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乳腺浸润性微乳头状癌预后影响因素分析与模型构建

2021-08-04张明坤王哲杨柳侯兰张聚良

中国肿瘤临床 2021年12期
关键词:线图乳腺建模

张明坤 王哲 杨柳 侯兰 张聚良

美国癌症中心的统计数据显示,每年美国有271 270 例新发乳腺癌患者,其中约42 260 例患者死于乳腺癌[1]。浸润性微乳头状癌(invasive micropapillary carcinoma,IMPC)是乳腺浸润性导管癌的一种特殊类型,占乳腺癌的2%~8%[2]。乳腺IMPC 因具有更高的侵袭性,易出现血管侵犯及淋巴结转移[3-4],但对其临床病理特征和预后影响因素尚缺乏统一的结论[5]。如何对乳腺IMPC 患者的危险因素进行综合考虑并预测预后,对改善患者的生存具有重要意义。本研究旨在通过分析对比中国和美国乳腺IMPC 患者数据,构建预测患者总生存(overall survival,OS)率和癌症特异生存(cancer-specific survival,CSS)率的列线图模型,为患者个体化治疗提供依据。

1 材料与方法

1.1 材料

回顾性分析2006年7月至2015年7月83 例中国人民解放军空军军医大学西京医院收治的乳腺IMPC 患者临床资料。通过SEER*Stat version 8.3.5软件对2010年3月至2015年3月美国国立癌症研究所的SEER 数据库中的乳腺IMPC 患者的数据进行筛选,最终纳入415 例。纳入标准:1)病理确诊为乳腺癌的患者,病理学特征符合国际肿瘤学疾病编码(International Classification of Diseases for Oncology)第三版(ICD-O-3);2)病理分型为IMPC;3)有完整的临床病理及随访资料。排除标准:1)随访信息不完整;2)经过尸检或死亡证明确诊的病例;3)分化程度、肿瘤分期等重要信息缺失。

1.2 方法

1.2.1 模型的构建和验证 对比本院和SEER 数据库中的中美两国患者的临床病理资料,包括年龄、是否放疗、是否化疗、分期、分化程度、左右侧、肿瘤位置、是否为第一原发肿瘤、术式、激素受体(hormone rece ptor,HR)、人类表皮生长因子受体-2(HER-2)状态、分子分型以及生存状态和时间等变量。以SEER 数据库提取的415 例患者数据作为建模集,分析乳腺IMPC 预后的独立影响因素并建立预测模型,以本院83 例患者数据作为验证集,验证模型对于中国患者的预测效果。

1.2.2 随访 使用门诊和电话随访方式,建模集随访时间为0~83 个月、中位随访时间为59 个月,验证集随访时间为19~102 个月、中位随访时间66 个月。随访截止至2020年8月。

1.3 统计学分析

采用R 软件(4.0.3)进行统计学分析并绘制列线图。采用χ2检验和Fisher 精确检验比较建模集和验证集的基线特征,对于等级资料进行Mann-Whitney U秩和检验,连续资料进行t检验,采用Kaplan-Meier法计算总生存率,Log rank 法检验评价各变量的不同亚组生存差异。通过单因素及Cox 比例风险回归模型多因素和Fine-Gray 竞争风险模型分析影响乳腺IMPC 预后的独立危险因素,通过C-index、校准曲线和临床决策曲线分析(decision curve analysis,DCA)验证模型的可靠性。P<0.05 为差异具有统计学意义。

2 结果

2.1 乳腺IMPC 患者一般特征

建模集平均年龄为60 岁,验证集平均年龄为51 岁,两者比较差异具有统计学意义(P=0.013)。建模集和验证集中的年龄、肿瘤位置、术式、是否为第一原发肿瘤和T 分期进行比较差异具有统计学意义(P<0.05,表1)。

表1 乳腺IMPC 患者的一般特征

表1 乳腺IMPC 患者的一般特征 (续表1)

2.2 各因素对IMPC 预后影响的分析

采用单因素及Cox 比例风险回归模型多因素分析结果显示,年龄、N 分期、M 分期及分子分型是乳腺IMPC 患者OS 预后的独立危险因素(P<0.05,表2)。采用Kaplan-Meier 和Log rank 检验方法,使用Cox 比例风险回归模型绘制各主要因素的生存曲线;采用Fine-Gray 竞争风险模型分析患者的CSS 预后影响因素,绘制累计肿瘤特异性死亡率和累计竞争风险事件发生率(非肿瘤相关死亡率)的生存曲线(图1)。采用Fine-Gray 竞争风险模型分析显示,N 分期、M 分期及分子分型是乳腺IMPC患者CSS 预后的独立危险因素(P<0.05),HR(95%CI)分别为1.39(1.11~1.74)、11.26(6.05~20.94)、1.43(1.09 ~1.88)。

表2 影响乳腺IMPC 患者预后的单因素和Cox 比例风险回归模型多因素分析

图1 筛选因素对乳腺IMPC 患者OS 和CSS 影响的生存曲线分析

2.3 乳腺IMPC 患者OS 及CSS 预后列线图的构建

基于建模集Cox 比例风险回归模型多因素和Fine-Gray 竞争风险模型分析结果,分别构建乳腺IMPC 患者OS 和 CSS 预后的列线图预测模型(图2)。将列线图中各个变量所得分值相加的总分可预测乳腺IMPC 患者的生存率。

