يصف هذا البروتوكول سير عمل قابل للتكرار لدمج PIVKA-II وAFP والمتغيرات السريرية الروتينية في نموذج تشخيصي يعتمد على الانحدار اللوجستي لسرطان الخلايا الكبدية، مع التحقق من صحة النموذج في المراحل المبكرة من المرض والحالات السلبية لـ AFP.
مقالة بحثية
دمج البروثرمبين غير الطبيعي (PIVKA-II)، وألفا-فيتوبروتين، والمتغيرات السريرية الروتينية للكشف المبكر عن سرطان الخلايا الكبدية
في هذه المقالة
ملخص
الملخص
لا يزال الكشف المبكر عن سرطان الخلايا الكبدية (HCC) محدوداً بسبب الحساسية غير المكتملة لبروتين ألفا فيتوبروتين (AFP)، خاصة في الأورام في مراحلها المبكرة وتلك السلبية لـ AFP. قيمت هذه الدراسة ما إذا كان من الممكن دمج كل من البروترومبين غير الطبيعي/البروتين المستحث بغياب فيتامين K-II (PIVKA-II)، وAFP، والمتغيرات السريرية الروتينية في نموذج تشخيصي قابل للتكرار لسرطان الخلايا الكبدية. استُخدمت مجموعة تدريبية استعادية مكونة من 205 مشاركاً، شملت 112 حالة سرطان خلايا كبدية مؤكدة بالتصوير و93 حالة ضابطة غير مصابة بسريران الخلايا الكبدية، لتطوير النموذج. كما استُخدمت مجموعة تحقق استباقية مستقلة مكونة من 184 مشاركاً، شملت 58 حالة سرطان خلايا كبدية و126 حالة ضابطة غير مصابة، للاختبار خارج العينة دون إعادة ضبط النموذج. استُخدمت عينات دم تم جمعها قبل التصوير لقياس AFP وPIVKA-II، واستُخلصت المتغيرات السريرية من نفس النافذة التشخيصية. دمج نموذج الانحدار اللوجستي متعدد المتغيرات النهائي كلاً من ln(AFP) وln(PIVKA-II) والعمر والجنس والألبومين والنسبة المعيارية الدولية (INR) وتعداد الصفائح الدموية. حقق النموذج المدمج مساحة تحت المنحنى (AUC) بلغت 0.93 في المجموعة التدريبية و0.89 في مجموعة التحقق. وفي مرحلة التحقق، بلغت الحساسية 84.5% والنوعية 90.5%. وظلت الحساسية 72.7% في حالات سرطان الخلايا الكبدية في المرحلة المبكرة و73.1% في حالات سرطان الخلايا الكبدية السلبية لـ AFP، متجاوزة بذلك دقة AFP وحده في كلتا المجموعتين الفرعيتين. وقد دعم المعايرة والتحقق بطريقة "bootstrap" استقرار النموذج المقبول. تُظهر هذه النتائج كيف يمكن دمج PIVKA-II وAFP والمتغيرات السريرية المتاحة روتينياً في أداة فرز تشخيصية عملية للفئات السكانية المعرضة لخطر الإصابة بأمراض الكبد.
المقدمة
تعد سرطانة الخلايا الكبدية (HCC) سبباً رئيسياً للوفيات المرتبطة بالسرطان، وعادة ما تظهر لدى المرضى الذين يعانون من أمراض الكبد المزمنة، بما في ذلك العدوى بفيروس التهاب الكبد B، والعدوى بفيروس التهاب الكبد C، وأمراض الكبد المرتبطة بالكحول، ومرض الكبد الدهني المرتبط بخلل في التمثيل الغذائي1. ويكتسب الكشف المبكر أهمية سريرية لأن العلاج الشافي يكون أكثر فعالية عندما يتم اكتشاف الأورام قبل حدوث الغزو الوعائي، أو الانتشار خارج الكبد، أو التدهور الملحوظ في احتياطي الكبد. وتعتمد استراتيجيات المراقبة الحالية عموماً على التصوير بالموجات فوق الصوتية للكبد مع أو بدون قياس مستوى ألفا-فيتوبروتين (AFP) في المصل2. ومع ذلك، يتأثر أداء المراقبة في الممارسة الروتينية بمدى اعتماد النتائج على مهارة الفاحص، وصغر حجم الورم، وتجانس العقد التليفية، وصعوبات التصوير المرتبطة بالسمنة، والأورام التي تنتج كمية ضئيلة من AFP أو لا تنتجه على الإطلاق3,4.
لا يزال AFP مستخدماً على نطاق واسع لكونه غير مكلف، وسهل الوصول إليه، ومألوفاً لدى الأطباء السريريين. إلا أن قيمته التشخيصية محدودة بسبب عدم اكتمال الحساسية وعدم دقة النوعية. فعند العتبة التقليدية البالغة 20 ng/mL، قد يغفل AFP نسبة كبيرة من حالات HCC في مراحلها المبكرة والحالات السلبية لـ AFP. وقد تؤدي العتبات الأدنى إلى تحسين الحساسية، ولكنها تزيد من النتائج الإيجابية الكاذبة لدى المرضى الذين يعانون من التهاب الكبد النشط، أو تليف الكبد، أو حالات التهاب الكبد الأخرى5,6. وهذه القيود تجعل تفسير علامة واحدة غير كافٍ للفرز التشخيصي في مجموعات السكان المعرضين لمخاطر عالية الإصابة بأمراض الكبد.
البروثرمبين غير الطبيعي، والمعروف أيضاً باسم البروتين الناجم عن غياب فيتامين ك-2 (PIVKA-II) أو ديز-γيتم إفراز البروتومبين غير المكرسلة (carboxy prothrombin) عندما تنتج الخلايا الكبدية الخبيثة بروتومبين غير مكرسلة بشكل كامل. ويعكس البروتومبين المستحث بنقص فيتامين ك-2 (PIVKΑ-II) البيولوجيا الورمية المرتبطة بالتخثر بدلاً من إفراز البروتين الجنيني ألفا (AFP)، وقد يظل ذا قيمة تشخيصية عندما تكون مستويات البروتين الجنيني ألفا منخفضة.7أظهرت الدراسات والتحليلات البعدية السابقة أن PIVKA-II يحسن من الكشف عن سرطان الخلايا الكبدية (HCC)، لا سيما عند دمجه مع AFP، وقد يضيف قيمة في المراحل المبكرة من المرض أو في الحالات السلبية لـ AFP.8,9ومع ذلك، فإن الاستراتيجيات التي تعتمد على المؤشرات فقط لا تأخذ في الحسبان بشكل كامل الخلفية البيولوجية للمضيف، أو الاحتياطي الكبدي، أو عدد الصفائح الدموية، أو حالة التخثر، أو أمراض الكبد الكامنة.
تقدم نماذج التشخيص المركبة طريقة عملية لتفسير نتائج مؤشرات الأورام جنباً إلى جنب مع السياق السريري. وقد أظهرت نماذج GALAD وGAAD والنماذج ذات الصلة أن المتغيرات الديموغرافية والمؤشرات الحيوية يمكن دمجها لتحسين الكشف عن سرطان الخلايا الكبدية (HCC) عبر مختلف المسببات والمجتمعات10,11. ويدعم أداؤها استخدام تقدير المخاطر متعدد المتغيرات بدلاً من الاعتماد على عتبات منعزلة للمؤشرات الحيوية. وفي الوقت ذاته، تتضمن بعض النماذج فحوصات غير متوفرة في جميع المختبرات، وقد يختلف سلوك نقاط القطع عبر المناطق، والملفات المسببة للمرض، ومراحل المرض، والاستخدام السريري المقصود12. لذا، فإن النموذج الذي يتم بناؤه من مؤشرات حيوية متاحة على نطاق واسع ومتغيرات مختبرية روتينية قد يكون أسهل في التنفيذ ضمن سير العمل التشخيصي المعتاد. وبخلاف النماذج المنشورة سابقاً والتي قد تعتمد على مؤشرات حيوية متخصصة أو استراتيجيات قطع خاصة بمجتمعات معينة، قامت الدراسة الحالية بتقييم نموذج تشخيصي متعدد المتغيرات يعتمد على مؤشرات حيوية متاحة على نطاق واسع ومتغيرات سريرية روتينية، وتم التحقق من أدائه في مجموعة دراسة استباقية مستقلة.
يُعد PIVKA-II مناسباً لهذا الإطار لأنه يكمل AFP ويمكن قياسه عبر منصات المقايسة المناعية المؤتمتة المستخدمة بالفعل في المختبرات السريرية. تتوفر المتغيرات الروتينية مثل العمر، والجنس، والألبومين، والبيليروبين، وتعداد الصفائح الدموية، والنسبة المعيارية الدولية، والخلفية المرضية للكبد في نفس الزيارة السريرية، وقد توفر معلومات متعلقة باحتياطي الكبد أو تخثر الدم ذات صلة بمخاطر HCC13. إن دمج هذه المتغيرات مع AFP وPIVKA-II قد يحسن من القدرة على التمييز مع تجنب الاعتماد على نقطة قطع واحدة.
وبناءً على ذلك، تم تقييم PIVKA-II وAFP والمتغيرات السريرية الروتينية باستخدام تصميم تشخيصي ثنائي المجموعات. تم تطوير نموذج انحدار لوجستي متعدد المتغيرات في مجموعة تدريب استعادية، واختباره في مجموعة تحقق استشرافية مستقلة دون إعادة ضبط النموذج. وقُورنت الأداء التشخيصي مع AFP وPIVKA-II والمتغيرات السريرية بمفردها، مع التركيز المسبق على سرطان الخلايا الكبدية (HCC) في مراحله المبكرة، وسرطان الخلايا الكبدية السلبي لـ AFP، وتفسير قيم القطع، والمعايرة، والتحقق الداخلي بطريقة bootstrap.
البروتوكول
تمت مراجعة هذه الدراسة والموافقة عليها من قبل لجنة الأخلاقيات في مستشفى هانغتشو الشعبي الأول التابع لكلية الطب بجامعة ويست ليك. وكان رقم الموافقة هو IIT-20230528-0108-01. تم الحصول على موافقة كتابية مستنيرة من المشاركين الذين تم تسجيلهم استباقياً قبل عملية جمع الدم. أما بالنسبة للسجلات السريرية المضمنة استعادياً والعينات المتبقية المؤرشفة التي جُمعت أثناء الرعاية الروتينية، فقد أعفت لجنة الأخلاقيات من تقديم الموافقة المستنيرة نظراً لاستخدام بيانات مجهولة الهوية وعدم إجراء أي تدخل إضافي.
قابلية التكرار، والتحكم في الانحياز، وسلامة البيانات
تم تحديد معايير الأهلية، ونقاط زمن سحب عينات الدم، وقواعد التحكيم التصويري، وتعاريف المجموعات الفرعية، والمتنبئات المرشحة، وتعاريف نقاط القطع، وقواعد البيانات المفقودة، وإجراءات التحقق مسبقاً قبل إجراء التحليل الإحصائي. جُمعت عينات الدم قبل تأكيد التصوير المعزز بالصبغة وقبل أي علاج مضاد للأورام. استُخدمت معرفات دراسة مجهولة الهوية في الاختبارات المختبرية، واختُبرت العينات من مجموعتي التدريب والتحقق بترتيب عشوائي. كان موظفو المختبر عميانين تجاه التشخيص النهائي، وتوزيع المجموعات، ومرحلة تصنيف برشلونة لسرطان الكبد (BCLC)، وحالة سلبية AFP. استُخلص التشخيص التصويري وتحديد المرحلة بشكل مستقل عن الاختبارات المختبرية. تمت مراجعة إدخال البيانات، وتحويل الوحدات، وتوزيع المجموعات، وترميز الاستبعاد، وترميز القيم المفقودة، ومجموعات البيانات الإحصائية من قبل باحثين اثنين قبل ملاءمة النموذج. تم الإبقاء على مجموعتي التدريب والتحقق منفصلتين طوال مراحل فحص المتغيرات، وملاءمة النموذج، واشتقاق نقاط القطع، والتحقق.
