Sviluppo e validazione di un 21 - Kunming PCBA Gruppo Co.,Ltd

Rapporti scientifici volume 13, numero articolo: 12526 (2023) Citare questo articolo

Dettagli sulle metriche

I risultati di sopravvivenza per i pazienti con neuroblastoma variano notevolmente e mancano marcatori prognostici affidabili e strumenti di stratificazione del rischio. Abbiamo cercato di identificare e convalidare una firma trascrittomica in grado di prevedere il rischio di mortalità nei pazienti con neuroblastoma. Il set di dati TARGET NBL (n = 243) è stato utilizzato per sviluppare il modello e due coorti indipendenti, E-MTAB-179 (n = 478) e GSE85047 (n = 240) sono state utilizzate come set di convalida. L’EFS era l’esito primario e l’OS era l’esito secondario di interesse per tutte le analisi. Abbiamo identificato una firma di 21 geni in grado di stratificare i pazienti con neuroblastoma in gruppi ad alto e basso rischio negli studi E-MTAB-179 (HR 5,87 [3,83–9,01], p < 0,0001, AUC a 5 anni 0,827) e GSE85047 (HR 3,74 [2,36 –5,92], p < 0,0001, AUC a 5 anni 0,815) coorti di validazione. Inoltre, la firma è rimasta indipendente dalle variabili clinicopatologiche note ed è rimasta prognostica all'interno dei sottogruppi clinicamente importanti. Inoltre, la firma è stata effettivamente incorporata in un modello di rischio con variabili clinicopatologiche per migliorare la prestazione prognostica nelle coorti di validazione (Pooled Validation HR 6,93 [4,89–9,83], p < 0,0001, AUC a 5 anni 0,839). Una simile utilità prognostica è stata dimostrata anche con l’OS. La firma identificata è un robusto predittore indipendente degli esiti di EFS e OS nei pazienti con neuroblastoma e può essere combinata con variabili clinicopatologiche utilizzate clinicamente per migliorare la prestazione prognostica.

Il neuroblastoma è il tumore solido extracranico più comune nei bambini e rappresenta circa il 7-10% di tutti i tumori infantili1,2,3. Il neuroblastoma è caratterizzato da una sostanziale eterogeneità nelle caratteristiche del tumore4,5,6 e negli esiti dei pazienti, che vanno dalla regressione spontanea in alcuni pazienti7 alla malattia metastatica resistente al trattamento in altri8. Data questa eterogeneità, sono stati sviluppati più sistemi di stadiazione per stratificare il rischio per i pazienti con diagnosi di neuroblastoma. L'International Neuroblastoma Staging System (INSS) è un sistema di stadiazione postchirurgica, sviluppato nel 1986, che utilizza la localizzazione della malattia, lo stato dei linfonodi e l'entità della resezione chirurgica per la classificazione dei pazienti9,10. L'INSS è stato in gran parte soppiantato dall'International Neuroblastoma Risk Group Staging System (INRGSS), formato nel 2005 per creare una classificazione di stadiazione indipendente dai risultati della resezione chirurgica. Questo strumento utilizza la presenza di fattori di rischio definiti dall'immagine (IDRF) per classificare i tumori locoregionali come L1 (IDRF assente) o L2 (IDRF presente)11,12. Entrambi questi strumenti hanno costantemente dimostrato una forte associazione con i risultati di sopravvivenza11,12,13.

Oltre a questi sistemi di stadiazione consolidati, numerosi studi hanno identificato altre caratteristiche cliniche, patologiche e genomiche associate alla sopravvivenza nel neuroblastoma. Ad esempio, l'età del paziente alla diagnosi rappresenta un'importante variabile prognostica, poiché i pazienti più anziani (spesso definiti come quelli di età superiore a 18 mesi) hanno costantemente dimostrato di avere esiti peggiori8,14. È stato dimostrato che l'amplificazione del numero di copie MYCN è associata in modo indipendente a scarsi risultati clinici e si riscontra in circa il 25% dei casi di neuroblastoma e nel 40% dei casi ad alto rischio15. Anche altre aberrazioni cromosomiche segmentali, come la delezione del cromosoma 1p, la delezione di 11q o l'aumento di 17q, sono state associate a scarsi risultati di sopravvivenza nel neuroblastoma16,17. Inoltre, caratteristiche molecolari e patologiche come la categoria istologica18, la ploidia del DNA19 e il grado di differenziazione del tumore sono stati identificati come marcatori prognostici nel neuroblastoma.

