《Cancers》：Distinct Alpha-Fetoprotein Trajectories Preceding Hepatocellular Carcinoma Diagnosis: A Latent Class Mixed-Model Analysis
编辑推荐：
背景与目的：肝细胞癌（HCC）通常在晚期才被诊断，血清甲胎蛋白（AFP）是HCC监测中使用最广泛的生物标志物，但存在显著的个体间差异。然而，HCC诊断前的纵向AFP模式及其临床相关性尚未被充分描述。研究人员旨在表征诊断前AFP轨迹，并识别与AFP上升模式与非上
背景与目的：肝细胞癌（HCC）通常在晚期才被诊断，血清甲胎蛋白（AFP）是HCC监测中使用最广泛的生物标志物，但存在显著的个体间差异。然而，HCC诊断前的纵向AFP模式及其临床相关性尚未被充分描述。研究人员旨在表征诊断前AFP轨迹，并识别与AFP上升模式与非上升模式相关的临床特征。
方法：研究人员分析了在宋卡纳加林医院（Songklanagarind Hospital）新诊断为HCC的529例患者，每例患者在诊断前五年内至少进行了三次血清AFP测量。使用具有自然三次样条和线性固定及随机效应的潜在类别混合模型（LCMM）对对数转换的AFP值进行建模。基于贝叶斯信息准则（BIC）、熵和临床可解释性选择最优模型。采用多项逻辑回归和Cox比例风险模型评估AFP轨迹类别、基线特征与总生存期之间的关联。
结果：两类自然样条模型（自由度df=3）提供了最优拟合（BIC=9003）。非上升轨迹（n=440；83.2%）在整个随访期间AFP水平保持稳定，而上升轨迹（n=89；16.8%）在诊断前18-24个月开始呈现指数增长。与非上升组相比，上升组患者更可能表现为肿瘤直径>2 cm（78%对62%；p=0.009）。在单变量分析中，上升轨迹与较短的总生存期相关（风险比[HR] 1.33，95%置信区间[CI] 1.02-1.73；p=0.033），但在调整临床和肿瘤特征（包括巴塞罗那临床肝癌分期）后，该关联不再显著（校正后HR 1.01，95%CI 0.77-1.33；p=0.920）。
结论：HCC诊断前存在两种不同的AFP轨迹。大多数患者未表现出AFP的显著升高，这强调了对补充性监测生物标志物的需求。在将基于AFP轨迹的方法纳入HCC监测实践之前，需要在独立队列中进行前瞻性验证。这些发现是探索性的、假设生成性的，而非经过验证的临床预测工具。
**论文解读：肝细胞癌诊断前甲胎蛋白轨迹的潜在类别混合模型分析**
肝细胞癌（HCC）是全球第六大常见癌症和第三大癌症死亡原因，年新发病例约87万，死亡约76万。尽管影像学、局部区域治疗和系统治疗不断进步，但超过一半的患者在诊断时已处于中晚期，失去根治性治疗机会。因此，有效监测是HCC管理的关键环节。血清甲胎蛋白（AFP，一种肝癌相关糖蛋白）是HCC监测中历史最悠久的生物标志物，多项国际指南推荐其与超声联合使用。然而，AFP的诊断和预后性能有限，约三分之一的早期HCC患者AFP浓度处于正常范围，而活动性肝炎或肝再生等非恶性状况也可导致AFP假性升高。由于这种个体间差异，单次AFP阈值只能捕获序列AFP测量所含诊断信息的一小部分。既往研究采用AFP变化量（delta AFP）、AFP斜率、AFP速度等纵向指标，但往往预设变化形态，无法充分捕捉患者间异质性的非线性演化模式。研究人员假设诊断前五年内的AFP轨迹并非同质，而是聚集为少数有临床意义的模式，并利用潜在类别混合模型（LCMM，一种可识别纵向数据中潜在亚组的统计模型）进行数据驱动的探索。本研究旨在识别并表征潜在的AFP轨迹类别，确定与类别相关的基线及肿瘤特征，并评估轨迹类别是否具有独立预后信息。