مجتمع الدراسة وتصميمها
طورت هذه الدراسة التشخيصية ذات المجموعة المزدوجة نموذجاً متعدد المتغيرات للكشف عن سرطان الخلايا الكبدية (HCC) باستخدام البروتومبين غير الطبيعي/البروتين المستحث بواسطة PIVKA-II، وAFP، والمتغيرات السريرية الروتينية. شملت مجموعة التدريب التي تم تجميعها بأثر رجعي المشاركين الذين خضعوا للتقييم في الفترة ما بين 1 يناير 2021 و31 ديسمبر 2023. استُخدمت هذه المجموعة لفحص المتغيرات، وملاءمة النموذج، واشتقاق قيم القطع، والتحقق الداخلي باستخدام طريقة bootstrap. أما مجموعة التحقق التي تم إدراجها استباقياً فـشملت المشاركين الذين خضعوا للتقييم في الفترة ما بين 1 يناير 2024 و31 ديسمبر 2025، وقد استُخدمت هذه المجموعة للاختبار الخارجي فقط. ولم يتم إجراء أي إعادة اختيار للمتغيرات، أو إعادة ملاءمة للنموذج، أو تحديث للمعاملات، أو إعادة تحسين لقيم القطع، أو إعادة معايرة بناءً على المجموعات الفرعية في مجموعة التحقق. يوضح الشكل 1 تدفق المشاركين، وتعيين المجموعات، وسحب عينات الدم، ومعالجة البلازما، واختبار المؤشرات الحيوية، والبت في نتائج التصوير، وسير العمل الإحصائي.
تم استقطاب المشاركين من مسار مراقبة أو تشخيص أمراض الكبد عالية الخطورة في مستشفى هانغتشو الشعبي الأول التابع لكلية الطب بجامعة ويست ليك. عُرِّفت الحالة عالية الخطورة بأنها الإصابة بعدوى التهاب الكبد B المزمن، أو عدوى التهاب الكبد C المزمن، أو تليف الكبد بغض النظر عن مسببه، أو مرض الكبد الدهني مع وجود تليف موثق بناءً على التقييم السريري، أو السجلات المختبرية، أو التصوير المسبق. شمل المشاركون المؤهلون البالغين الذين تبلغ أعمارهم ≥18 عاماً والذين أتموا سحب عينات الدم قبل التصوير، وخضعوا للتصوير المقطعي المحوسب (CT) متعدد المراحل معزز بالتباين و/أو التصوير بالرنين المغناطيسي (MRI) الديناميكي المعزز بالتباين خلال 14 يوماً من جمع الدم. تمثلت معايير الاستبعاد في الخضوع المسبق لعلاج سرطان الخلايا الكبدية (HCC)، بما في ذلك الاستئصال، أو الكي، أو العلاج عبر الشرايين، أو العلاج الجهازي؛ وتناول فيتامين K خلال 7 أيام قبل سحب العينات؛ أو العلاج بمضادات فيتامين K أو أي علاج آخر مضاد للتخثر من المحتمل أن يؤثر على تفسير تخثر الدم؛ أو الإصابة بالتهاب القنوات الصفراوية الحاد أو انسداد القنوات الصفراوية وقت سحب العينات؛ أو الحمل؛ أو فقدان نتائج AFP أو PIVKA-II أو التشخيص النهائي بالتصوير؛ أو عدم قبول جودة العينة دون توفر عينة مكررة صالحة.
شمل مجتمع الدراسة النهائي 389 مشاركاً. وتكونت مجموعة التدريب من 205 مشاركين، ضمت 112 حالة HCC مؤكدة بالتصوير و93 من ضوابط غير المصابين بـ HCC. أما مجموعة التحقق فقد شملت 184 مشاركاً، ضمت 58 حالة HCC مؤكدة بالتصوير و126 من ضوابط غير المصابين بـ HCC. وفي مجموعة التدريب، شملت ضوابط غير المصابين بـ HCC البالغ عددهم 93 شخصاً، 30 من الضوابط السليمة و63 من ضوابط أمراض الكبد المزمنة. وفي مجموعة التحقق، شملت ضوابط غير المصابين بـ HCC البالغ عددهم 126 شخصاً، 0 من الضوابط السليمة و126 من ضوابط أمراض الكبد المزمنة.
لم يتم تحديد الحالة المرضية بناءً على تاريخ الإصابة بالالتهاب الكبدي أو تليف الكبد المعوض بمفرده. وقد تم تصنيف المشارك على أنه يعاني من أعراض فقط عندما وثق السجل ما قبل التصوير وجود ألم جديد أو متفاقم في الربع العلوي الأيمن، أو فقدان غير مبرر في الوزن، أو انتفاخ في البطن، أو يرقان، أو بول داكن، أو قصور سريري موثق لا يمكن تفسيره بسبب مؤكد آخر. أما المشاركون الذين لم تظهر عليهم هذه النتائج فقد تم تصنيفهم على أنهم بدون أعراض أو تم اكتشاف حالتهم من خلال المراقبة.
البت التشخيصي وتحديد المرحلة
تم تحديد الحالة النهائية لسرطان الخلايا الكبدية (HCC) عن طريق التحكيم باستخدام التصوير المقطعي المحوسب (CT) متعدد المراحل معزز بالتباين و/أو التصوير بالرنين المغناطيسي (MRI) الديناميكي المعزز بالتباين الذي يتم إجراؤه ضمن الرعاية الروتينية. وكان من الضروري أن يشمل التصوير على الأقل المرحلة الشريانية ومرحلة الوريد البابي؛ كما تم دمج نتائج المرحلة المتأخرة عند توفرها. صُنفت الآفة على أنها سرطان خلايا كبدية (HCC) عندما أظهر التصوير في كبد معرض للخطر تعزيزاً مفرطاً في المرحلة الشريانية مع غسيل (washout) في المرحلة الوريدية البابية و/أو المرحلة المتأخرة، مع وجود كبسولة معززة أو بدونها. أما المشاركون الذين لم تظهر لديهم سمات تصويرية تتوافق مع سرطان الخلايا الكبدية ولم يتم تشخيصهم بمرض خبيث آخر، فقد صُنِّفوا على أنهم غير مصابين بسرطان الخلايا الكبدية (non-HCC).
تم استخلاص معلومات التصوير باستخدام نموذج محدد مسبقاً يسجل نمط التصوير، والأطوار التي تم الحصول عليها، وفرط التعزيز في الطور الشرياني، والاجتياح (washout)، ومظهر المحفظة، وعدد الآفات، والقطر الأقصى للآفة، والغزو الوعائي الكبير، والانتشار خارج الكبد. قام قارئان مدربان باستخلاص سمات التصوير بشكل مستقل من التقارير الإشعاعية النهائية. وتم حل الخلافات عن طريق التوافق باستخدام نفس المعايير المحددة مسبقاً. وفي حال توفر كل من التصوير المقطعي المحوسب (CT) والتصوير بالرنين المغناطيسي (MRI)، تم استخدام النمط الذي يقدم توصيفاً متعدد الأطوار أكثر اكتمالاً. وإذا كان كلا النمطين مكتملين، فقد تم استخدام النمط الذي تم توثيقه كأساس للقرار السريري النهائي.
تم تحديد مرحلة BCLC بعد التأكد من حالة HCC. عُرِّف سرطان HCC في مراحله المبكرة بأنه مرحلة BCLC 0–A. وعُرِّف سرطان HCC السلبي لـ AFP بأنه AFP <20 ng/mL عند سحب عينة الدم قبل التصوير. استُخدمت تسميات هذه المجموعات الفرعية لتقييم أداء المجموعات الفرعية، وليس لتدريب النموذج أو تحديد أهلية المشاركين.
جمع العينات ومعالجة البلازما
جُمعت عينات دم وريدي محيطي في الصباح بعد صيام ليلي لمدة 8 h على الأقل، وذلك قبل التأكيد عن طريق التصوير المقطعي المحوسب (CT) أو التصوير بالرنين المغناطيسي (MRI) المعزز بالصبغة، وقبل البدء في العلاج المضاد للأورام. سُحبت كمية إجمالية قدرها 10 mL من الدم الوريدي في أنابيب جمع دم تحتوي على مانع التخثر K2-EDTA. قُلبت الأنابيب من 8–10 مرات فور الجمع ونُقلت إلى المختبر في درجة حرارة 4 °C. تم الحفاظ على الفترة الزمنية من سحب الدم الوريدي وحتى عملية الطرد المركزي في غضون 2 h، وسُجل ذلك في سجل العينات.
فُصل البلازما عن طريق الطرد المركزي بسرعة 1,600 × g لمدة 10 min عند درجة حرارة 4 °C باستخدام جهاز طرد مركزي مبرد. نُقل الطافي من البلازما إلى أنابيب طرد مركزي دقيقة سعة 1.5 mL خالية من النيوكلياز، وقُسمت إلى حصص تتراوح بين 0.5–1.0 mL. خُزنت هذه الحصص عند درجة حرارة -80 °C حتى وقت الفحص. وقبل قياس المؤشرات الحيوية، أُذيبت حصة واحدة مرة واحدة في درجة حرارة الغرفة، 20–25 °C، لمدة 20–30 min، ثم خُلطت بلطف عن طريق القلب، وفُحصت خلال ساعتين من الإذابة الكاملة. استُبعدت العينات التي تظهر فيها تجلطات مرئية، أو تحلل دم متوسط إلى شديد، أو تعكر دهني ملحوظ وفقاً لمعايير القبول المخبرية المحددة مسبقاً. وبالنسبة لمجموعة التحقق الاستشرافية، أُجري تكرار لعملية جمع الدم قبل التأكيد بالتصوير عندما كان ذلك ممكناً من الناحية السريرية.
قياس AFP وPIVKA-II
تم قياس AFP وPIVKA-II باستخدام مقايسات الميض الكيميائي الكهربائي المناعية على محلل مناعي آلي. سُجلت مستويات AFP بوحدة ng/mL، بينما سُجلت مستويات PIVKA-II بوحدة mAU/mL. وقد تم تصدير النتائج مباشرة من نظام معلومات المختبر.
تضمنت كل دفعة تحليلية معايرات خاصة بالمقايسة ومستويين على الأقل من مراقبة الجودة الداخلية. تطلب قبول الدفعة أن تقع جميع نتائج مراقبة الجودة ضمن نطاق التحكم المختبري المحدد مسبقاً. وكانت أهداف الدقة التحليلية هي معامل تباين ضمن التشغيلة ≤10% ومعامل تباين بين التشغيلات ≤15% لكل من AFP و PIVKA-II. وفي حال فشل مراقبة الجودة أو اكتشاف انزياح في الدفعة، يتم رفض الدفعة، وإعادة معايرة المحلل، وتكرار الدفعة عند توفر حجم عينة كافٍ. وبالنسبة لنتيجة عينة واحدة غير منطقية أو خارج النطاق، يتم إجراء قياسين مكررين من نفس الجزء المذاب عند الإمكان، ويُستخدم متوسط القيمتين المكررتين المقبولتين. وفي حال فشل الاختبار المكرر أو عدم كفاية حجم العينة، يتم وضع علامة "غير صالحة" على النتيجة والتعامل معها وفقاً لقاعدة البيانات المفقودة.