Pertanto, gli attuali approcci gestionali si basano in gran parte sui punteggi di classificazione del rischio che incorporano il sistema di stadiazione INRGSS insieme a una combinazione di caratteristiche cliniche, patologiche e genomiche che hanno mostrato un’associazione con la sopravvivenza nel neuroblastoma. Tra i punteggi più riconosciuti figurano i criteri di classificazione del rischio del Children's Oncology Group (COG) rivisti nel 20218. Questo sistema di punteggio utilizza lo stadio INRGSS, nonché l'età alla diagnosi, la classificazione istologica e la presenza di biomarcatori molecolari e patologici come lo stato delle amplificazioni MYCN, la ploidia del DNA e le aberrazioni cromosomiche segmentali per classificare i pazienti in gruppi a rischio basso, intermedio e alto8, 20. La maggior parte dei pazienti classificati a basso rischio può essere osservata per una regressione spontanea del tumore o trattata con la sola resezione chirurgica21. Quelli con malattia a rischio intermedio sono spesso trattati con chemioterapia multi-agente neoadiuvante seguita da resezione chirurgica21. I pazienti ad alto rischio ricevono un regime di trattamento intensivo che comprende una fase di induzione con chemioterapia multi-agente e resezione chirurgica, una fase di consolidamento di chemioterapia ad alte dosi con recupero di cellule staminali autologhe e radioterapia e una fase post-consolidamento in cui i pazienti spesso ricevono immunoterapia per mirare alla malattia minima residua, nel tentativo di prevenire le ricadute22. I risultati variano considerevolmente tra i gruppi, con i pazienti a basso rischio che riscontrano una sopravvivenza globale a 5 anni del 98% rispetto al 62% di quelli con malattia ad alto rischio8. A causa di questa sostanziale differenza prognostica, molti sforzi sono stati diretti verso la deintensificazione del trattamento per i pazienti a rischio basso e intermedio23,24 e l’intensificazione della terapia per i pazienti ad alto rischio25,26,27 per migliorare i risultati nel neuroblastoma.

18 months or < 18 months), MYCN amplification status (amplified or unamplified), and INSS stage (I/II or III/IV). Once stratified, patients in each subgroup were divided into high and low-risk groups by the median prognostic signature risk score, and univariate CoxPH regression was performed to assess the prognostic utility of the signature in these subgroups./p> 18 months vs. < 18 months), MYCN amplification status (amplified vs. unamplified), and INSS stage (I/II vs. III/IV). Univariate CoxPH regression was performed on clinicopathological variables to assess their association with survival outcomes, with variables significantly associated being retained for multivariate CoxPH regression with the dichotomized scores for the 21-gene signature./p>

18 months or < 18 months), MYCN amplification status (amplified or unamplified), and INSS stage (I/II or III/IV) and univariate CoxPH was used to assess signature association with survival. In both validation cohorts, the 21-gene signature demonstrated significant ability to stratify EFS within age < 18 months at diagnosis, age > 18 months at diagnosis, INSS stage III/IV, and unamplified MYCN status subgroups (Table 2). Similar trends were noted in OS analysis, with the signature able to stratify within age < 18 and > 18 months at diagnosis, INSS stage III/IV and unamplified MYCN status patients in the GSE85047 cohort. In the E-MTAB-179 cohort, due to the absence of OS events in the low-risk strata of the INSS stage I/II and age < 18 months at diagnosis subgroups, these specific analyses could not be performed. However, the signature remained significant within age > 18 months at diagnosis, INSS stage III/IV and unamplified MYCN status groups (Supplementary Table 2). Further analysis in a pooled validation cohort demonstrates that the obtained signature is a strong predictor of EFS in patients with multiple clinicopathologic prognostic factors associated with low-risk (Supplementary Table 3), though similar findings were not replicated in OS given the paucity of events in for this outcome measure (Supplementary Table 4) These findings suggest that the generated 21-gene signature may be useful for identification of neuroblastoma patients at higher and lower risk even within existing clinical subgroups currently used for prognostication./p> 18 months at diagnosis, INSS stage III/IV, MYCN amplification and high 21-gene risk score were all significant predictors of poor survival in both validation cohorts (p < 0.0001 for all analyses) (Table 3). Multivariate CoxPH analysis utilizing features statistically significant in univariate modelling, demonstrated that the identified 21-gene risk score remained an independent prognostic factor for predicting outcomes in neuroblastoma patients. In addition to the prognostic signature, INSS stage and MYCN status also emerged as independent risk factors, while age at diagnosis was only significantly associated in the GSE85047 validation cohort (Table 3). These results indicate that the 21-gene prognostic signature maintained its independent association with EFS when analyzed in multivariate analysis adjusting for significant clinicopathologic covariates. OS analysis revealed similar trends in univariate CoxPH analysis, with all variables being significant (Supplementary Table 5). In multivariate analysis, all variables retained significance in the E-MTAB-179 cohort, however the 21-gene signature was not significantly associated with survival in the GSE85047 cohort (Supplementary Table 5)./p> 18 months at diagnosis, MYCN amplification, and INSS stage III/IV increasing a patient’s score in both EFS and OS analysis. The combined risk score demonstrated significant ability to stratify EFS (HR 6.93 [4.89–9.83], p < 0.0001) (Fig. 3B) and OS (HR 54.29 [20.10–146.60], p < 0.0001) in the pooled validation cohort (Supplementary Fig. 2B). 5 year ROC curves also demonstrated an improved ability to predict survival outcomes compared to the signature or any clinicopathological variable in isolation (EFS AUC = 0.839; OS AUC = 0.908) (Fig. 3C and Supplementary Fig. 2C). These results suggest that our 21-gene risk signature can be effectively incorporated with commonly used clinicopathological tools to improve risk stratification and survival outcome prediction in the clinic./p>

3.0.CO;2-9" data-track-action="article reference" href="https://doi.org/10.1002%2F1096-911X%2820010101%2936%3A1%3C83%3A%3AAID-MPO1020%3E3.0.CO%3B2-9" aria-label="Article reference 19" data-doi="10.1002/1096-911X(20010101)36:13.0.CO;2-9"Article Google Scholar /p>