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Vergleich der prädiktiven Leistung von drei Lymphknoten-Staging-Systemen beim kolorektalen Siegelringzellkarzinom auf Basis eines maschinellen Lernmodells

DOI:

10.3791/67941

April 18th, 2025

In This Article

Summary

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In dieser Studie werden prognostische Systeme für Patienten mit kolorektalem Siegelringzellkarzinom unter Verwendung von Modellen des maschinellen Lernens und konkurrierenden Risikoanalysen evaluiert. Es identifiziert die logarithmische Wahrscheinlichkeit positiver Lymphknoten als überlegenen Prädiktor im Vergleich zum pN-Staging, zeigt eine starke Vorhersageleistung und unterstützt die klinische Entscheidungsfindung durch robuste Überlebensvorhersagewerkzeuge.

Abstract

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Der Lymphknotenstatus ist ein kritischer prognostischer Prädiktor für Patienten; Die Prognose des kolorektalen Siegelringzellkarzinoms (SRCC) hat jedoch nur wenig Aufmerksamkeit erhalten. In dieser Studie wird die prognostische Vorhersagefähigkeit der logarithmischen Wahrscheinlichkeiten positiver Lymphknoten (LODDS), des Lymphknotenverhältnisses (LNR) und des pN-Stagings bei SRCC-Patienten unter Verwendung von maschinellen Lernmodellen (Random Forest, XGBoost und Neural Network) neben konkurrierenden Risikomodellen untersucht. Relevante Daten wurden aus der Datenbank Surveillance, Epidemiology, and End Results (SEER) extrahiert. Für die Modelle des maschinellen Lernens wurden prognostische Faktoren für das krebsspezifische Überleben (CSS) durch univariate und multivariate Cox-Regressionsanalysen identifiziert, gefolgt von der Anwendung von drei Methoden des maschinellen Lernens - XGBoost, RF und NN -, um das optimale Lymphknoten-Staging-System zu ermitteln. Im konkurrierenden Risikomodell wurden univariate und multivariate konkurrierende Risikoanalysen verwendet, um prognostische Faktoren zu identifizieren, und ein Nomogramm wurde erstellt, um die Prognose von SRCC-Patienten vorherzusagen. Die Fläche unter der Betriebskennlinie des Empfängers (AUC-ROC) und die Kalibrierungskurven wurden verwendet, um die Leistung des Modells zu bewerten. Insgesamt wurden 2.409 SRCC-Patienten in diese Studie eingeschlossen. Um die Wirksamkeit des Modells zu validieren, wurde eine zusätzliche Kohorte von 15.122 Darmkrebspatienten, ohne SRCC-Fälle, für die externe Validierung eingeschlossen. Sowohl die Modelle des maschinellen Lernens als auch das konkurrierende Risikonomogramm zeigten eine starke Leistung bei der Vorhersage von Überlebensergebnissen. Im Vergleich zum pN-Staging zeigten die LODDS-Staging-Systeme eine überlegene prognostische Fähigkeit. Bei der Evaluierung erreichten Modelle des maschinellen Lernens und konkurrierende Risikomodelle eine hervorragende Vorhersageleistung, die sich durch eine gute Unterscheidung, Kalibrierung und Interpretierbarkeit auszeichnete. Unsere Ergebnisse können dazu beitragen, die klinische Entscheidungsfindung für Patienten zu informieren.

Introduction

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Darmkrebs (CRC) ist weltweit der dritthäufigste bösartige Tumor 1,2,3. Das Siegelringzellkarzinom (SRCC), ein seltener Subtyp des Darmkrebses, umfasst etwa 1% der Fälle und zeichnet sich durch reichlich intrazelluläres Muzin aus, das den Zellkern verdrängt 1,2,4. SRCC ist oft mit jüngeren Patienten assoziiert, hat eine höhere Prävalenz bei Frauen und hat bei der Diagnose fortgeschrittene Tumorstadien. Im Vergleich zum kolorektalen Adenokarzinom zeigt....

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Protocol

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Diese Studie bezieht sich nicht auf die ethische Zustimmung und Zustimmung zur Teilnahme. Die in dieser Studie verwendeten Daten wurden aus Datenbanken gewonnen. Wir schlossen Patienten ein, bei denen zwischen 2004 und 2015 ein kolorektales Siegelringzellkarzinom diagnostiziert wurde, sowie andere Arten von Darmkrebs. Zu den Ausschlusskriterien gehörten Patienten mit einer Überlebenszeit von weniger als einem Monat, Patienten mit unvollständigen klinisch-pathologischen Informationen und Fälle, in denen die Todesursache unklar oder nicht spezifiziert war.

1. Datenerfassung

  1. Laden ....

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Results

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Eigenschaften des Patienten
Diese Studie konzentrierte sich auf Patienten, bei denen kolorektale SRCC diagnostiziert wurde, wobei Daten aus der SEER-Datenbank aus den Jahren 2004 bis 2015 verwendet wurden. Zu den Ausschlusskriterien gehörten Patienten mit einer Überlebenszeit von weniger als einem Monat, Patienten mit unvollständigen klinisch-pathologischen Informationen und Fälle, in denen die Todesursache unklar oder nicht spezifiziert war. Insgesamt wurden 2409 kolorektale SRCC-Patienten, die die E.......

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Discussion

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Darmkrebs (CRC) SRCC ist eine seltene und spezielle Unterform des Darmkrebses mit schlechter Prognose. Daher muss der Prognose von SRCC-Patienten größere Aufmerksamkeit geschenkt werden. Eine genaue Überlebensvorhersage für SRCC-Patienten ist entscheidend, um ihre Prognose zu bestimmen und individuelle Behandlungsentscheidungen zu treffen. In dieser Studie untersuchten wir den Zusammenhang zwischen klinischen Merkmalen und Prognose bei SRCC-Patienten und identifizierten das optimale LN-S.......

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Disclosures

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Die Autoren haben keine finanziellen Interessenkonflikte offenzulegen.

Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
SEER-DatenbankNationales Krebsinstitut am NIH
X-tile softwareYale School of Medicine
R-studioPosit

References

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  1. Siegel, R. L., Giaquinto, A. N., Jemal, A. Cancer statistics, 2024. CA Cancer J Clin. 74 (1), 12-49 (2024).
  2. Korphaisarn, K., et al. Signet ring cell colorectal cancer: Genomic insights into a rare subpopulation of colorectal adenocarcinoma. Br J Cancer.

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Lymph Node StagingSignet Ring Cell CarcinomaMachine Learning ModelsCancer Survival PredictionLODDS ClassificationLymph Node RatioRandom ForestXGBoost ModelNeural Network ModelCompeting Risk Model

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