该研究在泰国宋卡王子大学附属宋卡纳加林医院开展，为回顾性队列研究，最终纳入529例新诊断HCC患者，所有患者均有诊断前五年内至少三次血清AFP测量记录。通过LCMM分析，研究人员确定了两种截然不同的诊断前AFP轨迹：约83.2%的患者呈非上升模式，AFP水平在整个观察期保持稳定；约16.8%的患者呈上升模式，其AFP在诊断前18至24个月开始指数级增长。上升组患者诊断时肿瘤直径>2 cm的比例显著更高（78%对62%）。在单变量分析中，上升轨迹与较短总生存期相关，但校正肿瘤分期等临床特征后，轨迹类别不再具有独立预后价值。该研究表明，仅依赖AFP进行监测存在明显局限，需要补充其他生物标志物和影像学方法，相关成果发表于《Cancers》。
关键技术方法方面，研究人员从医院肿瘤登记处筛查了7355例HCC患者，选取其中529例有至少三次诊断前AFP测量的患者作为分析队列；AFP测量采用ARCHITECT AFP检测试剂盒，并将AFP值进行自然对数转换以稳定方差。统计建模使用R软件的lcmm包拟合LCMM，比较了时间变量的四种函数形式（线性和自由度3至5的自然三次样条）及2至5类潜在类别解，基于贝叶斯信息准则（BIC）、熵和临床可解释性选择最优模型。随后，采用多项逻辑回归分析轨迹类别成员的预测因素，并通过Kaplan–Meier方法和Cox比例风险模型评估各类别与总生存期的关联。
**患者特征**：7355例登记HCC患者中530例满足纳入标准，1例因数据不完整排除，最终529例构成研究队列。中位诊断年龄63岁，66%为男性，70%合并慢性病毒性肝炎，98%存在肝硬化，64%最大肿瘤直径>2 cm，32%为多灶性疾病。非上升与上升轨迹组间肝病病因分布相似（乙型肝炎分别为45%和46%，丙型肝炎为25%和24%，其他为30%和30%，SMD=0.03，p=0.984）。上升组最大肿瘤>2 cm的比例显著高于非上升组（78%对62%，SMD=0.34，p=0.005）。中位AFP测量次数为7次，中位测量间隔164天，两组间测量频率无显著差异。
**观察到的AFP轨迹**：所有患者的AFP轨迹图显示了巨大的个体间变异性：多数患者AFP浓度在常规正常范围内保持稳定，而相当比例的少数患者在诊断前最后数月呈现显著指数上升。这种异质性促使研究人员采用无监督的潜在类别方法来识别离散的潜在轨迹模式。
**潜类别模型的选择**：贝叶斯信息准则（BIC）从单类到两类自然样条解从9971降至9003，额外增加类别仅带来边际改善。具有3个或更多类别的模型产生了仅占2.2%至4.0%的小亚组，且与主要模式在临床上无法区分。最终选择两类自然三次样条模型（自由度df=3），熵为0.88，具有较好的分类确定性和临床可解释性。
**类别特异AFP轨迹**：两类模型识别出一个包含440例（83.2%）的非上升类，其AFP在整个观察期基本稳定；以及一个包含89例（16.8%）的上升类，其AFP在诊断前18至24个月期间开始指数级上升。模型预测的类别平均轨迹显示，上升类在诊断前五年至约二年呈缓慢下降，随后呈指数增长。
**类别成员预测因子**：多项逻辑回归显示，最大肿瘤直径>2 cm与上升轨迹类别显著相关（似然比χ2=6.85，p=0.009）。年龄、性别、肝硬化、潜在病因和肿瘤数目在校正后均无显著组间差异。