استخلاص المتغيرات السريرية الروتينية
استُخلصت المتغيرات السريرية الروتينية من نفس الزيارة السريرية التي تم فيها سحب عينات الدم لقياس AFP/PIVKA-II قبل التصوير. وشملت المتغيرات المرشحة العمر، والجنس، وناقلة أمين الألانين، وناقلة أمين الأسبارتات، والألبومين، والبيليروبين الكلي، والنسبة المعيارية الدولية (INR)، ووقت البروثرومبين، وتعداد الصفائح الدموية. وفي حال توفر قيم متعددة ضمن النافذة الزمنية التي سبقت التصوير، تم اختيار القيمة الأقرب لوقت أخذ عينات AFP/PIVKA-II. كما وُحدت الوحدات قبل التحليل؛ حيث سُجل العمر بالسنوات، وكُود الجنس بحيث تكون الأنثى = 0 والذكر = 1، وسُجل تعداد الصفائح الدموية بـ ×10⁹/L، والألبومين بـ g/L، والبيليروبين الكلي بـ μmol/L، وAFP بـ ng/mL، وPIVKA-II بـ mAU/mL.
أُجريت فحوصات النطاق، وفحوصات الوحدات، وفحوصات القيم غير المنطقية بعد عملية الاستخراج. وتم التحقق من القيم التي تم التأشير عليها بمقارنتها بالسجلات المصدرية. ولم يتم استبعاد أي قيمة إلا عندما أكد السجل المصدري وجود مشكلة في جودة العينة، أو خطأ في تحويل الوحدات، أو انحراف في المعالجة. بينما تم الإبقاء على القيم القصوى التي تم التحقق منها. وحدد قاموس المتغيرات هيكل مجموعة البيانات، وأسماء المتغيرات، والوحدات، وقواعد الترميز، وقواعد التحويل، ورموز القيم المفقودة.
تعريف المتنبئ واختيار المتغيرات
تم تحديد المتنبئات المرشحة قبل تطوير النموذج. وتمثلت المؤشرات الحيوية الأساسية في AFP وPIVKA-II. أما المرشحات السريرية الروتينية فكانت العمر، والجنس، وalanine aminotransferase، وaspartate aminotransferase، والألبومين، والبيليروبين الكلي، وINR أو زمن البروثرومبين، وتعداد الصفائح الدموية. وقد تم إجراء تحويل اللوغاريتم الطبيعي لكل من AFP وPIVKA-II. كما تم استبدال القيم التي تقل عن حد الإبلاغ في المقايسة بنصف الحد الأدنى للإبلاغ قبل إجراء عملية التحويل.
استُخدمت اختبارات t للعينات المستقلة لإجراء المقارنات أحادية المتغير بين المشاركين المصابين بسرطان الخلايا الكبدية (HCC) وغير المصابين به في مجموعة التدريب للمتغيرات ذات التوزيع الطبيعي تقريبًا، واختبارات مان-ويتني U (Mann-Whitney U) للمتغيرات المستمرة ذات التوزيع الملتوي، واختبارات χ2 أو اختبارات فيشر الدقيقة للمتغيرات الفئوية. واعتُبرت المتغيرات التي كانت قيمة P لها < 0.10 في الفرز أحادي المتغير مرشحة للنمذجة متعددة المتغيرات. كما جرى تقييم التعدد الخطى باستخدام عامل تضخم التباين (VIF)، واعتُبرت قيمة VIF >5 مؤشرًا على وجود مشكلة في الخطية. وفي حال وجود ارتباط خطي قوي بين متغيرين، تم الإبقاء على المتغير الذي يتميز بقابلية تفسير سريرية أوضح وأداء أفضل في تحسين النموذج.
تم تطوير النموذج النهائي للانحدار اللوجستي متعدد المتغيرات في المجموعة التدريبية فقط. وقد أُدرج كل من ln(AFP) و ln(PIVKA-II) قسراً في النموذج. كما تم اختيار المتنبئات الإضافية عن طريق الاستبعاد العكسي الموجه بمعيار أكايكي للمعلومات. وبعد عملية الاستبعاد العكسي، كانت المتغيرات التي تم الاحتفاظ بها هي ln(AFP) و ln(PIVKA-II)، والعمر، والجنس، والألبومين، و INR، وتعداد الصفائح الدموية.
تطوير النموذج وحساب درجة المخاطر
تم ملاءمة النموذج التشخيصي باستخدام الانحدار اللوجستي متعدد المتغيرات، مع اعتبار حالة HCC هي النتيجة الثنائية. وقد تم حساب الاحتمال المتوقع للإصابة بـ HCC من المتنبئ الخطي η باستخدام المعادلة التالية:
p(HCC)=1/[1+exp(-η)]
η = -4.862+0.247×ln(AFP)+0.712×ln(PIVKA-II)+0.018×age+0.331×sex-0.062×albumin+0.554×INR-0.004×plateletcount
تم قياس AFP بوحدة ng/mL، وPIVKA-II بوحدة mAU/mL، والعمر بالسنوات، وتم ترميز الجنس بحيث كانت الأنثى = 0 والذكر = 1، وقيس الألبومين بوحدة g/L، بينما كان INR بدون وحدة، وقيس عدد الصفائح الدموية بوحدة ×109/L. استُخدمت اللوغاريتمات الطبيعية لـ AFP وPIVKA-II. تم إنشاء مخطط نوموجرام بناءً على نفس المعاملات المجهزة. استُخدم الاحتمال المتوقع، وليس مقياس نقاط النوموجرام، في تحليل خصائص تشغيل المستقبل (ROC)، وتحليل المعايرة، وتحليل منحنى القرار، والتحقق من الصحة.
تعريفات نقاط القطع والتعامل مع العتبات
تم تحديد عتبات PIVKA-II وفقاً للغرض التحليلي. كانت نقطة الفصل السريرية المعتمدة لـ PIVKA-II هي 40.0 mAU/mL. وكانت نقطة فصل يودن (Youden cutoff) لمجموعة التدريب لـ PIVKA-II هي 45.0 mAU/mL. أما نقطة الفصل ذات النوعية الثابتة فقد استُمدت عن طريق اختيار العتبة الأقرب إلى نوعية بنسبة 90% في مجموعة التدريب؛ وقد نتج عن ذلك 38.0 mAU/mL لـ PIVKA-II. بينما عُوملت العتبة الظاهرية الخاصة بالتحقق فقط والبالغة 37.5 mAU/mL على أنها استكشافية ولم تُستخدم كنقطة فصل أساسية للتحقق.
بالنسبة للنموذج المدمج، تم اشتقاق نقطة القطع الثنائية الأساسية من مجموعة التدريب باستخدام مؤشر يودن (Youden index) وطُبقت دون تغيير على مجموعة التحقق. واستخدم AFP نقطة القطع السريرية المعتمدة وهي 20.0 ng/mL لتحديد المجموعة الفرعية السلبية لـ AFP والمقارنة مع الممارسة الروتينية. أما نقاط قطع AFP المُحسّنة المستخدمة في تحليل ROC فقد تم تمييزها بشكل منفصل عن العتبة السريرية. وبناءً على ذلك، تم تقديم نقاط القطع وفقاً للغرض التحليلي بدلاً من معاملتها كعتبات قابلة للتبادل.
أداء النموذج ومعايرته والتحقق من صحته
تم تقييم القدرة التمييزية باستخدام منحنيات خصائص تشغيل المستقبل والمساحة تحت المنحنى. وتم تسجيل قيم المساحة تحت المنحنى (AUCs) مع فواصل ثقة 95%. كما استُخدم اختبار DeLong لمقارنة قيم المساحة تحت المنحنى. وأُبلغ عن أداء التصنيف من حيث الحساسية، والنوعية، والقيمة التنبؤية الإيجابية، والقيمة التنبؤية السلبية، والدقة عند نقاط قطع محددة مسبقاً.
تم تقييم المعايرة باستخدام تقاطع المعايرة، وميل المعايرة، ودرجة Brier، واختبار Hosmer–Lemeshow لجودة المطابقة. وقارنت مخططات المعايرة بين احتمالات الإصابة بـ HCC المتوقعة والملاحظة عبر مجموعات المخاطر. واستخدم التحقق الداخلي 1,000 عينة إعادة سحب بنظام bootstrap في مجموعة التدريب لتقدير AUC المصححة للتفاؤل وميل المعايرة المصحح للتفاؤل. واستخدمت مجموعة التحقق لتقييم الأداء الخارجي فقط. ولم يتم إجراء أي تحديث للمعاملات، أو إعادة ملاءمة للنموذج، أو إعادة تحسين للعتبة، أو إعادة معايرة قائمة على المجموعات الفرعية في مجموعة التحقق.
تم تقييم الفائدة السريرية باستخدام تحليل منحنى القرار عبر احتمالات عتبية تتراوح من 0.05 إلى 0.50. وتمت مقارنة المنفعة الصافية لكل من AFP وحده، وPIVKA-II وحده، ونموذج المتغيرات السريرية، والنموذج المشترك.
التعامل مع البيانات المفقودة وتحليل الحساسية
استخدم التحليل الأساسي نمذجة الحالات الكاملة للمشاركين الذين تم الاحتفاظ بجميع متغيراتهم في النموذج النهائي. وتم تلخيص القيم المفقودة لكل متنبئ مرشح. وإذا تجاوزت نسبة الفقدان 5% لأي متنبئ تم الاحتفاظ به، فقد تم إجراء تعويض متعدد عن طريق المعادلات المتسلسلة كتحليل حساسية باستخدام النتيجة، وجميع المتنبئين الذين تم الاحتفاظ بهم، ومؤشر المجموعة في نموذج التعويض. ولم تكن المتغيرات التي تزيد نسبة الفقدان فيها عن 20% مؤهلة للنمذجة متعددة المتغيرات. كما تمت مقارنة معاملات النموذج، وAUC، ومنحدر المعايرة، ومقاييس التصنيف من التحليل الذي تم تعويضه مع نتائج الحالات الكاملة.
البرمجيات والتقارير القابلة للتكرار
أُجريت جميع التحليلات باستخدام R الإصدار 4.3.2 وRStudio الإصدار 2023.12.1. تم إجراء الانحدار اللوجستي باستخدام حزمة stats الأساسية. كما أُجري تحليل ROC ومقارنات DeLong باستخدام pROC الإصدار 1.18.5. وأُجري تحليل المعايرة باستخدام rms الإصدار 6.7-1 وResourceSelection الإصدار 0.3-6. استخدم التحقق من صحة Bootstrap 1,000 عينة مُعادة مع تثبيت قيمة عشوائية (random seed) عند 70558. كما أُجري تحليل منحنى القرار باستخدام rmda الإصدار 1.6. وفي حال استلزم الأمر، أُجري الإسناد المتعدد باستخدام mice الإصدار 3.16.0. وقد أعاد نص التحليل (analysis script) إنتاج تدفق المشاركين، ومعاملات النموذج، ومنحنيات ROC، ومقاييس المعايرة، والتحقق من صحة Bootstrap، وتحليل منحنى القرار، والتحليلات القائمة على نقطة القطع (cutoff-based analyses)، والجداول الإحصائية.
