本發(fā)明涉及生物，具體涉及一種用于診斷和/或預(yù)測(cè)浸潤(rùn)性肺癌的標(biāo)志物、預(yù)測(cè)模型及建立方法。
背景技術(shù)：
1、肺癌是當(dāng)前全球范圍內(nèi)發(fā)病率和致死率最高的惡性腫瘤之一。伴隨人口老齡化及社會(huì)醫(yī)療診治水平提高，中國(guó)肺癌患者發(fā)病率及患病負(fù)擔(dān)逐漸加重。對(duì)于肺癌外科手術(shù)診治，明確合理的早診早治及手術(shù)安排可明顯改善預(yù)后。在肺癌診斷方面，目前多采用高分辨ct檢查，早期肺癌主要影像學(xué)表現(xiàn)為肺部磨玻璃結(jié)節(jié)(ground-glass?opacity?nodule，ggn)。但胸部ct對(duì)腫瘤狀態(tài)及早期分型區(qū)別不明顯，尤其是對(duì)于小細(xì)胞肺癌，且多數(shù)肺癌常伴有細(xì)胞學(xué)微血管浸潤(rùn)(microvascular?invasion，mvi)。早期腺癌可按照病灶浸潤(rùn)程度病理上分為原位癌(adenocarcinoma?in?situ，ais)、微浸潤(rùn)性肺腺癌(minimally?inva-siveadenocarcinoma，mia)、浸潤(rùn)性腺癌(invasive?adenocarci-noma，iac)3種病理亞型。不同病理類(lèi)型及不同階段的肺癌治療方式與預(yù)后截然不同。
2、肺癌治療首選手術(shù)切除，但目前技術(shù)對(duì)于腫瘤組織切除的范圍不易提前確定，術(shù)后復(fù)發(fā)率較高。隨著腫瘤治療精準(zhǔn)化、個(gè)性化治療理念推進(jìn)，早期肺癌的治療也逐漸向微創(chuàng)精確化發(fā)展。如何在不增加患者診療負(fù)擔(dān)的前提下改善患者的術(shù)后生存質(zhì)量，是目前臨床研究的熱點(diǎn)。目前基于影像特征的診斷預(yù)測(cè)模型對(duì)于浸潤(rùn)型肺癌診斷準(zhǔn)確度仍然不足，臨床診斷仍以手術(shù)后組織病理檢查結(jié)果作為金標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)于肺癌的準(zhǔn)確認(rèn)識(shí)和精確治療仍有一定的滯后性。目前對(duì)腫瘤演進(jìn)轉(zhuǎn)移過(guò)程的準(zhǔn)確病理機(jī)制尚不明確，對(duì)于浸潤(rùn)前病變與浸潤(rùn)性病變的認(rèn)識(shí)僅限于術(shù)后病理診斷。因此，結(jié)合患者術(shù)前常見(jiàn)化驗(yàn)指標(biāo)，對(duì)于結(jié)節(jié)性質(zhì)作出提前預(yù)判，對(duì)于肺癌的手術(shù)治療規(guī)劃及提高患者預(yù)后具有重要意義。
3、現(xiàn)有的肺癌臨床預(yù)測(cè)模型包括mayo模型、va模型和北京大學(xué)人民醫(yī)院模型(pkuph)，其主要算法依靠ct影像形態(tài)學(xué)的方法識(shí)別預(yù)測(cè)肺癌(參見(jiàn)文獻(xiàn)朱鵬.惡性孤立性肺結(jié)節(jié)危險(xiǎn)因素分析及相關(guān)肺癌預(yù)測(cè)模型的比較[d]；南昌大學(xué)，2019.)，對(duì)肺癌的早期浸潤(rùn)區(qū)分預(yù)測(cè)有限。尚沒(méi)有結(jié)合常規(guī)術(shù)前血液檢測(cè)數(shù)據(jù)來(lái)準(zhǔn)確預(yù)測(cè)肺癌mvi的模型。
4、在本研究中，基于臨床常規(guī)血液檢驗(yàn)數(shù)據(jù)，旨在建立一個(gè)肺結(jié)節(jié)是否合并mvi診斷的綜合預(yù)測(cè)模型，并對(duì)于不同病理學(xué)亞組進(jìn)行預(yù)測(cè)分析，建立列線(xiàn)圖臨床應(yīng)用工具。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的首要目的是提供一種用于診斷和/或預(yù)測(cè)浸潤(rùn)性肺癌的標(biāo)志物，所述的標(biāo)志物包括fib、tbil、cea和cyfra21-1。
