陽子線治療を受けた肺がん患者の肺炎に対する光子ベースの正常組織合併症確率モデルの更新

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Pract Radiat Oncol.2020 May;S1879-8500(20)30102-8. doi: 10.1016/j.prro.2020.04.005.Epub 2020-05-13.

陽子線治療を受けた肺がん患者の肺炎に対する光子ベースの正常組織合併症確率モデルの更新

Updating Photon-Based Normal Tissue Complication Probability Models for Pneumonitis in Patients With Lung Cancer Treated With Proton Beam Therapy.

Varsha Jain
Anne G H Niezink
Melissa Frick
Abigail Doucette
Amberly Mendes
Charles B Simone
Johannes A Langendijk
Robin Wijsman
Steven J Feigenberg
William Levin
Keith A Cengel
Arjen van der Schaaf
Abigail T Berman

PMID: 32416270 DOI: 10.1016/j.prro.2020.04.005.

抄録

目的:

陽子線治療（PBT）による放射線性肺炎（RP）のリスクを予測するための有効なモデルは現在のところ存在しない。我々の目的は、PBTを用いた現代的な線量の化学放射線療法を受けた局所進行非小細胞肺癌のコホートにおいて、確立された複数の光子ベースの正常組織合併症確率モデルを外部から検証し、再調整することであった。

PURPOSE: No validated models for predicting the risk of radiation pneumonitis (RP) with proton beam therapy (PBT) currently exist. Our goal was to externally validate and recalibrate multiple established photon-based normal tissue complication probability models for RP in a cohort with locally advanced nonsmall cell lung cancer treated with contemporary doses of chemoradiation using PBT.

方法と材料:

外部検証コホートは、PBTを用いた化学放射線療法を受けた局所進行非小細胞肺がん患者99人の連続した患者で構成された。RPは治療後3ヵ月と6ヵ月の時点でレトロスペクティブにスコア化した。photon Quantitative Analyses of Normal Tissue Effects in the Clinic（QUANTEC）肺炎モデル、臨床リスク因子を調整したQUANTECモデル、およびより新しいオランダの更新されたQUANTECモデルの性能を評価した。大規模な再較正（切片の再推定）、再較正（切片/斜面の再推定）、モデル改訂（すべての係数の再推定）のいずれかによってモデル更新の必要性をテストするために、クローズドテスト手順が実施された。

METHODS AND MATERIALS: The external validation cohort consisted of 99 consecutive patients with locally advanced nonsmall cell lung cancer treated with chemoradiation using PBT. RP was retrospectively scored at 3 and 6 months posttreatment. We evaluated the performance of the photon Quantitative Analyses of Normal Tissue Effects in the Clinic (QUANTEC) pneumonitis model, the QUANTEC model adjusted for clinical risk factors, and the newer Netherlands updated QUANTEC model. A closed testing procedure was performed to test the need for model updating, either by recalibration-in-the-large (re-estimation of intercept), recalibration (re-estimation of intercept/slope), or model revision (re-estimation of all coefficients).

結果:

グレード2以上のRPのイベントが21件（21％）あった。PBTデータセットのクローズドテスト手順では、モデルとデータ間の大きな偏差は検出されず、光子ベースのオランダの更新されたQUANTECモデルのみ切片の調整が推奨された（切片更新：-1.2）。しかし、データの検出力の範囲内では偏差が有意ではなかったため、スロープの更新とモデル係数の修正は、クローズドテストでは推奨されませんでした。

RESULTS: There were 21 events (21%) of ≥grade 2 RP. The closed testing procedure on the PBT data set did not detect major deviations between the models and the data and recommended adjustment of the intercept only for the photon-based Netherlands updated QUANTEC model (intercept update: -1.2). However, an update of the slope and revision of the model coefficients were not recommended by the closed testing procedure, as the deviations were not significant within the power of the data.

結論:

PBTの線量反応関係と光子の正常組織合併症の線量反応関係が類似していることは、これまで仮定されてきたことである。我々は、既存の広く使われている光子ベースのモデルが、わずかな修正を加えただけで我々のPBTデータによく適合することを示している。これらの検証済みで更新された正常組織合併症確率モデルは、特定の患者に最適な治療法を個別に選択するのに役立つ。

CONCLUSIONS: The similarity between the dose-response relationship for PBT and photons for normal tissue complications has been an assumption until now. We demonstrate that the preexisting, widely used photon based models fit our PBT data well with minor modifications. These now-validated and updated normal tissue complication probability models can aid in individualizing selection of the most optimal treatment technique for a particular patient.