النتائج
الخصائص الأساسية
شمل التحليل النهائي 389 مشاركاً. تضمنت مجموعة التدريب 205 مشاركاً، تتألف من 12 حالة سرطان خلايا كبدية (HCC) مؤكدة بالتصوير و 93 من مجموعة الضبط غير المصابة بسرطان خلايا كبدية. تضمنت مجموعة التحقق 184 مشاركاً، تتألف من 58 حالة سرطان خلايا كبدية (HCC) مؤكدة بالتصوير و 126 من مجموعة الضبط غير المصابة بسرطان خلايا كبدية. الخصائص الأساسية ملخصة في الجدول 1.
في مجموعة التدريب، شملت عينات الضبط غير المصابة بسرطان الخلايا الكبدية (non-HCC) البالغ عددها 93 عينة، 30 من الضوابط الصحية و63 من ضوابط أمراض الكبد المزمنة. أما في مجموعة التحقق، فقد شملت عينات الضبط غير المصابة بسرطان الخلايا الكبدية البالغ عددها 126 عينة، 0 من الضوابط الصحية و126 من ضوابط أمراض الكبد المزمنة. وكانت عدوى فيروس التهاب الكبد B هي مرض الكبد الخلفي السائد. ومثلت الحالات التي تقع ضمن تصنيف BCLC 0–A ما يعادل 57 من أصل 112 حالة سرطان خلايا كبدية في مجموعة التدريب، و30 من أصل 58 حالة في مجموعة التحقق. وقد كانت المتغيرات التالية متوازنة عبر طبقات المجموعات المذكورة في الجدول 1: العمر، والجنس، وتاريخ أمراض الكبد، والتاريخ العائلي للإصابة بسرطان الخلايا الكبدية، وحالة تليف الكبد، وتصنيف Child-Pugh، وناقلة أمينو ألانين (alanine aminotransferase)، وناقلة أمينو أسبرتات (aspartate aminotransferase)، والألبومين، والبيليروبين الكلي، وتعداد الصفائح الدموية، ووقت البروثرومبين، والنسبة المعيارية الدولية (international normalized ratio)، والسكري، وارتفاع ضغط الدم.
بلغ الوسيط لـ AFP قيمة 57.3 ng/mL في حالات HCC في مجموعة التدريب و 2.4 ng/mL في مجموعة الضبط غير المصابة بـ HCC. بينما بلغ الوسيط لـ PIVKA-II قيمة 197.6 mAU/mL و 86.3 mAU/mL على التوالي. وفي مجموعة التحقق، بلغ الوسيط لـ AFP قيمة 60.2 ng/mL في حالات HCC و 21.5 ng/mL في مجموعة الضبط غير المصابة بـ HCC، بينما بلغ الوسيط لـ PIVKA-II قيمة 191.5 mAU/mL و 84.1 mAU/mL على التوالي.
الأداء التشخيصي لمجموعة التدريب
يظهر تمييز مجموعة التدريب في الشكل 2(أ)، بينما تظهر المقارنة المقابلة للحساسية والنوعية في الشكل 2(ب). وتلخص الجدول 2 الخصائص التشغيلية. حقق AFP مساحة تحت المنحنى (AUC) بلغت 0.78، وحساسية بنسبة 62.50%، ونوعية بنسبة 78.49% عند الحد الفاصل السريري المعتمد وهو 20.0 ng/mL. وحقق PIVKA-II مساحة تحت المنحنى (AUC) بلغت 0.85، وحساسية بنسبة 78.57%، ونوعية بنسبة 82.80% عند حد يودن (Youden cutoff) لمجموعة التدريب وهو 45.0 mAU/mL. أما نموذج المتغيرات السريرية فقد حقق مساحة تحت المنحنى (AUC) بلغت 0.81، وحساسية بنسبة 69.64%، ونوعية بنسبة 80.65% عند عتبة احتمال متوقعة بلغت 0.40. وسجل النموذج المشترك أعلى قدرة تمييز في مجموعة التدريب، حيث بلغت المساحة تحت المنحنى (AUC) 0.93، والحساسية 8.39%، والنوعية 89.25% عند عتبة احتمال متوقعة بلغت 0.50.
الأداء المقسم حسب المرحلة
تظهر توزيعات المؤشرات الحيوية المصنفة حسب المرحلة في الشكل 3(A)، ومعدلات الكشف في الشكل 3(B)، وقيم AUC المحددة لكل مرحلة في الشكل 3(C). وقد ارتفعت مستويات AFP وPIVKA-II ودرجة النموذج المشترك عبر مراحل المرض BCLC 0–A وB وC. وأظهر AFP تداخلاً بين مراحل HCC المبكرة وعينات المراقبة غير المصابة بـ HCC. بينما أظهر PIVKA-II فصلاً أقوى عبر طبقات المراحل. وقد حقق النموذج المشترك أعلى مستوى من التمييز المصنف حسب المرحلة، بما في ذلك حالات HCC من المرحلة BCLC 0–A.
التكامل بين AFP و PIVKA-II
تظهر ارتباطات درجات المؤشرات في الشكل 4(A)-(C)، بينما يظهر التصنيف المتقاطع للمؤشرات في الشكل 4(D). أظهر كل من AFP و PIVKA-II عدم تداخل جزئي؛ حيث لوحظت حالات من سرطان الخلايا الكبدية (HCC) كانت موجبة لـ AFP وسالبة لـ PIVKA-II، وأخرى سالبة لـ AFP وموجبة لـ PIVKA-II. وقد صنف النموذج المدمج حالات إضافية من سرطان الخلايا الكبدية (HCC) السالبة لمؤشر واحد على أنها عالية الخطورة، مما يدعم استخدام الدرجة المتكاملة بدلاً من الاعتماد على أي من المؤشرات الحيوية بمفردها.
التحقق الخارجي
تظهر منحنيات خصائص تشغيل المستقبل (ROC) لمجموعة التحقق في الشكل 5(أ)، ويوضح منحنى المعايرة في الشكل 5(ب)، وتظهر أنماط الحساسية والخصوصية للمجموعات الفرعية في الشكل 5(ج)وتتلخص مقاييس التحقق المقابلة في جدول 3وفي جميع حالات سرطان الخلايا الكبدية (HCC) في مجموعة التحقق، سجل بروتين ألفا فيتوبروتين (AFP) مساحة تحت المنحنى (AUC) بلغت 0.75، وحساسية بنسبة 62.1%، ونوعية بنسبة 8.9% عند تركيز 18.5 نانوجرام/ملل. أما بروتين PIVKA-II فقد سجل مساحة تحت المنحنى (AUC) بلغت 0.78، وحساسية بنسبة 72.4%، ونوعية بنسبة 91.3% عند تركيز 38.0 mAU/ملل. وسجل النموذج المدمج مساحة تحت المنحنى (AUC) بلغت 0.89، وحساسية بنسبة 84.5%، ونوعية بنسبة 90.5%، وقيمة تنبؤية إيجابية بنسبة 78.8%، وقيمة تنبؤية سلبية بنسبة 94.1% عند حد احتمالية متوقعة يبلغ 0.56.
في المراحل المبكرة من سرطان الخلايا الكبدية (HCC)، بلغت حساسية AFP نسبة 45.5% ونوعيتها 8.9%، بينما بلغت حساسية PIVKA-II نسبة 59.1% ونوعيتها 91.3%، وبلغت حساسية النموذج المشترك 72.7% ونوعيته 90.5%. وفي حالات سرطان الخلايا الكبدية السلبية لـ AFP، كانت حساسية AFP نسبة 23.1%، وحساسية PIVKA-II نسبة 61.5%، وحساسية النموذج المشترك 73.1%. وفي حالات سرطان الخلايا الكبدية الفيروسي، حقق النموذج المشترك حساسية بلغت 85.3% ونوعية بلغت 91.3%. أما في حالات سرطان الخلايا الكبدية غير الفيروسي، فقد بلغت حساسية النموذج المشترك 83.3% ونوعيته 89.7%. وبلغ تقاطع معايرة مجموعة التحقق -0.08، ومنحدر المعايرة 0.91، ودرجة Brier نسبة 0.18، وكانت قيمة P لاختبار Hosmer–Lemeshow هي 0.64.
الانحدار متعدد المتغيرات والتحقق الداخلي
تظهر نتائج الانحدار متعدد المتغيرات في الجدول 4. في النموذج المعدل، ظل PIVKA-II المحول لوغاريتميًا أقوى مؤشر مستقل، بنسبة أرجحية معدلة بلغت 2.05، وفاصل ثقة 95%: 1.48-2.89، وقيمة P < 0.01. كما ارتبط AFP المحول لوغاريتميًا بشكل مستقل بـ HCC، بنسبة أرجحية معدلة بلغت 1.28، وفاصل ثقة 95%: 1.05-1.62، وقيمة P = 0.021. واحتفظت النسبة المعيارية الدولية بقيمة تنبؤية مستقلة، بنسبة أرجحية معدلة بلغت 1.74، وفاصل ثقة 95%: 1.12-2.78، وقيمة P = 0.015. واحتفظ نموذج الاختيار العكسي النهائي بـ ln(AFP)، وln(PIVKA-II)، والعمر، والجنس، والألبومين، والنسبة المعيارية الدولية، وتعداد الصفائح الدموية.
كما تم عرض مقاييس التحقق الداخلي بطريقة Bootstrap في الجدول 4. حيث بلغت قيمة AUC الظاهرية للتدريب 0.93، وبلغ متوسط التفاؤل 0.018، بينما بلغت قيمة AUC المصححة للتفاؤل 0.91. وكان ميل المعايرة الظاهري 1.0، وميل المعايرة المصح للتفاؤل 0.94، وبلغت درجة بريير (Brier score) لمجموعة التدريب 0.104، بينما كانت قيمة P لاختبار Hosmer–Lemeshow هي 0.72.
تدقيق نقطة القطع والأداء المحدد للعتبة
بسبب اختلاف عتبات PIVKA-II بناءً على الغرض التحلي، تم الإبلاغ عن النتائج القائمة على نقطة الفصل بشكل منفصل بدلاً من معاملتها كقيم متبادلة. يوضح الجدول 5 أداء نقطة الفصل المحسنة وفق مؤشر يودن (Youden) بعد تحليل البيانات. سجل AFP نقطة فصل محسنة وفق مؤشر يودن بلغت 19.0 ng/mL، مع حساسية 67.9%، ونوعية 89.1%، وقيمة تنبؤية إيجابية 71.3%، وقيمة تنبؤية سلبية 87.3%، ودقة 81.2%، ومساحة تحت المنحنى (AUC) بلغت 0.78. أما PIVKA-II فقد سجل نقطة فصل محسنة وفق مؤشر يودن بلغت 37.5 mAU/mL، مع حساسية 75.4%، ونوعية 92.0%، وقيمة تنبؤية إيجابية 79.8%، وقيمة تنبؤية سلبية 89.7%، ودقة 85.9%، ومساحة تحت المنحنى (AUC) بلغت 0.82. وسجل النموذج المشترك نقطة فصل للاحتمالية المتوقعة محسنة وفق مؤشر يودن بلغت 0.57، مع حساسية 86.2%، ونوعية 90.6%، وقيمة تنبؤية إيجابية 82.7%، وقيمة تنبؤية سلبية 92.4%، ودقة 89.8%، ومساحة تحت المنحنى (AUC) بلغت 0.90.
