基于XGBoost算法的转移性胰腺神经内分泌肿瘤个体化生存预测模型:临床转化研究

【字体: 时间:2025年06月09日 来源:European Journal of Surgical Oncology 3.5

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  本研究针对转移性胰腺神经内分泌肿瘤(pNETs)缺乏精准预后工具的临床难题,利用SEER数据库构建了XGBoost机器学习模型。该模型整合TNM分期、肿瘤分级等10项指标,实现1/3/5年生存预测(AUROC 0.781/0.747/0.741),并开发为临床决策支持工具,填补了晚期pNETs个体化预后评估的空白。

  

胰腺神经内分泌肿瘤(pNETs)是一类兼具罕见性与高度异质性的恶性肿瘤,近年来发病率持续攀升,但转移性患者的预后仍不乐观。尤其当肿瘤扩散至肝脏等远端器官时,5年生存率骤降。尽管手术切除联合系统性治疗可延长部分患者生存期,但现有TNM分期和WHO分级体系难以准确反映疾病复杂性,导致临床决策缺乏可靠依据。这种预后评估的"盲区",促使研究者们将目光投向人工智能领域。

浙江省科技厅资助的研究团队在《European Journal of Surgical Oncology》发表成果,利用SEER数据库2000-2021年间1,430例转移性pNETs患者数据,首次构建了基于XGBoost(极端梯度提升)算法的生存预测模型。该研究通过70%训练集和30%测试集的随机分组,纳入AJCC TNM分期、原发/转移灶手术等10项临床病理特征,开发出可实时计算的网页工具。

关键技术包括:1)从SEER数据库提取2010-2019年胰腺原发pNETs病例;2)应用XGBoost算法处理非线性关系;3)通过AUROC(受试者工作特征曲线下面积)和校准曲线验证模型效能;4)开发临床可操作的网络交互界面。

【数据来源与患者选择】
基于SEER*Stat软件筛选胰腺原发转移性pNETs病例,排除数据不全者,最终纳入1,430例。队列中65.7%患者≤65岁,56%为男性,白种人占比76.2%,反映欧美人群特征。

【模型性能验证】
XGBoost在测试集表现优异:1年生存预测AUROC达0.781,显著优于传统统计模型。校准曲线显示预测与实际观察值高度吻合,决策曲线分析(DCA)证实其临床适用性。

【风险分层应用】
模型将患者分为明确预后差异的亚组,3年生存率在低危组(46.2%)与高危组(12.8%)间存在显著梯度,为治疗强度选择提供量化依据。

结论部分强调,该模型突破传统线性假设局限,首次实现转移性pNETs的动态预后评估。其创新性体现在三方面:1)专攻临床需求迫切的转移性亚群;2)整合治疗响应变量(如化疗状态);3)通过网页工具实现"床旁"计算。讨论指出,未来需补充分子标志物(如MEN1突变)和亚洲人群数据以提升普适性。研究获浙江省公益技术应用基金(LGF22H160032)资助,成果对推进精准肿瘤学实践具有示范意义。

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