基于血浆蛋白质组学的pRCC诊断与预后预测模型的创新研究

【字体: 时间:2025年05月30日 来源:Journal of Hematology & Oncology 29.9

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  本研究针对乳头状肾细胞癌(pRCC)诊断困难、预后评估不足的临床挑战,通过整合713例患者血浆蛋白质组学数据与机器学习算法,成功构建了RCC亚型诊断模型(AUROC=0.96)、TNM分期诊断模型(AUROC=0.92)及时间动态进展模型(PFS预测AUROC>0.95)。该研究为pRCC的精准分型、分期和个体化治疗提供了非侵入性生物标志物体系,具有重要转化医学价值。

  

肾脏肿瘤领域一直面临着非透明细胞肾癌(nccRCC)诊断困境,其中乳头状肾细胞癌(pRCC)作为第二大亚型,占肾癌病例的10-20%,却因形态学异质性和缺乏特异性标志物常被误诊。更严峻的是,晚期pRCC患者预后显著差于其他亚型,但现有临床工具难以实现精准风险分层。这种"诊断模糊-预后不清"的双重难题,促使研究人员寻求更可靠的解决方案。

复旦大学附属肿瘤医院丁琛、曲元元团队联合多中心力量,在《Journal of Hematology》发表了突破性研究。该工作创新性地将血浆蛋白质组学与人工智能算法结合,通过对713例样本(包含479例发现队列、140例时间验证队列和94例外部验证队列)的系统分析,建立了覆盖pRCC全病程管理的预测模型体系。研究特别纳入15对组织-血浆配对样本,首次在分子层面验证了血浆标志物与肿瘤微环境的相关性。

关键技术包括:1)基于质谱的血浆蛋白质组深度覆盖技术;2)多中心队列设计(发现队列含164例pRCC、77例ccRCC、76例chRCC和162例健康对照);3)机器学习全流程(特征选择-模型优化-独立验证);4)组织-血浆双向验证策略;5)动态PFS预测算法整合临床指标。

【RCC亚型诊断模型】
通过16个低共线性蛋白标志物构建的分类器,在区分pRCC、ccRCC、chRCC和健康人群时展现出卓越性能。发现队列中宏观平均AUROC达0.96,外部验证时仍保持0.9以上精度。值得注意的是,特征重要性排名前位的血浆蛋白(如SAA1、APOC3)在组织样本中呈现相同表达趋势,证实了生物标志物的源头可靠性。

【TNM分期诊断模型】
针对临床分期金标准的局限性,研究首次建立基于血浆蛋白的TNM分期辅助系统。模型对各期别(尤其III/IV期)的鉴别AUROC>0.92,为影像学评估提供了分子层面的补充依据。生存分析证实,该模型筛选的高风险患者中位PFS显著缩短(HR=3.21,p<0.001)。

【时间钟进展模型】
为解决晚期pRCC动态监测需求,团队开发了2-5年PFS预测系统。模型整合了7个核心蛋白(包括凝血因子XIII和补体C4b)与3项常规血液指标,在验证队列中保持AUROC>0.95的稳定表现。特征分析揭示,补体激活和脂蛋白代谢通路蛋白随时间推移呈现特征性波动,为治疗时机选择提供分子时钟。

这项研究开创性地构建了pRCC"诊断-分期-预后"三位一体的预测体系,其临床价值体现在三方面:1)诊断层面,0.96的AUROC性能使亚型误诊率降低60%;2)治疗决策层面,TNM模型可辅助制定手术/靶向治疗方案;3)随访管理层面,动态PFS预测使复发监测窗口提前8-12个月。研究数据已通过ProteomeXchange共享(项目ID:IPX0009852000),为后续转化研究奠定基础。

该成果的突破性在于将蛋白质组学的广度与机器学习的智能性有机结合,首次实现pRCC全周期无创监控。正如研究者强调,这种"液体活检+AI"模式尤其适用于组织获取困难的肾癌患者,未来或可拓展至其他恶性肿瘤的精准管理。上海浦东医院细胞治疗临床研究中心的参与,更凸显了该成果从实验室到病床的转化潜力。

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