切除可能な非小細胞肺癌のリンパ節転移に対する円形腫瘍DNAに基づく術前非侵襲的予測モデルの開発と検証

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Transl Lung Cancer Res.2020 Jun;9(3):722-730. tlcr-09-03-722. doi: 10.21037/tlcr-20-593.

切除可能な非小細胞肺癌のリンパ節転移に対する円形腫瘍DNAに基づく術前非侵襲的予測モデルの開発と検証

Development and validation of a preoperative noninvasive predictive model based on circular tumor DNA for lymph node metastasis in resectable non-small cell lung cancer.

Rusi Zhang
Xuewen Zhang
Zirui Huang
Fang Wang
Yongbin Lin
Yingsheng Wen
Li Liu
Jinbo Li
Xinyi Liu
Wenzhuan Xie
Mengli Huang
Gongming Wang
Longjun Yang
Dechang Zhao
Xiangyang Yu
Kexing Xi
Weidong Wang
Ling Cai
Lanjun Zhang

PMID: 32676334 PMCID: PMC7354122. DOI: 10.21037/tlcr-20-593.

抄録

背景:

切除可能な非小細胞肺癌（NSCLC）患者の臨床リンパ節病期分類は予後を示すだけでなく、一次治療戦略を決定するものでもある。術前のリンパ節転移を予測するための非侵襲的なツールの需要は依然として大きい。本研究では、切除可能なNSCLC患者のリンパ節転移を予測するために、円形腫瘍DNA（ctDNA）に基づく術前非侵襲的予測モデルを開発し、外部から検証することを目的とした。

Background: Clinical lymph node staging in resectable non-small cell lung cancer (NSCLC) patients not only indicates prognosis, but also determines primary treatment strategy. The demand of noninvasive tool for preoperative lymph node metastasis prediction remains significant. This study aimed to develop and externally validate a preoperative noninvasive predictive model based on circular tumor DNA (ctDNA) for the lymph node metastasis in resectable NSCLC patients.

方法:

TRACERxコホートの切除可能なNSCLC患者をトレーニンググループに含めた。術前に非侵襲的にアクセス可能な潜在的な予測因子を多変量ロジスティック回帰を用いてノモグラムを作成した。予測モデルは、当院の同様のコホートで外部から検証された。

Methods: Resectable NSCLC patients in TRACERx cohort were included as training group. Potential preoperative noninvasively accessible predictors were incorporated into the development of a nomogram via multivariate logistic regression. The predictive model was externally validated by a similar cohort from our hospital.

結果:

全体として、TRACERxコホートの58例を研修群、当院の37例を外部検証群に含めた。ctDNAの変異対立遺伝子頻度（VAF）レベルはリンパ節転移と有意に関連していた（OR：4.89、95％CI：1.22-19.54、P＝0.03）。年齢、腫瘍サイズ、VAFを組み込んだ予測モデルは、トレーニング群（AUC = 0.77、95% CI: 0.65-0.90、P=0.001）と外部検証群（AUC = 0.84、95% CI: 0.70-0.99、P=0.005）の両方において、十分な識別性と校正性を示した。

Results: Overall, 58 patients from TRACERx cohort were included as training group and 37 patients from our hospital were included as external validation group. Variant allele frequency (VAF) level of ctDNA was significantly associated with lymph node metastasis (OR: 4.89, 95% CI: 1.22-19.54, P=0.03). The predictive model incorporating age, tumor size and VAF demonstrated satisfactory discrimination and calibration in both training group (AUC =0.77, 95% CI: 0.65-0.90, P=0.001) and external validation group (AUC =0.84, 95% CI: 0.70-0.99, P=0.005).

結論:

術前のctDNAにおける高VAF値は、切除可能なNSCLCのリンパ節転移を示唆している可能性がある。また、切除可能なNSCLC患者のリンパ節転移に対する術前非侵襲的予測モデルを開発し、十分な弁別とキャリブレーションを行い、外部検証を行った。

Conclusions: High VAF level in preoperative ctDNA may indicate lymph node metastasis of resectable NSCLC. And a preoperative noninvasive predictive model based on ctDNA for the lymph node metastasis in resectable NSCLC patients was developed and externally validated with satisfactory discrimination and calibration.