Kastrasyona dirençli metastatik prostat kanserinde GA-68 PSMA PET/BT tekstür özelliklerinin LU-177 PSMA tedavisi uygulanan hastalarda tedavi yanıtı ve sağkalım ile ilişkisinin araştırılması
The relation of GA-68 PSMA PET/CT radiomics features with treatment response and overall survival in metastatic castration-resistant prostate cancer patients undergoing LU-177 PSMA radioligand therapy
Yazar: MERVE ATALAY
Danışman: PROF. DR. BERNA TEKİN
Sağlık Bilimleri Üniversitesi / Ankara Bilkent Şehir Hastanesi / Nükleer Tıp Ana Bilim Dalı / Nükleer Tıp Bilim Dalı
Derece: Tıpta Uzmanlık, 2024
Konu: Radyoloji ve Nükleer Tıp = Radiology and Nuclear Medicine

Özet:
Amaç: Bu çalışmanın amacı metastatik kastrasyona dirençli prostat kanseri (mKDPK) tanısı ile Lutesyum-177 prostat spesifik membran antijeni (Lu-177 PSMA) radyoligand tedavisi alan hastalarda tedavi öncesi yapılan Galyum-68 Prostat Spesifik Membran Antijeni Pozitron Emisyon Tomografisi/Bilgisayarlı Tomografi (Ga-68 PSMA PET/BT) görüntülerinden elde edilen volümetrik ve radyomiks verilerinin hastaların tedavi yanıtı ve genel sağkalımı ile ilişkisinin ortaya konmasıdır.
Gereç ve Yöntem: Kasım 2021- Eylül 2023 tarihleri arasında kliniğimizde Lu-177 PSMA tedavisi alan hastalar retrospektif olarak tarandı. En az 2 siklus tedavi alan ve kliniğimizde tedavi öncesi Ga-68 PSMA PET/BT görüntülemesi bulunan 61 hasta çalışmaya dahil edildi. Hastaların demografik bilgileri, histopatoloji bulguları, 177Lu PSMA tedavisi öncesi aldığı tedaviler, tedavi öncesi ve sonrası serum PSA değerleri ile tedavi öncesi laboratuvar bulguları kaydedildi. Hastalardaki lezyonların segmentasyonu ve radyomiks özelliklerinin elde edilmesi Local Image Features Extraction (LIFEx) yazılımı kullanılarak yapıldı. Artmış Ga-68 PSMA tutulumu gösteren lezyonlar maksimum SUV değerinin %40'ı eşik değer olacak şekilde, 3 boyutlu olarak yarı otomatik segmente edildi. Her lezyon için birinci ve ikinci sıra radyomiks tekstür özellikleri ile konvansiyonel SUV ölçümleri, PSMA-TV, TL-PSMA değerleri elde edildi. Hastaların 177Lu-PSMA radyoligand tedavisine biyokimyasal yanıtları serum PSA değişimine göre değerlendirildi. Prostat Kanseri Çalışma Grubu 3 Kriterlerine göre tedavi öncesi serum PSA değerlerinde 2 kür tedavi sonrası ölçülen serum PSA değerlerine göre %50 ve daha fazla düşüş olması tedaviye yanıt olarak kabul edildi. Sağkalımın değerlendirilmesi amacıyla tedavi sonrası takiplerinde mortalite gelişen hastalar belirlendi. Veriler değerlendirilirken IBM SPSS 26 programı kullanıldı. Tip-1 hata düzeyinin %5'in altında olduğu durumlar (p<0.05) istatistiksel olarak anlamlı kabul edildi. Bulgular: Çalışma kapsamında dahil edilme kriterlerini karşılayan 61 hastaya ait 1129 lezyon incelendi. Hastaların yaş ortalaması 71,2 ± 7,2yıl idi (range:55-92). Tüm hastalar daha önce androjen deprivasyon tedavisi, 52 hasta (%85) kemoterapi, 58 hasta (%95) ikinci kuşak anti-androjen tedavisi ve 1 hasta radium tedavisi almıştı. İki kür 177Lu PSMA tedavisi sonrası hastaların 24'ünde (%39,3) %50'nin üzerinde serum PSA düşüşü görüldü ve bu hastalar biyokimyasal cevaplı olarak kabul edildi. 10 hastada (%16,4) serum PSA düzeylerinde %50'nin altında düşüş izlenirken, 27 hastada (%44,3) ise serum PSA düzeylerinde artış görüldü ve toplamda 37 hasta (%60,7) tedaviye biyokimyasal cevapsız olarak kabul edildi. Tedaviye biyokimyasal cevap ile ilişkili bulunan, AUC değeri yüksek olan değişkenler ile yapılan lojistik regresyon modeline göre, GLRLM-LRE tedaviye biyokimyasal cevabı göstermede bağımsız prediktör bir parametre olduğu ve GLRLM-LRE değerinin biyokimyasal cevap ile negatif korelasyon gösterdiği saptandı (OR=0,396 p=0,012). Sağkalım verilerine ulaşılabilen 53 hasta ile yapılan medyan 12 aylık (2- 27 ay) hasta takip verilerine göre hastaların genel sağkalımı ortalama 11,82 ±1,32 ay bulundu. Hastalarda mortalite ile ilişkili bulunan, AUC değeri yüksek olan değişkenler ile yapılan lojistik regresyon modelinde PSMA-TV'nin hastalarda mortalite riskini öngören bağımsız prediktör bir parametre olduğu; PSMA-TV değeri arttıkça hastalarda mortalite riski arttığı saptandı (OR=1,014 p=0,038<0,05). Ayrıca radyoligand tedaviye biyokimyasal cevaplı hastalarda ortalama genel sağkalım 15,98±2,02 ay iken, biyokimyasal cevap göstermeyen hasta grubunda 9,11±1,46 olarak bulundu. Buna göre tedaviye biyokimyasal cevap gösteren hasta grubunda genel sağkalım anlamlı olarak daha uzundu (p=0,009). Tartışma ve Sonuç: Çalışmamız kapsamında tekstürel parametrelerden GLRLM-LRE'nin biyokimyasal tedavi yanıtını göstermede, PSMA-TV'nin ise hastalarda mortalite riskini belirlemede bağımsız prediktör parametreler oldukları, bunlarla birlikte birçok SUV bazlı kantitatif parametrenin ve tekstürel özelliğin tedavi yanıtı ve sağkalım grupları arasında anlamlı farklar göstererek