生物信息学在肝细胞癌风险预测中的应用

生物信息学是一门交叉科学,通过综合运用数学、计算机科学和生物学的各种工具,来阐明和理解大量生物数据所包含的生物学意义。随着基因组学测序技术的不断发展,产生大量的生物学数据资源,从大数据中挖掘所蕴藏的生物学意义,已成为了当前亟待解决的主要任务之一。本文主要归纳总结基于特征基因的肝癌风险预测模型,为肝癌的早期检测、预后和治疗方案的优化提供新观点。     

淋巴结清扫在肝内胆管癌根治术中临床价值的多中心回顾性研究

目的探讨淋巴结清扫在肝内胆管癌根治术中的临床价值。方法采用倾向评分匹配及回顾性队列研究方法。收集2011年12月至2017年12月12家医疗中心收治的448例(海军军医大学附属东方肝胆外科医院279例、福建医科大学孟超肝胆医院32例、陆军军医大学第一附属医院21例、中国医学科学院北京协和医学院肿瘤医院20例、四川大学华西医院19例、浙江大学医学院附属第二医院18例、上海交通大学医学院附属仁济医院18例、首都医科大学附属北京友谊医院16例、首都医科大学附属宣武医院10例、华中科技大学同济医学院附属同济医院7例、首都医科大学附属北京天坛医院5例、川北医学院附属医院3例)肝内胆管癌患者的临床病理资料;男281例,女167例;中位年龄为57岁,年龄范围为22~80岁。448例患者中,143例术中常规行淋巴结清扫设为清扫组,305例术中未常规行淋巴结清扫设为对照组。观察指标:(1)倾向评分匹配情况及匹配后两组患者一般资料比较。(2)术中和术后情况。(3)随访情况。(4)生存分析。采用门诊、电话及邮件方式进行随访,了解患者生存和肿瘤复发情况。术后2年内每3个月随访1次,术后2~5年每6个月随访1次,5年后每1年随访1次。随访时间截至2018年10月31日或患者死亡。倾向评分匹配按1∶1最近邻匹配法匹配。正态分布的计量资料以±s表示,组间比较采用t检验;偏态分布的计量资料以M(范围)表示,组间比较采用Mann-Whitney U检验;计数资料以绝对数表示,组间比较采用χ2检验或Fisher确切概率法。采用Kaplan-Meier法计算生存率并绘制生存曲线,采用Log-rank检验进行生存分析。单因素分析采用Log-rank检验,多因素分析采用COX回归模型。结果(1)倾向评分匹配情况及匹配后两组患者一般资料比较:448例肝内胆管癌患者中,286例(清扫组和对照组各143例)配对成功。倾向评分匹配前清扫组患者性别(男、女),合并肝炎,肝功能Child-Pugh分级(A级、B级),切缘距肿瘤距离(<1 cm、≥1 cm),肿瘤分化程度(高分化和中分化、低分化),肝切除方式(解剖性肝切除、非解剖性肝切除)分别为77例、66例,33例,96例、47例,70例、73例,105例、38例,79例、64例,对照组患者上述指标分别为204例、101例,121例,165例、140例,207例、98例,251例、54例,124例、181例,两组患者上述指标比较,差异均有统计学意义(χ2=7.079,11.885,7.098,14.763,5.184,8.362,P<0.05);经倾向评分匹配后清扫组患者上述指标分别为77例、66例,33例,96例、47例,70例、73例,105例、38例,79例、64例,对照组患者上述指标分别为79例、64例,29例,88例、55例,71例、72例,112例、31例,74例、69例,两组患者上述指标比较,差异均无统计学意义(χ2=0.056,0.329,2.158,0.014,0.936,1.400,P>0.05)。(2)术中和术后情况:倾向评分匹配后,清扫组患者手术时间、术中出血量、术中输血例数、术后并发症例数、术后住院时间分别为265 min(160~371 min)、300 mL(200~500 mL)、37例、46例、12 d(9~17 d),对照组患者上述指标分别为59 min(46~250 min)、200 mL(100~400 mL)、24例、25例、9 d(7~11 d),两组患者术中出血量、术中输血例数比较,差异均无统计学意义(Z=1.700,χ2=3.520,P>0.05);两组患者手术时间、术后并发症例数、术后住院时间比较,差异均有统计学意义(Z=6.520,χ2=8.260,Z=4.270,P<0.05)。(3)随访情况:清扫组143例患者获得随访,随访时间为18~26个月。清扫组患者1、3、5年总体生存率分别为66.9%、32.8%、25.0%,中位生存时间为22.0个月(18.0~26.0个月)。对照组143例患者获得随访,随访时间为11~32个月。对照组患者1、3、5年总体生存率分别为71.7%、38.0%、31.0%,中位生存时间为22.0个月(11.0~32.0个月)。两组患者总体生存情况比较,差异无统计学意义(χ2=0.466,P>0.05)。(4)生存分析:单因素分析结果显示切缘距肿瘤距离、肿瘤直径、肿瘤数目、微血管侵犯、病理学检查淋巴结转移是影响肝内胆管癌根治术患者预后的因素(χ2=10.662,9.477,16.944,6.520,11.633,P<0.05)。多因素分析结果显示切缘距肿瘤距离<1 cm、肿瘤直径>5 cm、肿瘤数目为多发、微血管侵犯和病理学检查淋巴结转移阳性是影响肝内胆管癌根治术患者预后的独立危险因素(风险比=0.600,1.571,1.601,1.750,1.723,95%可信区间为0.430~0.837,1.106~2.232,1.115~2.299,1.083~2.829,1.207~2.460,P<0.05)。结论淋巴结转移是影响肝内胆管癌根治术患者预后的独立危险因素。对淋巴结转移患者在肝内胆管癌根治术中行淋巴结清扫十分必要。     