يظهر الأداء باستخدام نقاط القطع السريرية المعتمدة في الجدول 6. عند نقطة القطع المعتمدة لـ AFP البالغة 20.0 ng/mL، بلغت حساسية AFP نسبة 65.2%، ونوعيتها 8.5%، والقيمة التنبؤية الإيجابية 70.1%، والقيمة التنبؤية السلبية 86.0%، والدقة 80.3%، ومساحة تحت المنحنى (AUC) 0.7. وعند نقطة القطع المعتمدة لـ PIVKA-II البالغة 40.0 mAU/mL، بلغت حساسية PIVKA-II نسبة 73.0%، ونوعيتها 93.1%، والقيمة التنبؤية الإيجابية 81.8%، والقيمة التنبؤية السلبية 89.0%، والدقة 85.6%، ومساحة تحت المنحنى (AUC) 0.82. أما عند عتبة احتمالية متوقعة قدرها 0.60، فقد حقق النموذج المدمج حساسية بلغت 83.5%، ونوعية 92.0%، وقيمة تنبؤية إيجابية 84.7%، وقيمة تنبؤية سلبية 91.2%، ودقة 8.9%، ومساحة تحت المنحنى (AUC) 0.89.
يظهر الأداء عند نقطة الفصل الأقرب إلى خصوصية بنسبة 90% في الجدول 7. استخدم AFP نقطة فصل قدرها 19.0 ng/mL، بحساسية بلغت 67.9% وخصوصية بلغت 89.1%. واستخدم PIVKA-II نقطة فصل قدرها 37.5 mAU/mL، بحساسية بلغت 75.4% وخصوصية بلغت 92.0%. أما النموذج المدمج فقد استخدم نقطة فصل للاحتمالية المتوقعة قدرها 0.57، بحساسية بلغت 86.2% وخصوصية بلغت 90.6%. وتفسر نتائج تدقيق نقطة الفصل هذه الاختلافات الرقمية بين عتبات PIVKA-II البالغة 37.5 و38.0 و40.0 و45.0 mAU/mL: حيث كانت 45.0 mAU/mL هي نقطة فصل Youden لمجموعة التدريب المستخدمة في مقارنة التدريب الأولية، واستخدمت 38.0 mAU/mL لإعداد تقارير الخصوصية الثابتة للتحقق، وكانت 40.0 mAU/mL هي نقطة الفصل السريرية المعتمدة، بينما كانت 37.5 mAU/mL هي نقطة فصل Youden المحسنة بعد التحليل (post hoc) في جدول تدقيق نقطة الفصل.
توزيعات المجموعات الفرعية للأمراض
تظهر توزيعات AFP وPIVKA-II ودرجة النموذج المدمج حسب المجموعات الفرعية للأمراض في الشكل 6(A)-(C). كانت قيم AFP وPIVKA-II ودرجة النموذج المدمج في أدنى مستوياتها لدى ضوابط أمراض الكبد المزمنة، وكانت أعلى في مجموعات سرطان الخلايا الكبدية (HCC). أظهر AFP تداخلاً بين ضوابط أمراض الكبد المزمنة وسرطان الخلايا الكبدية في مراحله المبكرة. بينما أظهر PIVKA-II ودرجة النموذج المدمج فصلاً أكثر وضوحاً بين ضوابط أمراض الكبد المزمنة وسرطان الخلايا الكبدية في مراحله المبكرة وسرطان الخلايا الكبدية في جميع مراحله.
توافر البيانات:
مجموعة البيانات التي تدعم نتائج هذه الدراسة متاحة بشكل مفتوح في Figshare على الرابط https://doi.org/10.6084/m9.figshare.3048095.v1.
الشكل 1تدفق المشاركين، وتعيين المجموعات، ومعالجة العينات، والتحكيم التشخيصي. مخطط تدفقي يوضح فحص المشاركين، وتوزيع المجموعات، وسحب عينات الدم قبل التصوير، ومعالجة البلازما، وقياس AFP/PIVKA-II، وتقييم التصوير المقطعي المحوسب أو الرنين المغناطيسي المعز بالصبغة، والبت النهائي في تشخيص سرطان الخلايا الكبدية (HCC) بناءً على التصوير في مجموعتي التدريب والتحقق. يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الشكل.
الشكل 2الأداء التشخيصي لمجموعة التدريب لكل من AFP وPIVKA-II، ونموذج المتغيرات السريرية، والنموذج المدمج. (A(منحنيات خصائص تشغيل المستقبل لمقارنة AFP و PIVKA-II والنموذج المتغير السريري والنموذج المشترك متعدد المتغيرات في مجموعة التدريب.)B) حساسية ونوعية كل طريقة تشخيصية عند عتبة مجموعة التدريب المُبلغ عنها. يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الشكل.
تم تلخيص خصائص التشغيل المقابلة في الجدول 2.
الشكل 3الأداء التشخيصي الطبقي حسب مراحل BCLC. (A) توزيعات AFP وPIVKA-II ودرجة النموذج المدمج عبر ضوابط غير مصابة بسرطان الخلايا الكبدية (non-HCC) ومجموعات مراحل BCLC. (B(معدلات الكشف عن AFP وPIVKA-II والنموذج المدمج عبر مراحل BCLC. (سيالمساحات تحت المنحنى (AUCs) النوعية لكل مرحلة لكل من AFP وPIVKA-II والنموذج المشترك، بما في ذلك سرطان الخلايا الكبدية (HCC) من مراحل BCLC 0-A. يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الشكل.
الشكل 4الارتباط والتكامل بين AFP وPIVKA-II ودرجة النموذج المدمج. (A) الارتباط بين AFP ودرجة النموذج المدمج. (B) الارتباط بين PIVKA-II ودرجة النموذج المشترك. (كربون(الارتباط بين AFP و PIVKA-II.)د) التصنيف المتقاطع لحالات سرطان الخلايا الكبدية (HCC) وفقاً لحالة البروتين الجنيني ألفا (AFP)، وحالة البروتين المحرض من قبل فيتامين K المفقود الثاني (PIVKA-II)، وتصنيف المخاطر وفقاً للنموذج المشترك. يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الشكل.
الشكل 5التحقق الخارجي من أداء التشخيص في مجموعة التحقق المستقلة. (Aمنحنيات خصائص تشغيل المستقبل لمجموعة التحقق لـ AFP وPIVKA-II والنموذج المشترك.B(مخطط المعايرة للنموذج المدمج في مجموعة التحقق.)سيالحساسية والنوعية المقارنة لكل من AFP وPIVKA-II والنموذج المدمج في جميع حالات سرطان الخلايا الكبدية (HCC)، وسرطان الخلايا الكبدية في مراحله المبكرة، وسرطان الخلايا الكبدية السلبي لـ AFP. وتلخص مقاييس التحقق المقابلة في جدول 3. يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الشكل.
الشكل 6توزيعات البروتين الجنيني ألفا (AFP)، والبروتين المستحث بتثبيط فيتامين ك الثاني (PIVKA-II)، ودرجة النموذج المدمج وفقاً للمجموعات الفرعية للمرض. (Aتوزيع البروتين الجنيني ألفا (AFP) بين مجموعات الضبط المصابة بأمراض الكبد المزمنة، وسرطان الخلايا الكبدية في المراحل BCLC 0-A، وسرطان الخلايا الكبدية في جميع مراحله.B) توزيع PIVKA-II بين مجموعات الضبط المصابة بأمراض الكبد المزمنة، وسرطان الخلايا الكبدية من التصنيف BCLC 0-A، وسرطان الخلايا الكبدية في جميع مراحله. (كربونتوزيع درجات النموذج المدمج بين مجموعات الضبط المصابة بأمراض الكبد المزمنة، وسرطان الخلايا الكبدية من المرحلة (BCLC 0-A)، وسرطان الخلايا الكبدية في جميع المراحل. يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الشكل.
| عامل | الفئة / الملخص | تدريب سرطان الخلايا الكبدية (HCC) ن = 112 | تدريب الضوابط غير المصابة بسرطان الخلايا الكبدية (non-HCC) العدد = 93 | التحقق من صحة سرطان الخلايا الكبدية (HCC) العدد = 58 | التحقق من الضوابط غير المصابة بسرطان الخلايا الكبدية n = 126 | P قيمة |
| الجنس، ن (%) | ذكر | 76 (67.9%) | 59 (63.4%) | 39 (67.2%) | 76 (60.3%) | 0.374 |
| أنثى | 36 (32.1%) | 34 (36.6%) | 19 (32.8%) | 50 (39.7%) | — | |
| العمر، سنة | المتوسط ± الانحراف المعياري | 58.9 ± 9.3 | 58.1 ± 10.4 | 59.4 ± 8.8 | 57.6 ± 9.7 | 0.281 |
| تاريخ الإصابة بأمراض الكبد، العدد (٪) | فيروس التهاب الكبد B | 84 (75.0%) | 64 (68.8%) | 42 (72.4%) | 83 (65.9%) | 0.332 |
| فيروس التهاب الكبد الفيروسي سي (HCV) | 6 (5.4%) | 5 (5.4%) | 3 (5.2%) | 7 (5.6%) | 0.914 | |
| مرض الكبد الكحولي | 13 (11.6%) | 10 (10.8%) | 6 (10.3%) | 12 (9.5%) | 0.825 | |
| التاريخ العائلي لسرطان الخلايا الكبدية، العدد (%) | نعم | 9 (8.0%) | 7 (7.5%) | 4 (6.9%) | 8 (6.3%) | 0.887 |
| تليف الكبد، ن (%) | نعم | 80 (71.4%) | 61 (65.6%) | 42 (72.4%) | 88 (69.8%) | 0.468 |
| مرحلة سرطان الخلايا الكبدية (BCLC)، العدد (%) | ٠-أ | 57 (50.9%) | — | 30 (51.7%) | — | — |
| B | 33 (29.5%) | — | 17 (29.3%) | — | — | |
| كربون | 22 (19.6%) | — | 11 (19.0%) | — | — | |
| درجة تصنيف "تشايلد-بيو"، العدد (%) | A | 85 (75.9%) | 77 (82.8%) | 43 (74.1%) | 101 (80.2%) | 0.341 |
| B | 27 (24.1%) | 16 (17.2%) | 15 (25.9%) | 25 (19.8%) | — | |
| ناقلة أمين alanين (ALT)، وحدة/لتر | المتوسط ± الانحراف المعياري | 48.6 ± 22.1 | 47.1 ± 20.6 | 47.9 ± 22.4 | 45.2 ± 20.1 | 0.517 |
| AST، وحدة/لتر | المتوسط ± الانحراف المعياري | 60.3 ± 28.5 | 58.0 ± 27.8 | 58.7 ± 29.4 | 56.2 ± 26.9 | 0.488 |
| ألبومين، جم/لتر | المتوسط ± الانحراف المعياري | 39.0 ± 4.7 | 39.5 ± 4.6 | 38.7 ± 5.1 | 39.6 ± 4.5 | 0.554 |
| إجمالي البيليروبين، μmol/L | المتوسط ± الانحراف المعياري | 20.1 ± 11.3 | 18.6 ± 10.8 | 20.4 ± 11.6 | 18.1 ± 10.9 | 0.321 |
| عدد الصفائح الدموية، ×10⁹/لتر | المتوسط ± الانحراف المعياري | 137 ± 61 | 146 ± 59 | 134 ± 60 | 149 ± 57 | 0.437 |
| زمن البروثرمبين، ثانية | المتوسط ± الانحراف المعياري | 13.7 ± 1.4 | 13.5 ± 1.3 | 13.8 ± 1.5 | 13.5 ± 1.2 | 0.411 |
| النسبة المعيارية الدولية (INR) | المتوسط ± الانحراف المعياري | 1.18 ± 0.12 | 1.16 ± 0.11 | 1.19 ± 0.13 | 1.15 ± 0.10 | 0.334 |
| ألفا-فيتو-بروتين (AFP)، نانوجرام/ملليلتر | الوسيط (المدى الربيعي) | 57.3 (19.8–135.1) | 22.4 (10.4–46.0) | 60.2 (20.6–131.7) | 21.5 (9.8–48.1) | 0.071 |
| PIVKA-II، مللي وحدة امتصاص/مللتر | الوسيط (المدى الربيعي) | 197.6 (83.1–438.2) | 86.3 (38.6–131.2) | 191.5 (81.4–422.5) | 84.1 (37.1–129.4) | 0.064 |
| زمن البروثرومبين الممتد، العدد (%) | نعم | 30 (26.8%) | 20 (21.5%) | 15 (25.9%) | 24 (19.0%) | 0.372 |
| السكري، ن (%) | نعم | 19 (17.0%) | 14 (15.1%) | 10 (17.2%) | 19 (15.1%) | 0.764 |
| ارتفاع ضغط الدم، العدد (%) | نعم | 33 (29.5%) | 26 (28.0%) | 18 (31.0%) | 36 (28.6%) | 0.824 |
| نوع المجموعة الضابطة بين الضوابط غير المصابة بسرطان الخلايا الكبدية (non-HCC)، العدد (%) | مجموعات ضابطة سليمة | — | 30 (32.3%) | — | 0 (0.0%) | — |
| ضوابط أمراض الكبد المزمنة | — | 63 (67.7%) | — | 126 (100.0%) | — | |
| ملاحظة: HCC، سرطان الخلايا الكبدية؛ BCLC، تصنيف برشلونة لسرطان الكبد؛ ALT، ناقلة أمين الألانين؛ AST، ناقلة أمين الأسبرتات؛ INR، النسبة المعيارية الدولية؛ AFP، ألفا فيتوبروتين؛ PIVKA-II، البروتين المستحث بغياب فيتامين ك-2؛ PT، زمن البروثرومبين؛ IQR، المدى الربيعي. تظهر قيم P للمقارنات المرجعية عبر طبقات المجموعة/الحالة المبلغ عنها حيثما كان ذلك مناسباً. تم الإبلاغ عن مرحلة HCC في حالات HCC فقط. كما تم الإبلاغ عن نوع المجموعة الضابطة في المجموعات الضابطة غير المصابة بـ HCC فقط. | ||||||
الجدول 1: الخصائص الأساسية لمجموعات التدريب والتحقق. يتم عرض الخصائص الديموغرافية، والخلفية المرضية لأمراض الكبد، ومرحلة سرطان الخلايا الكبدية (HCC)، وتصنيف Child-Pugh، والمؤشرات المختبرية الروتينية، وAFP، وPIVKA-II حسب المجموعة وحالة سرطان الخلايا الكبدية (HCC).
