预测真性红细胞增多症患者对羟基脲治疗耐药性:机器学习助力精准诊疗

【字体: 时间:2025年04月26日 来源:Leukemia 12.8

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  真性红细胞增多症(PV)患者使用羟基脲(HU)治疗时存在耐药问题。研究人员开展 “Prediction of resistance to hydroxyurea therapy in patients with polycythemia vera” 主题研究,发现 RDW 和 HGB 可预测 HU 耐药,这有助于早期干预,改善患者预后。

  在血液疾病的治疗领域,真性红细胞增多症(Polycythemia vera,PV)是一种较为棘手的髓系增殖性肿瘤。它是由于 Janus 激酶 - 2(JAK2)发生激活突变,导致红细胞异常增多,常常还伴有白细胞增多和血小板增多的情况。PV 患者不仅症状负担重,而且疾病容易进展,其中最让人担忧的并发症之一就是血栓栓塞事件(Thromboembolic events,TEs)。年龄、既往血栓病史等因素都会增加 TEs 的发生风险。
目前,羟基脲(Hydroxyurea,HU)是全球范围内最常用的一线细胞减少疗法。然而,相当一部分患者会对 HU 产生耐药(HU - RES)或不耐受的情况,这使得治疗效果大打折扣,疾病进展风险增加,患者死亡率也随之上升。因此,如何早期识别对 HU 耐药的患者,及时调整治疗方案,成为了临床治疗 PV 的关键问题。

为了解决这一难题,来自德国汉诺威医学院(Hannover Medical School,MHH)等多个研究机构的研究人员开展了一项极具意义的研究。他们的研究成果发表在《Leukemia》杂志上,为 PV 的治疗带来了新的曙光。

研究人员主要运用了两种关键技术方法。一是利用 Optum? 电子健康记录(EHR)数据库中的真实世界证据(RWE)。该数据库涵盖了美国大量患者的详细信息,包括 10500 万患者在 2007 - 2020 年的诊疗记录,其中有 82960 例 PV 患者的相关数据。二是采用随机森林(Random Forest)模型进行机器学习分析。通过对患者的人口统计学信息、病史、实验室检查结果等数据进行处理,构建预测模型。

下面来看具体的研究结果:

  • PV - AIM 机器学习分析:研究人员从数据库中筛选出符合条件的患者,最终 1304 例患者纳入模型开发过程,其中 733 例为 HU - RES 组,571 例为非耐药(NON - RES)组。所构建的预测 HU - RES 的机器学习模型的受试者工作特征曲线下面积(ROC - AUC)得分为 0.71,具有一定的预测准确性。
  • 预测变量的确定:模型识别出 10 个关键的预测 HU - RES 的变量,包括红细胞计数(RBC)、血细胞比容(HCT)、红细胞分布宽度(RDW)、年龄、血红蛋白(HGB)等。除年龄外,耐药患者的这些变量值普遍更高,且年轻患者更易耐药。进一步分析发现,HCT 和年化放血次数与 HU - RES 关联最强,HCT≥44%、年化放血次数≥0.76 是预测耐药的关键阈值。
  • 变量间的协同作用:研究还发现 RDW 和 HGB 之间存在显著的协同作用,其协同得分高达 4001。以 RDW 为 17%、HGB 为 15.5g/dL 作为阈值,可对患者进行风险分层。处于高风险阈值(RDW>17% 且 HGB≤15.5g/dL)的患者最易发生耐药,而低风险阈值(RDW<17% 且 HGB<15.5g/dL)的患者对 HU 治疗反应较好。
  • 临床风险分层:通过对患者 RDW 和 HGB 值进行分类,将患者分为四个象限。Q1 象限(RDW≥17% 且 HGB<15.5g/dL)的患者耐药风险最高,Q3 象限(RDW<17% 且 HGB<15.5g/dL)的患者耐药风险最低。高 RDW 组患者的白细胞(WBC)、红细胞(RBC)、绝对中性粒细胞计数(ANC)等升高,淋巴细胞和 HGB 降低,且耐药患者比例显著高于低 RDW 组。
  • 前瞻性验证:研究人员开展了 HU - F - AIM 前瞻性 IV 期试验,对上述机器学习研究结果进行验证。该试验旨在评估 PV 患者对 HU 的耐药或不耐受情况,目前正在进行中。

在研究结论和讨论部分,此次研究意义重大。首先,RDW 和 HGB 这两个指标可通过常规实验室检测轻松获得,医生在对 PV 患者进行 HU 治疗时,可依据这两个指标的阈值(RDW≥17% 和 HGB≤15.5g/dL),在治疗早期识别出可能对 HU 耐药的患者,进而及时调整治疗策略,如改用鲁索替尼(RUX)等二线治疗药物,这有助于降低因治疗延误导致的疾病进展风险,改善患者预后。其次,这些临床和实验室参数可与现有的分子标记物(如 TP53、PPM1D 等 DNA 修复基因突变)相结合,为患者提供更全面的风险分层。分子诊断能发现患者潜在的耐药倾向,而 RDW 和 HGB 等血液学标记物可实时反映治疗过程中出现的耐药迹象。此外,研究人员还提出了对 HU - RES 概念的新见解,建议区分真正的分子耐药和临床耐药,这一观点更符合 PV 患者的异质性反应模式,为临床治疗决策提供了更清晰的依据。

尽管该研究存在一定局限性,如回顾性分析和真实世界数据可能存在数据缺失、不准确等问题,但后续的 HU - F - AIM 前瞻性试验将对研究结果进行外部验证。总体而言,这项研究为 PV 的临床治疗提供了重要的参考,有望推动 PV 治疗向更精准、更有效的方向发展。

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