编辑推荐：
为解决前列腺癌早期诊断难题，研究人员分析含良性组织活检样本，构建新数据集，助力精准诊断。
前列腺癌，这个在全球男性健康领域 “兴风作浪” 的家伙，是全球范围内最常见的癌症之一，约占所有癌症病例的 7.3% ，癌症相关死亡人数的 3.8%。它有个十分 “狡猾” 的特性 —— 多灶性和异质性，患者体内往往藏着多个不同的肿瘤病灶，而且很多都 “悄无声息”，属于惰性肿瘤，不会对患者的健康造成明显影响。
目前，早期前列腺癌的主要检测方法是测量血液中的前列腺特异性抗原（PSA）。当 PSA 值高于 3ng/ml 时，就提示前列腺可能存在病变，但不一定是癌症。虽说 PSA 检测让前列腺癌的发现率提高了，可也带来了新问题：过度诊断和过度治疗。因为很多惰性肿瘤患者其实并不需要治疗。PSA 升高的患者一般会先进行前列腺磁共振成像（MRI）检查，然后接受 MRI 引导和 / 或系统穿刺活检。活检组织会进行苏木精 - 伊红（H&E）染色，再通过显微镜观察。国际泌尿病理学会（ISUP）在 2019 年推出了 ISUP 分级系统，这个系统基于经典的 Gleason 分级系统，将前列腺癌分为五个等级。ISUP 1 级意味着疾病进展风险低，无需积极治疗；ISUP 2 级和 3 级代表中等风险，且 3 级比 2 级更具侵袭性；4 级和 5 级则是最恶性的前列腺癌变体。不过，前列腺穿刺活检存在局限性，采集的样本量小，不到前列腺体积的 0.1%，很容易错过具有临床意义的肿瘤区域，导致很多初始活检结果为良性。
为了攻克这些难题，来自瑞典乌普萨拉大学信息技术系和 SciLifeLab、于默奥大学医学生物科学系病理学的研究人员展开了一项研究。他们构建了一个全新的临床数据集，这个数据集包含了 PSA 升高但初始前列腺穿刺活检仅含良性组织的男性患者样本。研究成果发表在了《Scientific Data》上。
在这项研究中，研究人员采用了多种关键技术方法。患者样本是从瑞典于默奥大学医院 1997 年至 2016 年的记录中回顾性选取的。他们挑选出那些初次活检阴性，且在 30 个月内检测出前列腺癌的患者，同时为每位符合条件的患者匹配了最多三名年龄、PSA 水平和诊断年份相似的对照患者，这些对照患者在至少八年的随访中一直保持活检阴性。样本的活检标本通过 3D Histech Pannoramic 250 扫描仪以 20× 放大倍数、0.2428μm / 像素的分辨率进行数字化处理，生成 MRXS 文件。为确保数据集的质量，研究人员按照 Lu 等人提出的流程进行预处理，包括 WSI 组织检测和分割模块，以此识别和排除组织不足或有明显伪影的活检样本。此外，研究人员还进行了多变量逻辑回归分析，探索患者年龄、PSA 水平与未来前列腺癌发展之间的关系。
下面来看看具体的研究结果。研究人员最终得到了包含 213 名患者的 587 份 H&E 染色前列腺穿刺活检样本的数据集。其中 125 名对照患者在首次诊断后至少八年未出现癌症进展，而 88 名病例患者在首次诊断后的 30 个月内被诊断出患有不同 ISUP 等级的前列腺癌。每个病例患者都配有最多三名对照患者，以便进行对比分析。
通过对这个独特数据集的研究，研究人员发现，仅依靠临床变量，如年龄和 PSA 水平，很难区分未来是否会发展为前列腺癌。多变量逻辑回归分析显示，模型的 R2为 0.022，两个自变量的 p 值均远高于 0.05 的传统显著性水平，受试者工作特征曲线下面积（AUC）仅为 0.59，略高于随机概率。这表明，需要更先进的计算方法来识别初始诊断时可能预示未来癌症诊断的潜在变化。
在技术验证方面，该数据集在常规临床实践中收集，经过组织病理学家的多次评估，确保了数据的准确性和可靠性。同时，研究人员对数据集进行了初步的组织检测和分割预处理，为深度学习工作流程做好了准备。
这项研究成果意义重大。它为前列腺癌的早期诊断提供了新的研究方向。通过对初始良性活检样本的深入研究，可以挖掘前列腺癌在良性组织中引发的形态学变化，有望找到新的早期检测生物标志物。利用当前的计算方法，这些发现可能会推动新的诊断和治疗策略的开发，提高前列腺癌的早期诊断准确性，减少过度诊断和治疗，为广大男性的健康保驾护航。
总之，这项研究构建的前列腺活检数据集为前列腺癌研究开辟了新道路。不过，目前研究也存在一定局限性，比如仅依靠现有临床变量难以准确预测癌症发展。未来，研究人员还需进一步探索更有效的方法，充分挖掘这个数据集的潜力，更好地应对前列腺癌这一健康挑战。
