МР-изображений. Наиболее статистически значимые признаки выбраны с использованием линейной регрессии LASSO (Least Absolute Shrinkage and Selection Operator, оператор наименьшего абсолютного сокращения и выбора). Построение номограммы было основано на комбинации радиомных признаков и клинических данных. С целью оценки прогностической эффективности и клинической пользы разработанной модели использовали ROC-анализ и анализ кривой принятия решений.
Результаты: В рамках исследования разработаны две модели прогнозирования ответа на НАХТ. Первая модель включала изолированно радиомные признаки и продемонстрировала чувствительность 79,6% в основной и 85,7% в тестовой группе; специфичность 80,6% и 72,1% соответственно. AUC равна 0,90 в основной и 0,83 – в валидационной группе. С целью улучшения качества модели в номограмму кроме радиомных параметров были включены клинические данные (максимальный линейный размер и степень дифференцировки опухоли; возраст пациенток; наличие метастатически измененных ЛУ). Радиомная номограмма показала чувствительность 87,8% и 71,4%; специфичность 88,8% и 97,7% в основной и тестовой группах соответственно. AUC составила 0,96 и 0,94. 
Заключение: Построенная радиомная модель эффективна в прогнозировании терапевтического ответа НАХТ при РШМ.

Вклад авторов: Солопова А.Е. – разработка концепции публикации; Бендженова Б.Б., Солопова А.Е. – сбор и анализ источников, написание, редактирование текста статьи; Хохлова С.В. – сбор и обработка материала, проверка критически важного содержания, одобрение окончательной версии статьи
Конфликт интересов: Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
Финансирование: Данная работа проведена в рамках реализации гранта «Разработка технологии объективной оценки потенциала опухолевой прогрессии при раке шейки матки с целью создания новых подходов к изучению индивидуальных патогенетических механизмов возникновения резистентности к терапии с помощью количественных методов визуализации, поиска маркеров эффективности лечения с применением математического моделирования на реальных клинических данных» Российского научного фонда № 23-25-00445 от 24.01.2023.
Одобрение Этического комитета: Исследование было одобрено локальным Этическим комитетом ФГБУ «НМИЦ АГП им. В.И. Кулакова» Минздрава России.
Согласие пациентов на публикацию: Пациенты подписали информированное согласие на публикацию своих данных и изображений.
Обмен исследовательскими данными: Данные, подтверждающие выводы этого исследования, доступны по запросу 
у автора, ответственного за переписку, после одобрения ведущим исследователем.
Для цитирования: Солопова А.Е., Бендженова Б.Б., Хохлова С.В. 
Прогнозирование ответа на неоадъювантную химиотерапию при раке шейки матки: 
возможности радиомного анализа МР-изображений.
Акушерство и гинекология. 2024; 12: 139-147
https://dx.doi.org/10.18565/aig.2024.311

Рак шейки матки (РШМ) занимает 4-е место в структуре онкологической заболеваемости женской репродуктивной системы [1]. Выбор тактики лечения, как правило, в первую очередь зависит от стадии заболевания на момент постановки диагноза согласно Международной федерации гинекологии и акушерства (FIGO 2018). Лечение ранних стадий РШМ (IA1, IA2, IB1, IB2 и IIA1) заключается в проведении хирургического вмешательства; при местнораспространенном РШМ (МРШМ) стандартом лечения является проведение химиолучевой терапии (ХЛТ) по радикальной программе или неоадъювантной химиотерапии (НАХТ) с последующей расширенной экстирпацией матки [2]. Несмотря на значительные достижения в области ХЛТ МРШМ, частота рецидивов при использовании данного метода лечения остается высокой и достигает 35% при всех стадиях заболевания. Также сохраняются побочные эффекты, связанные с облучением (гематологическая и желудочно-кишечная токсичность, формирование мочепузырно-влагалищных и влагалищно-прямокишечных свищей и т.д.) [3]. Проведение НАХТ при МРШМ, как правило, приводит к уменьшению размеров опухоли и параметральной инфильтрации, позволяя выполнять радикальные операции, что может способствовать улучшению отдаленных результатов лечения. Радикальные хирургические вмешательства позволяют на втором этапе удалить опухолевые клоны, а также снизить частоту адъювантной лучевой терапии и связанных с ней возможных постлучевых осложнений.

