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遗传算法优化神经网络模型超越TNM分期:基于倾向评分匹配重新评估快速进展性鼻咽癌的辅助化疗获益
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年09月16日 来源:European Journal of Cancer 7.1
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本研究创新性地构建遗传算法优化神经网络(GNN)模型,在预测快速进展性鼻咽癌(RP-NPC)方面显著优于传统TNM分期(AUC 0.777 vs 0.688),并通过倾向评分匹配证实RP-NPC患者无法从同步放化疗(CCRT)后辅助化疗(AC)中获益,为个体化治疗决策提供AI驱动的新范式。
重点发现
患者特征
本回顾性研究纳入716例2007-2012年间广西医科大学肿瘤医院收治的鼻咽癌(NPC)患者。入组标准包括:(1) 经组织学证实的非角化型鼻咽癌;(2) 初诊无远处转移(M0期);(3) 完成治疗前全面评估(包括完整病史、体格/神经系统检查、鼻咽镜及影像学检查)。
RP-NPC与非RP-NPC患者生存差异显著
如表1所示,训练集中83例快速进展(RP-NPC)患者7年生存指标极为严峻:总生存(OS)9.7%、无远处转移生存(DMFS)22.6%、局部无失败生存(LFFS)60.2%、无进展生存(PFS)0.0%。与之形成鲜明对比的是,418例非快速进展患者展现出优异长期预后,7年生存率分别为87.7%(OS)、93.6%(DMFS)、92.0%(LFFS)和83.9%(PFS)(图1A-D)。这种生存差异在验证队列中同样显著——38例RP-NPC患者7年OS仅2.6%,而175例非RP-NPC患者达85.1%。
讨论
本研究首次发现T分期、N分期、年龄、碱性磷酸酶(ALP)和乳酸脱氢酶(LDH)是RP-NPC的潜在生物标志物。通过系统比较遗传算法优化神经网络(GNN)、标准人工神经网络(ANN/BPNN)、极限梯度提升(XGBoost)和逻辑回归(LR)等算法性能,证实GNN模型具有最优预测效能(验证集AUC 0.782)。
结论
GNN模型在识别RP-NPC方面展现出超越传统TNM分期的预测能力和泛化性。更重要的是,倾向评分匹配分析明确显示:无论通过GNN预测还是临床标准定义的RP-NPC患者,接受辅助化疗(AC)均未获得生存获益。这一发现对临床治疗决策具有重要指导价值。
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