机器学习算法在肝细胞癌微血管侵犯术前预测中的应用价值

目的探讨机器学习算法在肝细胞癌微血管侵犯(MVI)术前预测中的应用价值。方法采用回顾性描述性研究方法。收集2015年5月至2018年12月福建医科大学孟超肝胆医院收治的277例肝细胞癌患者的临床病理资料;男235例,女42例;年龄为(56±10)岁,年龄范围为33~80岁。患者术前均行磁共振成像检查。227例肝细胞癌患者通过计算机产生随机数方法以7∶3比例分为训练集193例和验证集84例。应用逻辑回归列线图,支持向量机(SVM)、随机森林(RF)、人工神经网络(ANN)和轻量级梯度提升机(LightGBM)机器学习算法构建MVI术前预测模型。观察指标:(1)训练集及验证集患者临床病理资料分析。(2)影响训练集患者肿瘤MVI危险因素分析。(3)机器学习算法预测模型构建及其术前预测肿瘤MVI准确性比较。正态分布的计量资料以±s表示,组间比较采用配对t检验。计数资料以绝对数表示,组间比较采用χ2检验。单因素和多因素分析采用Logistic回归模型。结果(1)训练集及验证集患者临床病理资料分析:训练集和验证集患者性别(男,女)分别为157、36例和78、6例,两组比较,差异有统计学意义(χ2=6.028,P<0.05)。(2)影响训练集患者肿瘤MVI危险因素分析:训练集193例患者中,MVI阳性108例,MVI阴性85例。单因素分析结果显示:年龄、肿瘤数目、肿瘤直径、卫星病灶、肿瘤边界、甲胎蛋白(AFP)、碱性磷酸酶(ALP)和纤维蛋白原水平是影响肿瘤MVI的相关因素(比值比=0.971,2.449,1.368,4.050,2.956,4.083,2.532,1.996,95%可信区间为0.943~1.000,1.169~5.130,1.180~1.585,1.316~12.465,1.310~6.670,2.214~7.532,1.016~6.311,1.323~3.012,P<0.05)。多因素分析结果显示:AFP>20μg/L、肿瘤多发、肿瘤直径越大、肿瘤边界不光滑是影响肿瘤MVI的独立危险因素(比值比=3.680,3.100,1.438,3.628,95%可信区间为1.842~7.351,1.334~7.203,1.201~1.721,1.438~9.150,P<0.05),而年龄越大,MVI发生风险越低(比值比=0.958,95%可信区间为0.923~0.994,P<0.05)。(3)机器学习算法预测模型构建及其术前预测肿瘤MVI准确性比较:①应用多因素分析结果筛选指标,包括年龄、AFP、肿瘤数目、肿瘤直径、肿瘤边界,构建逻辑回归列线图,SVM、RF、ANN及LightGBM机器学习算法预测模型,一致性分析结果显示逻辑回归列线图预测模型稳定性较好。逻辑回归列线图、SVM、RF、ANN、LightGBM机器学习算法预测模型训练集和验证集曲线下面积(AUC)分别为0.812、0.794、0.807、0.814、0.810和0.784、0.793、0.783、0.803、0.815,SVM、RF、ANN、LightGBM机器学习算法AUC分别与逻辑回归列线图AUC比较,差异均无统计学意义[(95%可信区间为0.731~0.849,0.744~0.860,0.752~0.867,0.747~0.862,Z=0.995,0.245,0.130,0.102,P>0.05)和(95%可信区间为0.690~0.873,0.679~0.865,0.702~0.882,0.715~0.891,Z=0.325,0.026,0.744,0.803,P>0.05)]。②应用RF、LightGBM机器学习算法自行筛选临床病理因素指标构建预测模型。根据指标对预测模型重要度排序,选择重要度>0.01的指标,包括年龄、肿瘤直径、AFP、白细胞(WBC)、血小板、总胆红素、天冬氨酸氨基转移酶、γ-谷氨酰转移酶、ALP和纤维蛋白原,构建RF机器学习算法预测模型;挑选重要度>5.0的指标,包括年龄、肿瘤直径、AFP、WBC、ALP和纤维蛋白原,构建LightGBM机器学习算法预测模型;由于ANN及SVM机器学习算法不具备筛选指标能力,应用单因素分析结果筛选指标,包括年龄、肿瘤数目、肿瘤直径、卫星病灶、肿瘤边界、AFP、ALP和纤维蛋白原水平,构建SVM、ANN机器学习算法预测模型。SVM、RF、ANN、LightGBM机器学习算法预测模型训练集和验证集AUC分别为0.803、0.838、0.793、0.847和0.810、0.802、0.802、0.836,分别与逻辑回归列线图AUC比较,差异均无统计学意义[(95%可信区间为0.740~0.857,0.779~0.887,0.729~0.848,0.789~0.895,Z=0.421,0.119,0.689,1.517,P>0.05)和(95%可信区间为0.710~0.888,0.700~0.881,0.701~0.881,0.740~0.908,Z=0.856,0.458,0.532,1.306,P>0.05)]。结论机器学习算法可用于术前预测肝细胞癌MVI,但其应用价值尚需多中心大样本数据进一步验证。     