Оценка эффективности НАХТ основывается на использовании тех же методов, что и при первичной диагностике. Система стадирования FIGO (2018) предусматривает различные методы диагностики в зависимости от доступности: ультразвуковая диагностика (УЗИ), магнитно-резонансная томография (МРТ), компьютерная томография (КТ) и позитронно-эмиссионная томография (ПЭТ-КТ). При этом МРТ является наиболее предпочтительным методом на этапе стадирования РШМ в виду ее высокой информативности в оценке распространенности опухолевого процесса. В руководстве Европейского общества урогенитальной радиологии (European Society of Urogenital Radiology, ESUR) 2019 г. и консенсусе экспертов лучевой диагностики РШМ рассматривается место и значение МРТ в диагностике и первичной оценке РШМ и в оценке эффективности лечения [4, 5].

Радиомика – метод автоматизированного количественного анализа извлеченных данных медицинских изображений. Она позволяет извлекать параметры, потенциально связанные с гетерогенностью и агрессивностью опухоли. В настоящее время не существует эффективных методов прогнозирования ответа на лечение пациенток с МРШМ после НАХТ, что остается актуальной клинической проблемой, и радиомные данные, полученные с использованием МР-последовательностей в рамках стандартного протокола исследования, выполняемого на этапе первичного стадирования, могут послужить ценным дополнительным неинвазивным инструментом не только в оценке эффективности лечения (при сравнительной оценке с объемом и характеристикой структуры опухоли после НАХТ), но и в его прогнозировании до начала терапии.

В этой связи целью исследования явилась разработка и валидация модели прогнозирования ответа опухоли на НАХТ у пациенток с МРШМ.

Материалы и методы

В исследование были включены и проанализированы клинические (возраст, стадия заболевания по FIGO, степень дифференцировки и максимальный линейный размер опухоли) и МРТ данные 236 пациенток с гистологически верифицированным МРШМ, которым проводилась НАХТ в период с 2018 г. по 2023 г. на базе ФГБУ «НМИЦ АГП им. В.И. Кулакова» МЗ РФ (далее – Центр).

Критерии включения: пациентки с МРШМ, которым проведена НАХТ в Центре со стадиями заболевания IB3–IIB и IIIC1 (2 пациентки с метастатически измененными тазовыми ЛУ); МРТ органов малого таза, выполненная до и после НАХТ в Центре, включая Т2-ВИ и ДВИ последовательности с высоким пространственным разрешением.

Критерии исключения: сниженное качество изображений Т2-ВИ, ДВИ, не позволяющее адекватно выполнить сегментацию изображений для выделения зоны интереса (ROI); неполнота клинических данных; проведение лучевой терапии до НАХТ.

После применения критериев включения и исключения в исследование были включены 182 пациентки разделены на основную (n=132) и тестовую (n=50) группы.

Ответ на НАХТ оценивался по изменению размера опухоли, рассчитанный с использованием Response Evaluation Criteria In Solid Tumors (RECIST 1.1).

Критерии оценки по шкале RECIST 1.1:

• полный ответ (CR) – исчезновение всех очагов, любой из увеличенных ЛУ должен иметь короткую ось <10 мм;
• частичный ответ (PR) – уменьшение диаметра всех очагов более чем на 30%;
• прогрессирование заболевания (PD) – увеличение на 20% и более суммы диаметров основных очагов;
• стабилиза...

Солопова А.Е., Бендженова Б.Б., Хохлова С.В.