| الطريقة | الحساسية (95% CI) | النوعية (95% CI) | AUC (95% CI) | العتبة |
| AFP | 62.50 (53.41–71.06) | 78.49 (69.07–86.04) | 0.78 (0.72–0.84) | 20.0 ng/mL |
| PIVKA-II | 78.57 (70.29–85.37) | 82.80 (73.95–89.61) | 0.85 (0.80–0.90) | 45.0 mAU/mL |
| نموذج المتغيرات السريرية | 69.64 (60.28–7.87) | 80.65 (71.13–8.04) | 0.81 (0.75–0.87) | الاحتمالية المتوقعة = 0.40 |
| النموذج المدمج | 88.39 (81.35–93.36) | 89.25 (81.26–94.65) | 0.93 (0.89–0.96) | الاحتمالية المتوقعة = 0.50 |
| ملاحظة: تم تقييم AFP عند الحد السريري المعتمد وهو 20.0 ng/mL. وكانت عتبة PIVKA-II البالغة 45.0 mAU/mL هي حد Youden الخاص بمجموعة التدريب والمستخدم في مقارنة التدريب الأولية. وتم تقييم نموذجي المتغيرات السريرية والنموذج المدمج باستخدام عتبات الاحتمالية المتوقعة المشتقة من مجموعة التدريب. | ||||
الجدول 2: الأداء التشخيصي لمجموعة التدريب. يتم عرض المساحة تحت المنحنى (AUC)، والحساسية، والنوعية، والعتبات المبلغ عنها لـ AFP وPIVKA-II، ونموذج المتغيرات السريرية، والنموذج المشترك متعدد المتغيرات في مجموعة التدريب.
| مجموعة فرعية | عنصر | بروتين ألفا فيتوبروتين (AFP) | PIVKA-II | النموذج المدمج |
| جميع حالات سرطان الخلايا الكبدية (HCC) | المساحة تحت المنحنى | 0.75 | 0.78 | 0.89 |
| جميع حالات سرطان الخلايا الكبدية (HCC) | حد التحقق الأولي | 18.5 نانوجرام/مللتر | 38.0 mAU/مل | الاحتمالية المتوقعة = 0.56 |
| جميع حالات سرطان الخلايا الكبدية (HCC) | الحساسية، % (فاصل ثقة 95%) | 62.1 (48.7–74.2) | 72.4 (59.1–83.5) | 84.5 (72.6–92.6) |
| جميع حالات سرطان الخلايا الكبدية (HCC) | النوعية، % (فاصل ثقة 95%) | 88.9 (82.0–93.4) | 91.3 (85.1–95.3) | 90.5 (84.2–94.8) |
| جميع حالات سرطان الخلايا الكبدية (HCC) | القيمة التنبؤية الإيجابية، % | 63.8 | 72.7 | 78.8 |
| جميع حالات سرطان الخلايا الكبدية (HCC) | صافي القيمة الحالية، % | 88.1 | 91 | 94.1 |
| سرطان الخلايا الكبدية في مراحله المبكرة | حد عتبة المجموعة الفرعية الاستكشافية | 15.2 نانوغرام/مللتر | 3.5 mAU/mL | الاحتمالية المتوقعة = 0.51 |
| سرطان الخلايا الكبدية في مراحله المبكرة | الحساسية، % (فاصل ثقة 95%) | 45.5 (25.1–67.3) | 59.1 (38.5–77.7) | 72.7 (52.0–87.6) |
| سرطان الخلايا الكبدية في مراحله المبكرة | النوعية، % | 88.9 | 91.3 | 90.5 |
| سرطان الخلايا الكبدية في مراحله المبكرة | القيمة التنبؤية الإيجابية، % | 40 | 54.5 | 66.7 |
| سرطان الخلايا الكبدية في مراحله المبكرة | صافي القيمة الحالية، % | 90.1 | 87.5 | 92.3 |
| سرطان الخلايا الكبدية السلبي لـ AFP | عتبة المجموعة الفرعية الاستكشافية | 7.5 نانوغرام/مللتر | 31.2 mAU/mL | الاحتمالية المتوقعة = 0.48 |
| سرطان الخلايا الكبدية السلبي لـ AFP | الحساسية، % (فاصل ثقة 95%) | 23.1 (9.7–42.6) | 61.5 (40.6–79.8) | 73.1 (52.2–88.4) |
| سرطان الخلايا الكبدية السلبي لبروتين ألفا فيتوبروتين (AFP-negative HCC) | النوعية، % | 88.9 | 91.3 | 90.5 |
| سرطان الخلايا الكبدية السلبي لـ AFP | القيمة التنبؤية الإيجابية، % | 22 | 52 | 64.5 |
| سرطان الخلايا الكبدية السلبي لـ AFP | صافي القيمة الحالية، % | 90.2 | 88.3 | 92.7 |
| سرطان الخلايا الكبدية الفيروسي | حد عتبة المجموعة الفرعية الاستكشافية | 19.3 نانوغرام/ملل | ٤٠.٧ مللي وحدة امتصاص/ملل | الاحتمالية المتوقعة = 0.59 |
| سرطان الخلايا الكبدية الفيروسي | الحساسية، % (فاصل ثقة 95%) | 64.7 (46.9–79.9) | 73.5 (56.4–86.4) | 85.3 (69.9–94.7) |
| سرطان الخلايا الكبدية الفيروسي | النوعية، % | 88.1 | 90.5 | 91.3 |
| سرطان الخلايا الكبدية الفيروسي | القيمة التنبؤية الإيجابية، % | 67.3 | 73 | 81.3 |
| سرطان الخلايا الكبدية الفيروسي | صافي القيمة الحالية، % | 87.5 | 90.8 | 94.7 |
| سرطان الخلايا الكبدية غير الفيروسي | عتبة المجموعة الفرعية الاستكشافية | 20.1 نانوجرام/مللتر | 34.5 mAU/mL | الاحتمالية المتوقعة = 0.53 |
| سرطان الخلايا الكبدية غير الفيروسي | الحساسية، % (فاصل ثقة 95%) | 58.3 (36.6–77.9) | 70.8 (48.9–87.4) | 83.3 (62.6–95.3) |
| سرطان الخلايا الكبدية غير الفيروسي | النوعية، % | 89.2 | 92.1 | 89.7 |
| سرطان الخلايا الكبدية غير الفيروسي | القيمة التنبؤية الإيجابية، % | 59.2 | 69.7 | 75 |
| سرطان الخلايا الكبدية غير الفيروسي | صافي القيمة الحالية، % | 89 | 92 | 93.8 |
| معايرة النموذج المدمج | تقاطع | — | — | −0.08 |
| معايرة النموذج المدمج | الميل | — | — | 0.91 |
| معايرة النموذج المدمج | مقياس برير (Brier score) | — | — | 0.118 |
| معايرة النموذج المدمج | قيمة P لاختبار هوسمر-ليميشو | — | — | 0.64 |
| ملاحظة: يسجل صف "جميع حالات سرطان الخلايا الكبدية" (all-HCC) تحليل التحقق الأولي. أما صفوف "سرطان الخلايا الكبدية في المراحل المبكرة"، و"سرطان الخلايا الكبدية السلبي لـ AFP"، و"سرطان الخلايا الكبدية الفيروسي"، و"سرطان الخلايا الكبدية غير الفيروسي"، فتسجل أداء المجموعات الفرعية الاستكشافية. وقد تم ذكر عتبات المجموعات الفرعية لوصف نقاط التشغيل الظاهرة داخل كل مجموعة فرعية، ولم تُستخدم لإعادة ضبط النموذج أو إعادة معايرته. عُرِّف سرطان الخلايا الكبدية السلبي لـ AFP بأنه AFP <20.0 نانوغرام/ملل. PPV، القيمة التنبؤية الإيجابية؛ NPV، القيمة التنبؤية السلبية. | ||||
الجدول 3: الأداء التشخيصي وتحليل المجموعات الفرعية في مجموعة التحقق. يتم عرض المساحة تحت المنحنى (AUC)، والعتبات المبلغ عنها، والحساسية، والخصوصية، والقيمة التنبؤية الإيجابية، والقيمة التنبؤية السلبية لكل من AFP و PIVKA-II والنموذج المشترك في جميع حالات سرطان الخلايا الكبدية (HCC)، وسرطان الخلايا الكبدية في مراحله المبكرة، وسرطان الخلايا الكبدية السلبي لـ AFP، وسرطان الخلايا الكبدية الفيروسي، وسرطان الخلايا الكبدية غير الفيروسي. كما تم تضمين مقاييس المعايرة للنموذج المشترك.
