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第43卷第9期 李 巧,王宇昊,夏一凡,等. 集成机器学习构建透明细胞肾细胞癌免疫影像分型及预测
2023年9月 患者生存的价值[J]. 南京医科大学学报(自然科学版),2023,43(9):1265-1272 ·1269 ·
1.0 预示着复发死亡风险更高,集成 ML 构建 Rad⁃TMB
1年OS
0.8 3年OS 和Rad⁃MSI的AUC、精确度及准确度均>0.70,揭示
5年OS
实际生存 0.6 肿瘤 TMB 及 MSI 表型与影像组学特征具有一定关
联性。
0.4
同时本研究发现,高 AJCC 分期(Ⅲ和Ⅳ)是不
0.2
良预后的独立风险因素,这与既往研究一致 [3-4] 。另
0
+
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 外对 CD8 T 细胞浸润的 3 个关键评分分析,发现高
预测生存
Rad⁃肿瘤基质评分及肿瘤纯度评分提示预后良好,
基于终点状态有无复发使用最大相关最小冗余法对851个影像
可能因为免疫炎症型(具有密集的 CD8 T 细胞浸
+
组学特征进行降维得到30个特征,采用最新梯度提升树算法(GBM)
进行Rad生存分析,并绘制1年、3年、5年生存期的校准曲线图(R语 润)肿瘤免疫微环境具有较好的免疫原性和对免疫
言的mRMRe包、survival包、gbm包及rms包)。 治疗的应答性,从而提高患者远期生存率 [19] 。21种
图1 Rad模型预测1年、3年、5年生存期的校准曲线图 免疫细胞浸润表达及其 ImRad 分型中,Rad⁃静息态
Figure 1 Calibration curve of Rad on predicting 1⁃year, 树突状细胞及静息态树突状细胞浸润均提示预后
3⁃year,5⁃year survival period
良好,其OS曲线在高、低表达组间均存在显著差异;
一种可靠的无创性影像检查方法来预测肿瘤免疫 Rad⁃M1 巨噬细胞及 M1 巨噬细胞浸润提示预后良
微环境状态,从而为提高患者免疫治疗效果提供可 好,Rad⁃M1 巨噬细胞的生存曲线在高、低表达组间
靠依据。以往研究发现 TMB 可用于预测肺癌、膀 存在显著差异,说明影像免疫分型有预测免疫细胞
胱癌、黑色素瘤及结直肠癌等实体肿瘤的免疫治 活性的能力;Rad⁃浆细胞高表达提示预后良好,但浆
疗疗效 [18] ,MSI 决定了胃肠癌患者对免疫治疗的反 细胞浸润预后不良,这可能与小样本数据分布不均
应 [10-11] ,笔者首次将 TMB 和 MSI 应用于 ccRCC 中, 有关;高Rad⁃激活态肥大细胞及激活态肥大细胞患
其对患者术后预后的预测价值在 Clinic⁃Pt⁃Im 和 者预后不良,其生存曲线高、低表达组间均存在显
Clinic⁃Pt⁃ImRad 模型中均得到验证,高 MSI 和 TMB 著差异;高 Rad⁃嗜酸性粒细胞表达的患者预后不
表2 Rad、ImRad及Clinc⁃Pt⁃Im模型多因素Cox分析
Table 2 Multivariate Cox analysis of Rad,ImRad and Clinc⁃Pt⁃Im models
预后模型 独立预测因子 HR(95%CI) P值 C⁃index(95%CI)
Rad wavelet⁃LLL_glcm_Imc1 00.01(0.00~0.05) 0.006 0.756(0.636~0.876)
wavelet⁃HHH_glrlm_Long Run Low Gray Level Emphasis 00.50(0.25~0.99) 0.049
wavelet⁃LHL_ngtdm_Strength 28.23(24.75~58.41) 0.009
ImRad Rad⁃PDCD1 00.20(0.07~0.54) 0.002 0.857(0.787~0.927)
Rad⁃肿瘤基质评分 00.14(0.04~0.42) < 0.010
Rad⁃浆细胞 00.25(0.07~0.89) 0.033
Rad⁃M1巨噬细胞 00.20(0.07~0.55) 0.002
Rad⁃静息态树突状细胞 00.10(0.03~0.31) < 0.010
Rad⁃激活态树突状细胞 00.21(0.07~0.60) 0.004
Rad⁃激活态肥大细胞 43.70(7.82~244.9) < 0.010
Rad⁃嗜酸性粒细胞 03.75(1.02~13.60) 0.045
Clinic⁃Pt⁃Im AJCC分期 63.70(13.60~298.70) < 0.010 0.924(0.872~0.976)
肿瘤免疫细胞浸润评分 07.79(1.54~39.30) 0.013
肿瘤纯度评分 00.05(0.01~0.38) 0.003
TMB 10.40(2.20~49.30) 0.003
初始B细胞 10.10(1.74~58.90) 0.010
静息态自然杀伤细胞 00.05(0.01~0.36) 0.003
M0巨噬细胞 00.19(0.05~0.77) 0.020
M1巨噬细胞 00.18(0.05~0.61) 0.006
M2巨噬细胞 06.57(1.78~24.20) 0.005
静息态树突状细胞 00.11(0.03~0.44) 0.002
激活态肥大细胞 151.00(26.00~876.90) < 0.010
其上3个模型系数Omnibus检验的以2为底的对数似然值分别为176.065、115.517、191.548。