öngörü potansiyeline sahip parametreler oldukları saptandı. Bu çalışmanın Lu-177 PSMA radyoligand tedavisi öncesi bazal 68Ga PSMA PET/BT görüntülemeden elde edilebilecek noninvaziv prognostik biyobelirteçlerin saptanması yolunda ilk adımlardan biri olduğunu düşünüyoruz. Ancak tekstür analizi yöntemleri kullanılarak elde edilen verilerin günlük nükleer tıp pratiğinde kullanılabilmesi ve bu verilerin karmaşık analiz prosesleri sonrasında geliştirilen yapay zekâ algoritmaları ile rutin kullanıma alınabilmesi için; radyomiks alanında prospektif ve çok merkezli olarak tasarlanmış, yüksek hasta sayısına sahip çalışmalara ihtiyaç vardır. Bununla birlikte öncelikle farklı merkezler arası görüntüleme ve analiz yöntemlerinde standardizasyon sağlanmasının ardından elde edilen verilerin işlenmesi ve değerlendirilmesi önem arz eder.

Abstract:
Objective: The study aims to investigate the relation of volumetric and radiomics features data obtained from pre-treatment Gallium-68 Prostate Specific Membrane Antigen Positron Emission Tomography/Computed Tomography (Ga-68 PSMA PET/CT) with treatment response and overall survival in patients diagnosed with metastatic castration-resistant prostate cancer (mCRPC) and receiving Lutetium-177 Prostate Specific Membrane Antigen (Lu-177 PSMA) radioligand therapy. Material and Metods: Between November 2021 and September 2023, a total of 61 mCRPC patients who had received at least 2 cycles of Lu-177 PSMA therapy in our clinic with pre-treatment 68Ga PSMA PET/CT imaging were included in this retrospective study. Patient data including Gleason score, demographic information, serum total PSA values before and after treatment were recorded. For each scan, PSMA involvement above the background activity in prostate gland, bones, lymph nodes and other distant metastases were plotted semiautomatical with 40% threshold by an experienced nuclear medicine physician. Radiomic features and SUV-based volumetric parameters were extracted from PET images for a total of 1129 lesions by using LIFEx program. Patients were classified into two groups according to the "Prostate Cancer Working Group-3" (PCWG-3) criteria; the biochemical response was defined as a 50% or more reduction in the PSA level compared to the baseline. Otherwise, the patient was considered as no response. Results: 61 mCRPC patients with a median age of 71,2 (range: 55-92) were enrolled. Biochemical response was observed in 24 cases (39,3%), and 38 cases (71%) died during follow-up. According to the logistic regression model made with variables with high AUC values that are associated with the biochemical response to treatment, it was determined that GLRLM-LRE was an independent predictive parameter in showing the biochemical response to treatment. GLRLM-LRE value was negatively correlated with the biochemical response (OR=0,396 p=0,012). In addition to these,
several other radiomics features were able to differentiate between responders and non-responders with high diagnostic performance. According to the median follow-up data of 12 months (2-27 months) on 53 patients for whom survival data were available; the average overall survival of the patients was found to be 11.82 ± 1.32 months. In the logistic regression model made with variables with high AUC values that were associated with mortality in patients; PSMA-TV was an independent predictive parameter predicting the risk of mortality in patients. It was determined that as the PSMA-TV value increased, the risk of mortality increased in patients (OR=1.014 p=0.038<0.05). In addition, while the average overall survival was 15.98±2.02 months in patients with a biochemical response to radioligand therapy, it was 9.11±1.46 months in the patient group without a biochemical response. Accordingly, overall survival was significantly longer in the patient group showing biochemical response to treatment (p = 0.009). Conclusion: Within the scope of our study, GLRLM-LRE was found to be an independent predictive parameter in showing biochemical response; and PSMA-TV was found to be an independant predictive parameter in determining the risk of mortality in patients, In addition, many SUV-based quantitative parameters and textural features were found to be parameters with predictive potential, showing significant differences between treatment response and survival groups. We think that this study is one of the first steps towards identifying noninvasive prognostic biomarkers that can be obtained from baseline Ga-68 PSMA PET/CT imaging before Lu-177 PSMA radioligand therapy. However, in order for the data obtained using texture analysis methods to be used in daily nuclear medicine practice; there is a need for prospective and multicenter studies with a high number of patients in the field of radiomics.