| عامل / مقياس | القيمة الاحتمالية أحادية المتغير (P value) | المعامل β | نسبة الأرجحية المعدلة / مقياس التحقق | فاصل ثقة 95% | P قيمة |
| تقاطع | — | −4.862 | — | — | — |
| العمر | 0.112 | 0.018 | 1.02 | 0.99–1.05 | 0.186 |
| الجنس، ذكر | 0.087 | 0.331 | 1.41 | 0.83–2.37 | 0.204 |
| البروتين الجنيني ألفا (AFP)، محول باللوغاريتم الطبيعي | 0.004 | 0.247 | 1.28 | 1.05–1.62 | 0.021 |
| PIVKA-II، المحول لوغاريتمياً طبيعياً | <0.001 | 0.712 | 2.05 | 1.48–2.89 | <0.001 |
| ألبومين، جم/لتر | 0.008 | −0.062 | 0.94 | 0.89–0.99 | 0.032 |
| النسبة المعيارية الدولية (INR) | 0.012 | 0.554 | 1.74 | 1.12–2.78 | 0.015 |
| تعداد الصفائح الدموية، ×109/لتر | 0.052 | −0.004 | 0.99 | 0.98–1.00 | 0.044 |
| المساحة تحت المنحنى (AUC) الظاهرية للتدريب | — | — | 0.93 | 0.89–0.96 | — |
| متوسط التفاؤل | — | — | 0.018 | — | — |
| المساحة تحت المنحنى (AUC) المصححة من التفاؤل | — | — | 0.91 | 0.87–0.95 | — |
| منحدر المعايرة الظاهري | — | — | 1 | — | — |
| منحدر المعايرة المصح من التفاؤل | — | — | 0.94 | — | — |
| درجة برير للتدريب | — | — | 0.104 | — | — |
| القيمة الاحتمالية لاختبار هوسمر-ليميشو (Hosmer–Lemeshow P value) | — | — | 0.72 | — | — |
| ملاحظة: كان المتنبئ الخطي النهائي هو η = −4.862 + 0.247 × ln(AFP) + 0.712 × ln(PIVKA-II) + 0.018 × العمر + 0.31 × الجنس − 0.062 × الألبومين + 0.54 × INR − 0.04 × عدد الصفائح الدموية. وتم حساب الاحتمالية المتوقعة وفق المعادلة p(HCC) = 1 / [1 + exp(−η)]. وقيس AFP بوحدة ng/mL، وPIVKA-II بوحدة mAU/mL، والعمر بالسنوات، وجرى ترميز الجنس كالتالي: أنثى = 0 وذكر = 1، والألبومين بوحدة g/L، وINR كقيمة بدون وحدة قياس، وعدد الصفائح الدموية بوحدة ×10⁹/L. | |||||
الجدول 4: الانحدار اللوجستي متعدد المتغيرات والتحقق الداخلي بطريقة بوتستراب (bootstrap). يتم عرض قيم P أحادية المتغير، ومعاملات النموذج المعدلة، ونسب الأرجحية المعدلة، وفواصل الثقة 95%، وقيم P متعددة المتغيرات للمتغيرات التي تم تقييمها في نموذج مجموعة التدريب. كما تم تقديم نتائج تفاؤل البوتستراب (Bootstrap optimism)، والمساحة تحت المنحنى (AUC) المصححة من التفاؤل، ومنحدر المعايرة المصح من التفاؤل، ودرجة برير (Brier score)، ونتائج اختبار هوزمير-ليميشو (Hosmer–Lemeshow).
الجدول 5: الأداء التشخيصي باستخدام نقاط القطع المُحسّنة وفق مؤشر يودن. تظهر الحساسية، والنوعية، والقيمة التنبؤية الإيجابية، والقيمة التنبؤية السلبية، والدقة، والمساحة تحت المنحنى (AUC) لـ AFP و PIVKA-II والنموذج المشترك باستخدام نقاط قطع مؤشر يودن.
| الطريقة | نقطة القطع المعتمدة | الحساسية، % (95% CI) | النوعية، % (95% CI) | القيمة التنبؤية الإيجابية PPV، % (95% CI) | القيمة التنبؤية السلبية NPV، % (95% CI) | الدقة، % (95% CI) | المساحة تحت المنحنى AUC (95% CI) |
| AFP | 20.0 ng/mL | 65.2 (57.0–72.7) | 8.5 (83.4–92.3) | 70.1 (61.8–7.4) | 86.0 (80.7–90.3) | 80.3 (75.0–84.8) | 0.7 (0.72–0.82) |
| PIVKA-II | 40.0 mAU/mL | 73.0 (65.2–79.8) | 93.1 (8.8–96.0) | 81.8 (74.2–87.7) | 89.0 (83.9–92.8) | 85.6 (80.9–89.5) | 0.82 (0.78–0.86) |
| النموذج المدمج | الاحتمالية المتوقعة = 0.60 | 83.5 (76.6–89.0) | 92.0 (87.4–95.3) | 84.7 (7.9–90.0) | 91.2 (86.3–94.6) | 8.9 (84.6–92.2) | 0.89 (0.86–0.93) |
| ملاحظة: كانت نقاط القطع السريرية المعتمدة هي AFP 20.0 ng/mL وPIVKA-II 40.0 mAU/mL. وقد تم تسجيل النموذج المدمج عند عتبة الاحتمالية المحددة مسبقاً والمقابلة لها، والتي استُخدمت في مقارنة نقاط القطع السريرية هذه. | |||||||
الجدول 6: الأداء التشخيصي باستخدام القيم الحدية السريرية المعتمدة. تم عرض الحساسية، والخصوصية، والقيمة التنبؤية الإيجابية، والقيمة التنبؤية السلبية، والدقة، والمساحة تحت المنحنى (AUC) باستخدام القيمة الحدية المعتمدة لـ AFP وهي 20.0 ng/mL والقيمة الحدية المعتمدة لـ PIVKA-II وهي 40.0 mAU/mL. تم تقديم النموذج المشترك عند عتبة الاحتمالية المقابلة المستخدمة لمقارنة هذه القيم الحدية.
| الطريقة | نقطة القطع الأقرب إلى نوعية بنسبة 90% | الحساسية، % (فاصل ثقة 95%) | النوعية، % (فاصل ثقة 95%) | القيمة التنبؤية الإيجابية، % (فاصل ثقة 95%) | القيمة التنبؤية السلبية، % (فاصل ثقة 95%) |
| ألفا فيتوبروتين (AFP) | 19.0 نانوجرام/مللتر | 67.9 (59.1–75.7) | 89.1 (84.2–92.8) | 71.3 (62.4–79.0) | 87.3 (82.1–91.2) |
| PIVKA-II | 37.5 mAU/mL | 75.4 (67.3–82.2) | 92.0 (87.7–95.1) | 79.8 (71.6–86.3) | 89.7 (84.7–93.3) |
| نموذج مدمج | الاحتمالية المتوقعة = 0.57 | 86.2 (79.3–91.3) | 90.6 (85.8–94.0) | 82.7 (74.8–88.7) | 92.4 (87.9–95.4) |
| ملاحظة: تم اختيار هذه القيم الحدية لتحقيق نوعية تقارب 90% في تحليل مراجعة القيم الحدية. بالنسبة لـ PIVKA-II، فإن 37.5 mAU/mL هي قيمة يودن (Youden) والقيمة الحدية ذات النوعية القريبة من 90% في هذه المراجعة، و38.0 mAU/mL هي عتبة التحقق الأساسية الواردة في الجدول 3، و40.0 mAU/mL هي القيمة الحدية السريرية المعتمدة، و45.0 mAU/mL هي قيمة يودن الحدية لمجموعة التدريب المستخدمة في الجدول 2. | |||||
الجدول 7: الأداء التشخيصي عند نقطة القطع الأقرب إلى نوعية بنسبة 90%. يتم عرض الحساسية، والنوعية، والقيمة التنبؤية الإيجابية، والقيمة التنبؤية السلبية لـ AFP و PIVKA-II والنموذج المشترك عند عتبات مختارة لتحقيق نوعية أقرب ما يكون إلى 90%.
المناقشة
قيمت هذه الدراسة استراتيجية تشخيصية متكاملة لسرطان الخلايا الكبدية (HCC) باستخدام PIVKA-II وAFP والمتغيرات السريرية الروتينية، مع التركيز على المرض في مراحله المبكرة والحالات التي تكون سلبية لـ AFP14. وقد تفوق النموذج المدمج على اختبارات المؤشرات الفردية في كل من مجموعتي التدريب والتحقق. ففي مجموعة التدريب، حقق النموذج المدمج مساحة تحت المنحنى (AUC) بلغت 0.93، مقارنة بـ 0.78 لـ AFP و0.85 لـ PIVKA-II. وفي مجموعة التحقق المستقلة، حافظ النموذج على قدرة تمييزية قوية، حيث بلغت مساحة تحت المنحنى (AUC) 0.89، والحساسية 84.5%، والنوعية 90.5%. وتدعم هذه النتائج نهجاً قائماً على النماذج يتم فيه تفسير الإشارات السريرية والمؤشرات الحيوية المتكاملة معاً، بدلاً من حصر القرارات التشخيصية بناءً على عتبة مصلية واحدة.
توضح نتائج التحقق القيمة المضافة لـ PIVKA-II، خاصة في الحالات التي تكون فيها حساسية AFP في أدنى مستوياتها. بلغت حساسية AFP نسبة 62.1% في جميع حالات HCC التي خضعت للتحقق، وانخفضت إلى 23.1% في حالات HCC ذات النتائج السلبية لـ AFP. وأظهر PIVKA-II حساسية إجمالية أعلى، حيث حافظ على حساسية بنسبة 61.5% في المرض ذي النتائج السلبية لـ AFP. كما أدى النموذج المشترك إلى تحسين الحساسية بشكل أكبر لتصل إلى 73.1% في حالات HCC ذات النتائج السلبية لـ AFP و72.7% في حالات HCC في المراحل المبكرة مع الحفاظ على نوعية عالية. يتفق هذا النمط مع الأدلة السابقة التي تشير إلى أن PIVKA-II يستخلص معلومات تشخيصية متميزة جزئياً عن AFP، لا سيما في الأورام ذات مستويات AFP المنخفضة وفي حالات العبء الورمي المبكر15,16,17. كما دعمت تحليلات الارتباط والتصنيف المتقاطع هذا التفسير، حيث أظهرت أن AFP وPIVKA-II ليسا مؤشرين قابلين للاستبدال، وأن الدرجة المتكاملة استرجعت حالات إضافية فاتها التصنيف القائم على مؤشر واحد.
تشير النتائج متعددة المتغيرات إلى أن التحسن في النموذج المدمج لم يكن مجرد نتيجة لإضافة AFP و PIVKA-II معاً. فقد قدمت المتغيرات السريرية سياقاً إضافياً يتعلق بالعمر، والجنس، واحتياطي الكبد، وحالة التخثر، وعدد الصفائح الدموية. ويتسق هذا التصميم مع نماذج تقييم مخاطر سرطان الخلايا الكبدية (HCC) متعددة المتغيرات المعتمدة، بما في ذلك GALAD و GAAD والمقاييس القائمة على المؤشرات الحيوية ذات الصلة، والتي تدمج المتغيرات الديموغرافية والمخبرية لتحسين الأداء التشخيصي عبر مجموعات متنوعة من مرضى الكبد18,19,20. وفي النموذج المعدل، ظل PIVKA-II المحول لوغاريتمياً هو أقوى مؤشر تنبؤي مستقل، وحافظ AFP المحول لوغاريتمياً على ارتباط مستقل، بينما ساهم INR في تقديم إشارة تشخيصية إضافية. وكانت ناقلات أمين الأحماض الأمينية أقل إفادة بعد التعديل، مما يشير إلى أن الالتهاب الكبدي غير النوعي لم يكن المحرك الرئيسي للتمييز بمجرد أخذ المؤشرات المرتبطة بالأورام والتخثر في الاعتبار.