2、本發(fā)明的第二目的是提供一種浸潤(rùn)性肺癌的預(yù)測(cè)模型建立方法，所述的預(yù)測(cè)模型建立方法為：
3、(1)收集確診為肺癌的肺結(jié)節(jié)患者的變量，變量包括患者的基線(xiàn)資料、血液實(shí)驗(yàn)室檢查數(shù)據(jù)、所有常規(guī)血液生化功能檢測(cè)參數(shù)、肺癌相關(guān)血清腫瘤標(biāo)記物和病理資料；
4、(2)將步驟(1)的患者按照病理檢查結(jié)果是否合并細(xì)胞學(xué)微血管浸潤(rùn)分為實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組；
5、(3)根據(jù)步驟(1)得到的基線(xiàn)資料進(jìn)行1:1傾向評(píng)分匹配，篩選實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組患者；
6、(4)構(gòu)建隨機(jī)森林模型，識(shí)別步驟(1)所述變量的重要性，篩選出變量；
7、(5)采用十倍交叉驗(yàn)證和內(nèi)部設(shè)置測(cè)試集驗(yàn)證來(lái)驗(yàn)證步驟(4)篩選出變量的可靠性；
8、(6)構(gòu)建二元logistic回歸模型，將步驟(4)得到的變量以單變量和多變量形式納入二元logistic回歸模型，選擇p＜0.05的變量；
9、(7)利用步驟(6)所述的變量建立列線(xiàn)圖；
10、(8)在步驟(7)所述的列線(xiàn)圖模型建立后，使用外部驗(yàn)證組對(duì)模型進(jìn)行驗(yàn)證。
11、優(yōu)選的，步驟(3)中傾向評(píng)分匹配前后采用卡方檢驗(yàn)及t檢驗(yàn)對(duì)患者的基線(xiàn)臨床特征進(jìn)行對(duì)比。
12、優(yōu)選的，步驟(4)所述的隨機(jī)森林對(duì)各變量圍繞其默認(rèn)值進(jìn)行優(yōu)化。
13、優(yōu)選的，步驟(6)篩選得到的變量包括fib、tbil、cea和cyf-211。
14、本發(fā)明的第三目的是提供通過(guò)所述的方法建立的浸潤(rùn)性肺癌的預(yù)測(cè)模型。
15、本發(fā)明的第四目的是提供一種浸潤(rùn)性肺癌的預(yù)測(cè)模型的構(gòu)建系統(tǒng)，其應(yīng)用于所述的構(gòu)建方法，其包括：
16、數(shù)據(jù)采集模塊，至少用于數(shù)據(jù)采集，獲取樣本數(shù)據(jù)集；
17、數(shù)據(jù)處理模塊，至少用于從樣本數(shù)據(jù)集中提取可用于構(gòu)建評(píng)估模型的有效樣本；
18、模型構(gòu)建模塊，至少用于將所述有效樣本的不完整數(shù)據(jù)集隨機(jī)分割為訓(xùn)練集和驗(yàn)證集，并使用隨機(jī)森林的方法擬合訓(xùn)練集，根據(jù)袋外誤差，記錄最優(yōu)模型參數(shù)；
19、閾值計(jì)算模塊，至少用于根據(jù)roc曲線(xiàn)使用驗(yàn)證集計(jì)算模型分類(lèi)閾值。
20、本發(fā)明的第四目的是提供一種浸潤(rùn)性肺癌的預(yù)測(cè)模型診斷系統(tǒng)，包括：
21、為評(píng)價(jià)模型的預(yù)輸入模塊，至少用于輸入待診斷數(shù)據(jù)；
22、由所述方法構(gòu)建得到的浸潤(rùn)性肺癌診斷模型，至少用于對(duì)該待評(píng)估數(shù)據(jù)進(jìn)行評(píng)估；
23、顯示模塊，至少用于顯示診斷結(jié)果。
24、本發(fā)明的第五目的是提供一種計(jì)算機(jī)設(shè)備，包括存儲(chǔ)器、處理器及存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器上并可在處理器上運(yùn)行的計(jì)算機(jī)程序，其特征在于，所述處理器執(zhí)行所述程序時(shí)使所述的系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)以下步驟，包括：
