Case

基于AI预后模型验证放疗对HER2阳性乳腺癌肺转移患者的生存获益

  结合AI的预测模型有助于识别HER2阳性乳腺癌放疗获益人群并优化治疗策略

  乳腺癌亚型中,人表皮生长因子受体2(HER2)阳性乳腺癌往往增殖率高、远处转移倾向强,且肺部为最常见转移部位之一[1]。放射治疗(RT)作为肿瘤局部治疗的重要手段,可帮助局部控制并缓解症状,但由于肿瘤负荷、治疗时机及患者反应存在异质性,RT在HER2阳性乳腺癌肺转移中的作用尚未完全明确[2]。近年来,人工智能(AI)已成为肿瘤学决策中的有力工具,基于影像组学的机器学习模型有望筛选最可能从RT中获益的患者、优化放疗计划并实时监测治疗反应[3]。然而,专门探索AI工具在指导HER2阳性乳腺癌肺转移RT中应用的相关研究仍较少。近期一项回顾性研究针对HER2阳性肺转移乳腺癌患者基于AI建立了新的RT预后预测模型,并对其性能进行了评估[4]。本文特此整理关键信息。

  研究回顾性纳入了2006年1月至2021年12月期间在两家医疗机构接受治疗的248例HER2阳性乳腺癌伴肺转移患者。HER2阳性定义遵循ASCO/CAP指南。对于IHC 2+病例常规进行FISH检测以确认HER2状态。仅纳入经确认的HER2阳性患者。肺转移主要通过影像学检查(包括胸部CT和PET/CT)由经验丰富的放射科医师诊断。

  患者纳入标准:(1)经组织学确认为HER2阳性乳腺癌;(2)影像或病理证实的肺转移;(3)临床资料完整可用。排除标准:(1)年龄<18岁;(2)男性;(3)总生存期<3个月;(4)合并严重基础疾病不宜接受放疗。

  放疗采用调强放疗(IMRT),以实现适形剂量分布并降低毒性。中位放射剂量为42 Gy。治疗决策综合考虑肿瘤负荷、症状控制、患者整体临床状况及治疗费用等因素。

  分类变量采用卡方检验进行比较。连续变量(如年龄)的正态性通过Shapiro–Wilk检验评估:符合正态分布者采用独立样本t检验,非正态分布者采用Mann–Whitney U检验。为减少放疗组与非放疗组的基线差异,应用倾向性评分匹配(PSM)。采用Kaplan-Meier法绘制生存曲线,组间差异通过log-rank检验评估。

  为识别与OS相关的潜在预后因素,采用最小绝对收缩与选择算子(LASSO)回归并进行10折交叉验证。根据交叉验证偏似然偏差最小值(λ.min)选择最优正则化参数(λ),以优化模型预测精度。在λ.min处系数非零的变量被保留,并进一步纳入多变量Cox比例风险模型以确定独立预后指标。根据最大选择秩统计量确定最优截断值,将患者按模型风险评分分为高风险组与低风险组。采用风险评分可视化图(ggrisk图)、受试者工作特征(ROC)曲线及决策曲线分析(DCA)评估模型的预后性能。

  PSM前,248例HER2阳性乳腺癌患者的基线。结果显示,放疗组与非放疗组在年龄、激素受体状态、Ki-67指数、T分期、N分期及化疗方案方面均无统计学显著差异(均p0.05)。此外,放疗组接受曲妥珠单抗联合帕妥珠单抗治疗的患者比例较高(19.4% vs. 11.3%),尽管差异未达到统计学显著性(p=0.083)。两组间的激素治疗比例呈临界差异(p=0.054),放疗组激素受体阳性患者比例更高(48.4% vs. 35.5%)。

  总生存期截至末次随访,放疗组124例患者中有80例(64.5%)死亡,非放疗组124例患者中有98例(79.0%)死亡。PSM前,放疗组患者中位总生存期(mOS)为50.4个月,非放疗组为34.0个月,差异具有统计学意义(p0.001;图1A)。PSM后,放疗组的生存获益依然显著,其mOS为51.5个月,而非放疗组为32.3个月(p0.001;图1B)。

  AI模型的建立与验证LASSO回归分析确定放疗、激素受体状态、T分期、N分期、化疗及激素治疗为OS的预后因素(图2A、B)。

  基于Cox模型计算每位患者的风险评分,并通过最优截断值(cutoff=0.01)将患者分为高风险组和低风险组(图4A)。如图4B所示,高风险组患者死亡数更多、OS更短。图4C的热图显示,两组间放疗分布的差异较为明显。

  ROC曲线A)证实Cox模型具有良好的区分能力,其1年及3年AUC值分别为0.716和0.722。决策曲线B)进一步证明了该模型的临床实用性和稳定性。

  文章小结本研究通过回顾性分析证实,RT可显著延长HER2阳性乳腺癌肺转移患者OS,中位生存获益超过16个月。结合LASSO-Cox回归构建的AI风险预测模型,整合了放疗、激素受体状态、T/N分期等预后因素,显示出良好的区分能力与临床适用性。该模型有助于识别高风险患者、指导个体化治疗决策,体现了AI在优化晚期乳腺癌治疗策略中的应用潜力。

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