图2 乳腺IMPC 患者OS 和CSS 预后的列线图预测模型

2.4 列线图预测模型的内部及外部验证

OS 和CSS 模型中,建模集建立模型的C-index分别为0.85 和0.79,验证集的外部验证C-index 分别为0.72 和0.70,bootstrap 法经自助重抽样1 000 次内部验证C-index 分别为0.81 和0.74,均显示模型具有良好的区分度。为评估模型是否存在过度拟合,在OS 及CSS 模型的建模集和验证集中,分别根据患者的3年和5年生存率绘制校准曲线,结果显示所有的校正曲线均与理想曲线有较好的吻合度,提示模型预测有较好的校准度和准确性(图3)。

图3 建模集及验证集的乳腺IMPC 患者OS 和CSS 校准曲线

2.5 列线图预测模型的临床决策曲线分析

针对OS 列线图模型中的建模集和验证集的3年及5年的OS 率分别绘制DCA 曲线,其中黑色横线代表所有样本均为阴性、获益为0,灰色斜线表示所有样本均为阳性,虚线为模型的净获益情况,无论建模集还是验证集模型的临床净获益均较高,尤其验证集的中国乳腺IMPC 患者获益更为明显,显示模型的临床效能较好(图4)。

图4 建模集及验证集的乳腺IMPC 患者3年和5年OS 的DCA 曲线

3 讨论

列线图可对特定时间点的生存情况进行个体化预测,作为一种新型预测模型,与传统预测方法相比,准确性更高,适应性更广,并且易于推广[6]。多数研究表明,乳腺IMPC 侵袭性高,预后差[7-8],为改善乳腺IMPC 患者的预后,本研究构建列线图预测模型,预测乳腺IMPC 患者的OS 和CSS,再在中国乳腺IMPC患者中进行外部验证,并通过bootstrap 方法进行内部验证,采用C-index、ROC 曲线和校正曲线评估模型的区分度和可靠性,最后通过DCA 评价模型的临床获益和应用价值。传统的敏感性、特异性及AUC 等诊断指标只是考虑模型的准确性,对临床实践中的实际临床效用无法做出有效评估,而DCA 能够从临床决策的实际出发,将患者或决策者的偏好整合到分析中[9],从而进一步评估患者是否有临床获益。传统的Kaplan-Meier 法和Cox 比例风险回归模型多因素分析,对OS 进行分析往往会高估累计死亡率和风险比值(HR)。本研究采用Fine-Gray 竞争风险模型分析CSS,与传统的Cox 比例风险回归模型进行互补,提高对患者预后预测的准确性,结果显示列线图能准确预测乳腺IMPC 患者的预后,为临床的诊疗提供科学依据。

本研究结果显示,年龄是OS 的独立危险因素,而N 分期、M 分期及分子分型是乳腺IMPC 患者OS 及CSS 共同的预后的独立危险因素,年龄与乳腺IMPC 患者的OS 相关,而与CSS 无关,可能是因患者高龄导致的死亡是CSS 的竞争风险事件。本研究发现,乳腺IMPC 患者的淋巴结阳性比例建模集和验证集分别为56.14%(233/415)和57.83%(48/83),随着N 分期增高,患者的死亡风险不断升高,与Yu 等[10]研究中的乳腺IMPC 患者的腋窝淋巴结转移比例较高,同时复发风险更高的结果相符。本研究中,M 分期是风险度最高的独立危险因素,M1 期的患者死亡风险是M0 患者的19.57 倍,与临床中的实际情况相符。本研究中,分子分型与乳腺IMPC 的预后密切相关,HR 阳性/HER-2 阴性的患者预后最好,而HR 阴性/HER-2 阴性的患者预后最差,与Gamba 等[11]研究结果一致。关于乳腺IMPC 的诊断标准,Middleton 等[12]认为IMPC 成分应占75%以上才能诊断为IMPC,Luna-Moré等[13]认为IMPC 的肿物直径>5 mm 就应该诊断为IMPC,而Ide 等[14]认为无论IMPC 成分在癌巢中占多少比例,其淋巴结转移率和预后差异均无统计学意义。IMPC 成分所占比例有可能是影响乳腺癌患者预后的因素,但SEER 数据库中因未提供IMPC成分比例相关数据,所以本研究未能将IMPC 成分所占比例纳入模型中。

综上所述,本研究基于SEER 数据库中乳腺IMPC 患者数据建立预测模型,确立了乳腺IMPC 患者预后的独立危险因素,预测模型能够准确有效的预测IMPC 患者的预后,尤其是基于验证集的中国乳腺IMPC 患者模型具有良好的预测能力,为乳腺IMPC预后的预测提供有效的科学依据。但由于乳腺IMPC 发病率较低,目前国内仍缺少大样本量的乳腺IMPC 研究数据,本研究中的模型仍需进一步的优化和验证。

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