25、(1)采集和/或輸入確診為肺癌的肺結(jié)節(jié)患者的變量數(shù)據(jù)；
26、(2)將變量數(shù)據(jù)代入模型進(jìn)行計(jì)算，得到肺癌是否病理學(xué)微血管浸潤(rùn)的判斷結(jié)論；
27、(3)輸出肺癌是否浸潤(rùn)性的判斷結(jié)論。
28、本發(fā)明的第六目的是提供一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其上存儲(chǔ)有所述的計(jì)算機(jī)設(shè)備。
29、本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明提供了一種浸潤(rùn)性肺癌的預(yù)測(cè)模型建立方法，通過(guò)所述的建立方法建立的預(yù)測(cè)模型，用于預(yù)測(cè)浸潤(rùn)性肺癌，結(jié)果顯示fib、tbil、cea和cyf-211是肺癌結(jié)節(jié)mvi浸潤(rùn)的獨(dú)立危險(xiǎn)因素。模型roc曲線(xiàn)下面積(auc)為0.768(95％ci，0.706-0.830)。校準(zhǔn)曲線(xiàn)及臨床決策和臨床影響曲線(xiàn)證明該模型具有良好的預(yù)測(cè)準(zhǔn)確性，具有預(yù)測(cè)鑒別診斷價(jià)值組外驗(yàn)證結(jié)局顯示獨(dú)立組外驗(yàn)證預(yù)測(cè)的auc曲線(xiàn)為0.851(95％ci，0.724-0.934)，校準(zhǔn)曲線(xiàn)顯示模型預(yù)測(cè)概率和實(shí)際概率高度一致、dca和cic曲線(xiàn)檢驗(yàn)顯示，模型臨床凈獲益高，精度在擬合范圍內(nèi)，該模型符合臨床應(yīng)用要求。
1.一種用于診斷和/或預(yù)測(cè)浸潤(rùn)性肺癌的標(biāo)志物，其特征在于，所述的標(biāo)志物包括fib、tbil、cea和cyfra21-1。
2.一種浸潤(rùn)性肺癌的預(yù)測(cè)模型建立方法，其特征在于，所述的預(yù)測(cè)模型建立方法為：
3.如權(quán)利要求2所述的浸潤(rùn)性肺癌的預(yù)測(cè)模型建立方法，其特征在于，步驟(3)中傾向評(píng)分匹配前后采用卡方檢驗(yàn)及t檢驗(yàn)對(duì)患者的基線(xiàn)臨床特征進(jìn)行對(duì)比。
4.如權(quán)利要求2所述的浸潤(rùn)性肺癌的預(yù)測(cè)模型建立方法，其特征在于，步驟(4)所述的隨機(jī)森林對(duì)各變量圍繞其默認(rèn)值進(jìn)行優(yōu)化。
5.如權(quán)利要求2所述的浸潤(rùn)性肺癌的預(yù)測(cè)模型建立方法，其特征在于，步驟(6)篩選得到的變量包括fib、tbil、cea和cyfra21-1。
6.通過(guò)權(quán)利要求2-5任一項(xiàng)所述的方法建立的浸潤(rùn)性肺癌的預(yù)測(cè)模型。
7.一種浸潤(rùn)性肺癌的預(yù)測(cè)模型的構(gòu)建系統(tǒng)，其應(yīng)用于權(quán)利要求2-5任一項(xiàng)所述的構(gòu)建方法，其包括：
8.一種浸潤(rùn)性肺癌的預(yù)測(cè)模型診斷系統(tǒng)，其特征在于，包括：
9.一種計(jì)算機(jī)設(shè)備，包括存儲(chǔ)器、處理器及存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器上并可在處理器上運(yùn)行的計(jì)算機(jī)程序，其特征在于，所述處理器執(zhí)行所述程序時(shí)使權(quán)利要求7或8所述的系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)以下步驟，包括：
10.一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其上存儲(chǔ)有如權(quán)利要求9所述的計(jì)算機(jī)設(shè)備。