تتناول تحليلات نقطة الفصل نقطة مهمة أثيرت أثناء المراجعة. لا ينبغي تفسير عتبات PIVKA-II المختلفة على أنها نقاط فصل أولية متضاربة. فقد استُخدمت قيمة 45.0 mAU/mL لمقارنة منحنى ROC في مجموعة التدريب، بينما مثلت قيمة 40.0 mAU/mL العتبة السريرية المعتمدة، وعكس النطاق 37.5–38.0 mAU/mL استراتيجيات عتبات بديلة بناءً على تحسين مؤشر Youden أو تحليل النوعية الثابتة. تجيب هذه العتبات على أسئلة سريرية مختلفة: فقد تكون نقطة الفصل الموجهة نحو الحساسية مفيدة للمراقبة عالية المخاطر، بينما قد يُفضل استخدام نقطة فصل موجهة نحو النوعية عندما تكون الأولوية هي تقليل الإيجابيات الكاذبة. وعبر هذه الاستراتيجيات، ظل النموذج المدمج أكثر استقراراً من AFP أو PIVKA-II بمفرده، مما يدعم استخدامه كأداة لتصنيف المخاطر بدلاً من كونه بديلاً للتشخيص القائم على التصوير 21.
لا تزال هناك عدة قيود. فقد كانت مجموعة التدريب من مركز واحد، كما كان حجم مجموعة التحقق الاستشرافية متوسطاً. لا يزال هناك احتياج إلى التحقق من عدة مراكز، خاصة في المجموعات السكانية ذات الخلفيات المسببة المختلفة، بما في ذلك HCC المرتبط بـ NAFLD، والمرتبط بالكحول، والمرتبط بـ HCV. تم تحديد حالة HCC باستخدام CT المعزز بالصبغة و/أو MRI، وهو ما يعكس الممارسة التشخيصية الروتينية ولكنه قد لا يمثل الآفات المبكرة جداً أو غير النمطية بشكل كافٍ. تضمنت بعض تحليلات المجموعات الفرعية، وخاصة HCC في المرحلة المبكرة وHCC السلبي لـ AFP، حالات أقل من المجموعة الكلية. ساعدت تحليلات المعايرة والـ bootstrap في تقييم استقرار النموذج، ولكنها لا يمكن أن تحل محل دراسات التنفيذ الاستشرافية التي تختبر ما إذا كانت المراقبة الموجهة بالنموذج تحسن كفاءة الإحالة، ومعدل الكشف المبكر، والنتائج السريرية اللاحقة22.
وفي الختام، أدى دمج كل من PIVKA-II وAFP والمتغيرات السريرية الروتينية إلى تحسين الكشف عن سرطان الخلايا الكبدية (HCC) مقارنة باستراتيجيات المؤشرات الحيوية المنفردة، مع أداء متسق في كل من مجموعتي التدريب والتحقق المستقلة. وقد حافظ النموذج على حساسية مفيدة سريرياً في المراحل المبكرة من سرطان الخلايا الكبدية والحالات السلبية لـ AFP مع الحفاظ على خصوصية عالية، مما يعالج نقطتين عمياوين شائعتين في المراقبة المعتمدة على AFP. ونظراً لأن المدخلات متاحة بشكل روتيني، فإن هذا النهج يعد عملياً لمزيد من الاختبارات في المجموعات السكانية المعرضة لخطر الإصابة بأمراض الكبد. وينبغي أن تقارن الدراسات المستقبلية متعددة المراكز هذا النموذج مباشرة مع الموجات فوق الصوتية بالإضافة إلى AFP، وتقييم عتبات التشغيل المحددة مسبقاً، وبحث ما إذا كان التكامل مع المؤشرات الحيوية الناشئة أو السمات المشتقة من التصوير يساهم في تحسين الكشف المبكر عن سرطان الخلايا الكبدية23,24.
الإفصاحات
يصرح المؤلفون بعدم وجود أي تضارب في المصالح المالية أو غير المالية. لم يكن لأي جهة تمويل تجارية، أو شركة مصنعة للكواشف، أو مزود برمجيات، أو شركة منصات تشخيصية أي دور في تصميم الدراسة، أو جمع البيانات، أو التحليل الإحصائي، أو تفسير النتائج، أو إعداد المخطوطة، أو قرار تقديم العمل للنشر.
شكر وتقدير
يتوجه المؤلفون بالشكر للمشاركين في الدراسة وللكادر السريري الذين دعموا عمليات جمع الدم، والتنسيق السريري، ومراجعة الصور الإشعاعية، والتحقق من البيانات في هذه الدراسة.
المواد
| الاسم | الشركة | رقم فهرسي | التعليقات |
|---|---|---|---|
| أنبوب طرد مركزي دقيق خالي من النوكلياز سعة 1.5 mL | Eppendorf | 30123328 | تقسيم وتخزين البلازما |
| معاير AFP | Roche Diagnostics | AFP CalSet II, 09227261190 | معايرة AFP |
| مادة ضبط جودة AFP | Roche Diagnostics | PreciControl Tumor Marker, 11776452160 | ضبط جودة AFP |
| مادة ضبط جودة AFP | Roche Diagnostics | PreciControl Universal, 11731416160 | ضبط جودة AFP |
| طقم كواشف AFP | Roche Diagnostics | Elecsys AFP, 09015124190 | قياس AFP |
| محلل آلي للمقايسة المناعية الكيميائية الكهربائية بالوميض | Roche Diagnostics | cobas e 801 | قياس AFP و PIVKA-II |
| حزمة المعايرة | R package | rms 6.7–1 | تحليل المعايرة |
| حزمة تحليل منحنى القرار | R package | rmda 1.6 | تحليل منحنى القرار |
| حزمة اختبار Hosmer–Lemeshow | R package | ResourceSelection 0.3–6 | اختبار Hosmer–Lemeshow |
| أنبوب جمع دم K2-EDTA، سعة 10 mL | BD | 367525 | جمع الدم الوريدي الطرفي |
| حزمة الإسناد المتعدد | R package | mice 3.16.0 | الإسناد المتعدد |
| طقم كواشف PIVKA-II | Roche Diagnostics | Elecsys PIVKA-II, 08333629190/08333629500 | قياس PIVKA-II |
| جهاز طرد مركزي مبرد | Eppendorf | Centrifuge 5425 R | فصل البلازما |
| حزمة تحليل ROC | R package | pROC 1.18.5 | تحليل ROC واختبار DeLong |
| برنامج إحصائي | R Foundation | R 4.3.2 | التحليل الإحصائي |
| واجهة البرنامج الإحصائي | Posit Software | RStudio 2023.12.1 | التحليل الإحصائي |
المراجع
- Oh JH, Jun DW. The latest global burden of liver cancer: A past and present threat. Clin Mol Hepatol. 2023;29(2):355-357.
- Heimbach JK et al. AASLD guidelines for the treatment of hepatocellular carcinoma. Hepatology. 2018;67(1):358-380.
- Singal AG et al. Meta-analysis: Surveillance with ultrasound for early-stage hepatocellular carcinoma in patients with cirrhosis. Aliment Pharmacol Ther. 2009;30(1):37-47.
- Tzartzeva K et al. Surveillance imaging and alpha fetoprotein for early detection of hepatocellular carcinoma in patients with cirrhosis: A meta-analysis. Gastroenterology. 2018;154(6):1706-1718.e1.
- Parikh ND et al. Biomarkers for the early detection of hepatocellular carcinoma. Cancer Epidemiol Biomarkers Prev. 2020;29(12):2495-2503.
- Gopal P et al. Factors that affect accuracy of alpha-fetoprotein test in detection of hepatocellular carcinoma in patients with cirrhosis. Clin Gastroenterol Hepatol. 2014;12(5):870-877.
- Hanif H et al. Update on the applications and limitations of alpha-fetoprotein for hepatocellular carcinoma. World J Gastroenterol. 2022;28(2):216-229.
- Norman JS, Mehta N. The role of AFP-L3 and DCP biomarkers in the diagnosis and management of hepatocellular carcinoma. Curr Hepatol Rep. 2025;24(1):16.
- Suttichaimongkol T et al. PIVKA-II or AFP has better diagnostic properties for hepatocellular carcinoma diagnosis in high-risk patients. J Circ Biomark. 2023;12:12-16.
- Piratvisuth T et al. Development and clinical validation of a novel algorithmic score (GAAD) for detecting HCC in prospective cohort studies. Hepatol Commun. 2023;7(11):e0317.
- Jarrah M et al. Performance of GALAD, GAAD, and ASAP for early HCC detection in chronic liver disease: A systematic review and meta-analysis. Liver Cancer. 2026;15(2):285-299.
- Zhou JM, Wang T, Zhang KH. AFP-L3 for the diagnosis of early hepatocellular carcinoma: A meta-analysis. Medicine (Baltimore). 2021;100(43):e27673.
- Singal AG et al. AASLD practice guidance on prevention, diagnosis, and treatment of hepatocellular carcinoma. Hepatology. 2023;78(6):1922-1965.
- Best J et al. The GALAD scoring algorithm based on AFP, AFP-L3, and DCP significantly improves detection of BCLC early-stage hepatocellular carcinoma. Z Gastroenterol. 2016;54(12):1296-1305.
- Poté N et al. Performance of PIVKA-II for early hepatocellular carcinoma diagnosis and prediction of microvascular invasion. J Hepatol. 2015;62(4):848-854.
- Xu F et al. The diagnostic value of serum PIVKA-II alone or in combination with AFP in Chinese hepatocellular carcinoma patients. Dis Markers. 2021;2021:8868370.
- Liu M et al. Validation of the GALAD model and establishment of GAAP model for diagnosis of hepatocellular carcinoma in Chinese patients. J Hepatocell Carcinoma. 2020;7:219-232.
- Aralica M et al. GALAD, or des-gamma-carboxy prothrombin compared with alpha-foetoprotein for the diagnosis of hepatocellular carcinoma in people with chronic liver disease. Cochrane Database Syst Rev. 2024;12(12):CD015826.
- Zhang S et al. Evaluating the combined diagnostic power of alpha-fetoprotein and protein induced by vitamin K absence or antagonist-II for hepatocellular carcinoma. J Gastrointest Oncol. 2025;16(3):1157-1175.
- Pham TTT, Ho DT, Nguyen TB, Phan HT. Clinical performance of GAAD score, alpha-fetoprotein, and PIVKA-II in diagnosing hepatocellular carcinoma in the Vietnamese cohort. Discov Oncol. 2025;16:1813.
- Youden WJ. Index for rating diagnostic tests. Cancer. 1950;3(1):32-35.
- Tarao K et al. Real impact of tumor marker AFP and PIVKA-II in detecting very small hepatocellular carcinoma (≤2 cm, Barcelona stage 0): Assessment with a large number of cases. World J Hepatol. 2020;12(11):1046-1054.
- Kim DY et al. Utility of combining PIVKA-II and AFP in the surveillance and monitoring of hepatocellular carcinoma in the Asia-Pacific region. Clin Mol Hepatol. 2023;29(2):277-292.
- Kao SYZ et al. Cost-effectiveness of a precision hepatocellular carcinoma surveillance strategy in patients with cirrhosis. EClinicalMedicine. 2024;75:102755.