IL-10基因修饰的树突状细胞诱导大鼠肝移植免疫耐受的实验研究

目的:探讨hIL-10基因修饰的未成熟树突状细胞(imDC)诱导大鼠肝移植免疫耐受的能力。方法:行以DA大鼠为供体、Lewis大鼠为受体的同种异体原位肝移植100例,随机分为5组(每组4只):未注射DC组(对照组)、mDC组、imDC组、空载体组及hIL-10基因转染组;分别于移植前5d每天给Lewis大鼠腹腔注射mDC、imDC、空载体转染的imDC和hIL-10修饰的imDC各2×106个,于肝移植术后3、7、10d各处死4只,观察外周血肝功能及IL-12变化,并对移植后大鼠做生存分析。结果:IL-10组术后移植肝为非确定型急性排斥反应到轻度急性排斥反应。肝功能示IL-10组在7d、10d时,肝功能有所恢复,但与imDC组及空载体组相比差异无统计学意义。ELISA检测示,术后7d,IL-10组的血清IL-12浓度均低于mDC组及imDC组。IL-10组中位生存期(40d)长于其他组。结论:hIL-10基因修饰的imDC诱导同种异体大鼠肝移植免疫耐受能力显著增强,显著延长同种异体肝移植大鼠的生存期。     

肝内单发病灶的复发性肝细胞癌的临床病理特点

目的 探讨肝内单发病灶的复发性肝细胞癌的临床病理特点.方法 对96例复发性肝细胞癌患者进行分析,根据其肝内复发病灶为单发或多发将其分为单发组(46例)和多发组(50例).对两组患者的10项临床病理指标及3项病理免疫组织化学指标进行统计分析.结果 两组比较差异有统计学意义的指标中,初次手术切除时肿瘤直径≤5 cm者单发组为67.4％(31/46),多发组为34.0％(17/50);脉管无癌栓者单发组为76.1％ (35/46),多发组为56.0％(28/50);复发时间＞1年者单发组为65.2％ (30/46),多发组为40.0％( 20/50);Ki-67阳性细胞数≤20％者单发组为43.5％ (20/46),多发组为24.0％ (12/50).结论 初次手术切除时肿瘤直径≤5 cm,脉管无癌栓,复发时间＞1年,Ki-67阳性细胞数≤20％的原发性肝细胞癌术后复发时为单发病灶.     

肝癌切除和移植术后复发转移原因的分析

近十年来,原发性肝癌的治疗效果又有了提高,但长期疗效仍不尽人意,究其原因主要是术后复发率高。临床上将根治性切除术和肝移植后肝内再次出现的肝癌统称为＂复发＂。国内外较大系列的临床研究表明,肝癌根治性切除术后3年复发率为40%-50%左右,5年转移复发率为60%-70%,甚至更高。而肝移植能同时去除肿瘤,治愈肝硬化,     

选择性胆管外引流在肝门部胆管癌根治性切除术中的应用

目的 观察选择性胆管外引流在肝门部胆管癌根治性切除术中的价值.方法 总结2000年1月至2008年1月收治的118例肝门部胆管癌的临床资料.结果 选择性胆管外引流后行手术治疗25例,其中右肝管引流12例,左肝管引流10例,左肝外叶胆管引流1例,右后叶胆管引流2例;腹腔广泛种植转移1例,左或右半肝及尾状叶切除22例,扩大左肝切除1例,扩大右肝切除1例;术后胆漏3例,肺部及腹腔感染各1例,围手术期肝功能衰竭死亡1例;其余24例病人术后随访3个月至5年,平均23个月,其中最长的1例已存活4年4个月.结论 选择性胆管外引流可以达到与全肝胆道外引流相似的改善肝功的目的 ,同时选择性胆管外引流也可以较安全的在肝门部胆管癌根治术予以应用.