Идентификация нового кластерина маркера желчи и общедоступной онлайн-платформы для прогнозирования, основанной на глубоком обучении, для холангиокарциномы

BMC Medicine, том 21, Номер статьи: 294 (2023) Цитировать эту статью

Подробности о метриках

Холангиокарцинома (ХКА) — высокоагрессивная злокачественная опухоль, диагностика которой до сих пор остается сложной задачей. Это исследование было направлено на идентификацию нового желчного маркера для диагностики CCA на основе протеомики и создание диагностической модели с глубоким обучением.

В общей сложности 644 субъекта (236 CCA и 408 не CCA) из двух независимых центров были разделены на группы открытий, перекрестной проверки и внешней проверки для исследования. Кандидаты в маркеры желчи были идентифицированы по трем протеомным данным и подтверждены на 635 клинических гуморальных образцах и 121 образце ткани. Диагностическая мультианалитическая модель, содержащая биомаркеры желчи и сыворотки, была создана в ходе перекрестной проверки методом глубокого обучения и проверена в независимой внешней когорте.

Результаты протеомного анализа и проверки клинических образцов показали, что кластерин желчи (CLU) был значительно выше в жидкостях организма CCA. На основе 376 субъектов в наборе перекрестной проверки ROC-анализ показал, что желчные CLU имели удовлетворительную диагностическую ценность (AUC: 0,852, чувствительность: 73,6%, специфичность: 90,1%). Основываясь на CLU желчи и 63 сывороточных маркерах, глубокое обучение позволило создать диагностическую модель, включающую семь факторов (CLU, CA19-9, IBIL, GGT, LDL-C, TG и TBA), которая показала высокую диагностическую ценность (AUC: 0,947, чувствительность: 90,3%, специфичность: 84,9%). Внешняя проверка в независимой когорте (n = 259) привела к аналогичной точности обнаружения CCA. Наконец, для удобства работы для КЦА была построена удобная онлайн-платформа прогнозирования.

Это крупнейшее и наиболее полное исследование, в котором сочетаются биомаркеры желчи и сыворотки для дифференциации CCA. Эта диагностическая модель потенциально может быть использована для обнаружения CCA.

Отчеты экспертной оценки

Холангиокарцинома (ХКА) известна как высокоагрессивная злокачественная опухоль. В зависимости от анатомической локализации поражения ОХА можно разделить на внутрипеченочную холангиокарциному (iCCA), перихилярную холангиокарциному (pCCA) и дистальную холангиокарциному (dCCA). Будучи второй по распространенности злокачественной опухолью гепатобилиарной системы, ОСА составляет около 3% всех опухолей желудочно-кишечного тракта [1] и имеет плохой прогноз с низкой 5-летней выживаемостью (от 7 до 20%) и высокой летальностью (что составляет около 2% ежегодной смертности от рака в мире), все это сводится к трудностям ранней диагностики [2, 3].

Диагностика ОСА затруднена из-за ее бессимптомного клинического характера и анатомического расположения. В настоящее время ОКА в основном выявляется с помощью методов визуализации, таких как компьютерная томография (КТ), магнитно-резонансная томография (МРТ) и эндоскопия, но их диагностические возможности разочаровывают скромной точностью и предполагаемой чувствительностью всего от 6 до 71,9% [4]. , 5]. Сывороточный CA19-9 обычно используется для диагностики CCA, но его чувствительность и специфичность в лучшем случае разочаровывают [6, 7]. Удивительно, но результаты послеоперационной патологии показывают, что 10–25% пациентов, перенесших хирургическое лечение по поводу подозрения на ОКА, в конечном итоге свободны от раковых клеток, что подчеркивает острую необходимость в более точных диагностических инструментах [5, 8, 9].

Желчь является непосредственной микросредой для роста опухолевых клеток желчных протоков, а раковые белки в CCA могут секретироваться в желчь и потенциально могут использоваться в качестве биомаркеров для диагностики [10, 11]. Кроме того, при ОСА изменяются и многие сывороточные маркеры [7, 12]. Дифференциально экспрессируемые белки в желчи в основном отражают локальные изменения, тогда как сывороточные маркеры в основном отражают систематические изменения в прогрессировании ОСА [4]. Таким образом, объединение маркеров в желчи и крови может повысить точность дифференциации ХКА от других заболеваний желчевыводящих путей.

В этом исследовании мы определили и оценили эффективность нового желчного биомаркера для диагностики ХКА. На основе этого была создана модель глубокого обучения путем объединения других сывороточных маркеров. Наконец, диагностическая эффективность модели была подтверждена другой независимой группой.