**生存结局**：随访期间529例患者中377例（71.3%）死亡。单变量Cox回归中，上升轨迹类较非上升类死亡风险增加（HR 1.33，95%CI 1.02-1.73，p=0.033）；但校正年龄、性别、肝硬化、肿瘤大小和BCLC分期后，轨迹类别不再独立相关（校正HR 1.01，95%CI 0.77-1.33，p=0.920）。多变量模型中，肝硬化（校正HR 5.25）、较大肿瘤尺寸（每增加1 cm校正HR 1.17）和BCLC分期B-D（校正HR 2.11）是独立不良预后因素。广义方差膨胀因子（GVIF）均低于1.20，排除了共线性对结果的影响。
**按诊断时肿瘤大小的亚组分析**：在肿瘤>2 cm亚组（n=302）中，上升类（n=62）的中位对数AFP显著高于非上升类（5.71对2.08，p<0.001），且诊断时肿瘤直径更大（4.65对3.40 cm，p=0.002），但轨迹类别在亚组内校正Cox模型中不是总生存期的独立预测因子（校正HR 1.27，p=0.14）。在肿瘤≤2 cm亚组（n=227）中，上升类（n=27）AFP中位对数同样显著更高（5.84对2.05，p<0.001），但轨迹类别与总生存期无显著关联（校正HR 1.11，p=0.7）；仅HCC分期（BCLC-A对0）是独立预测因子（校正HR 1.59，p=0.019）。
**敏感性分析**：使用未转换的原始AFP值重新拟合LCMM时，两类模型仍为最优，但上升类占比不足5%，无法获得稳定的参数估计和可解释的类别轨迹。因此，自然对数转换后的两类模型作为主要分析结果保留，这与临床实践中AFP常规按对数尺度解读的做法一致。
讨论部分指出，占主导的非上升轨迹为AFP监测的感知不足提供了实证支持，提示需要补充其他生物标志物，如维生素K缺乏或拮抗剂-Ⅱ诱导蛋白（PIVKA-II）、AFP-L3、GALAD评分以及基于游离DNA的新型检测方法。上升轨迹虽属少数，但与诊断时更晚期疾病及较短的未校正生存相关，其生存效应主要由肿瘤分期介导，提示AFP上升可能反映更具侵袭性的肿瘤生物学特性。分子机制方面，讨论提到糖酵解亚型HCC具有更高血清AFP，且AFP可能通过PI3K/AKT信号促进肝癌干细胞扩增并营造免疫抑制微环境。但受回顾性数据所限，组织学分级、TP53突变及分子亚型信息无法获取，该机制解释仍属推测。病因学分析显示AFP轨迹类别与肝脏病因（病毒性对非病毒性）无显著关联，尽管绝对AFP水平可能因病因不同而异，但诊断前的动态变化模式可能广泛相似。研究还比较了其他纵向建模方法，如联合纵向-生存模型和广义可加混合模型，说明选择LCMM的理由。研究优势在于样本量相对较大、观察窗口长达五年、采用非固定轨迹形状的潜在类别框架，并比较多种时间函数形式。局限性包括单中心设计、仅7.2%筛查患者可纳入导致潜在选择偏倚、采样间隔不均、未充分纳入时间变化混杂因素、类别分配概率性以及低值左删失等问题。
研究结论可概括为：在HCC诊断前五年内可辨别出两种AFP行为模式：约83%患者为非上升轨迹，约17%为上升轨迹，后者AFP在诊断前约18至24个月开始指数升高。非上升模式的认识凸显了仅依赖AFP监测的局限性，并强化了补充生物标志物的必要性；上升模式的检出值得作为加强监测触发因素进行前瞻性评估。在独立队列中对基于轨迹的风险分层进行前瞻性验证，并与新型生物标志物整合，是合理的后续步骤。这些轨迹类别源于单中心回顾性队列，属于探索性和假设生成性发现，尚不能作为已验证的HCC监测临床预测工具。
