הרשמה ל-JoVE נדרשת לצפייה בתוכן זה. התחברו או התחילו בגרסת ניסיון בחינם.

מאמר מחקר

שילוב של פרותרומבין לא תקין (PIVKA-II), אלפא-פטו-פרוטאין ומשתנים קליניים שגרתיים לצורך גילוי מוקדם של קרצינומה של התאי הכבדיים

68 צפיות

⸱

DOI:

10.3791/70558

⸱

25 באוגוסט 2026

 ,  ,  ,  , 
1Department of Laboratory Medicine, Affiliated Hangzhou First People's Hospital, School of Medicine, Westlake University

במאמר זה

סיכום

פרוטוקול זה מתאר זרימת עבודה הניתנת לשחזור לשילוב של PIVKA-II, AFP ומשתנים קליניים שגרתיים במודל אבחוני של רגרסיה לוגיסטית לסרטן התאי הכבדי (hepatocellular carcinoma), עם תיקוף במחלה בשלב מוקדם ובמקרים שאינם חיוביים ל-AFP.

תקציר

גילוי מוקדם של קרצינומה של התאים הכבדיים (HCC) נותר מוגבל בשל רגישות לא מלאה של alpha-fetoprotein (AFP), במיוחד בגידולים בשלב מוקדם ובגידולים שהם AFP-שליליים. מחקר זה בחן האם ניתן לשלב prothrombin/protein induced by vitamin K absence-II (PIVKA-II) חריג, AFP ומשתנים קליניים שגרתיים למודל אבחנתי הניתן לשחזור עבור HCC. קבוצת אימון רטרוספקטיבית של 205 משתתפים, שכללה 112 מקרי HCC שאובחנו בדימות ו-93 ביקורות ללא HCC, שימשה לפיתוח המודל. קבוצת תיקוף פרוספקטיבית עצמאית של 184 משתתפים, שכללה 58 מקרי HCC ו-126 ביקורות ללא HCC, שימשה לבדיקה מחוץ למדגם ללא התאמה מחדש של המודל. דגימות דם שנלקחו לפני הדימות שימשו למדידת AFP ו-PIVKA-II, ומשתנים קליניים הופקו מאותו חלון אבחנתי. מודל הרגרסיה הלוגיסטית הרב-משתני הסופי שילב ln(AFP), ln(PIVKA-II), גיל, מין, אלבומין, יחס נורמלי בינלאומי (international normalized ratio) ומספר טבחיות. המודל המשולב השיג AUC של 0.93 בקבוצת האימון ו-0.89 בקבוצת התיקוף. בתיקוף, הרגישות הייתה 84.5% והסגוליות הייתה 90.5%. הרגישות נותרה 72.7% ב-HCC בשלב מוקדם ו-73.1% ב-HCC שהיה AFP-שלילי, דבר העולה על השימוש ב-AFP בלבד בשתי תתי-הקבוצות. כיול ותיקוף באמצעות bootstrap תמכו ביציבות מקובלת של המודל. תוצאות אלו מראות כיצד ניתן לשלב את PIVKA-II, AFP ומשתנים קליניים זמינים באופן שגרתי לכלי מיון אבחנתי מעשי עבור אוכלוסיות עם סיכון גבוה למחלות כבד.

מבוא

קרצינומה של תאי הכבד (HCC) היא סיבה מרכזית לתמותה הקשורה לסרטן, ובדרך כלל היא מתפתחת בחולים עם מחלת כבד כרונית, הכוללת זיהום בנגיף ההפטיטיס B, זיהום בנגיף ההפטיטיס C, מחלת כבד הקשורה לאלכוהול ומחלת כבד שומנית הקשורה לתפקוד מטבולי לקוי1. גילוי מוקדם הוא בעל חשיבות קלינית מכיוון שטיפול ריפואי הוא היעיל ביותר כאשר הגידולים נמצאים לפני פלישה וסקולרית, התפשטות מחוץ לכבד או הידרדרות ניכרת ברזרבת הכבד. אסטרטגיות מעקב נוכחיות מסתמכות בדרך כלל על אולטרסאונד של הכבד עם או ללא בדיקת serum alpha-fetoprotein (AFP)2. עם זאת, בפרקטיקה השגרתית, ביצועי המעקב מושפעים מתלות במפעיל, גודל גידול קטן, קשרי שחמת הטרוגנתיים, קשיים בדימיון הקשורים להשמנה וגידולים המייצרים מעט AFP או שאינם מייצרים AFP כלל3,4.

ה-AFP נותר בשימוש נרחב מכיוון שהוא זול, נגיש ומוכר לקליניקאים. ערכו האבחנתי מוגבל בשל רגישות חלקית וסגוליות שאינה מושלמת. בסף המסורתי של 20 ng/mL, ה-AFP עלול להחמיץ חלק ניכר ממקרי HCC בשלב מוקדם או מקרי HCC שליליים ל-AFP. ספים נמוכים יותר עשויים לשפר את הרגישות, אך הם מגבירים את מספר התוצאות החיוביות השגויות בחולים עם הפטיטיס פעילה, שחמת או מצבים דלקתיים אחרים של הכבד5,6. מגבלות אלו הופכות את הפרשנות של סמן בודד לבלתי מספקת לצורך מיון אבחנתי באוכלוסיות עם סיכון גבוה למחלות כבד.

פרוטרומבין חריג, המכונה גם חלבון המושרה על ידי היעדר ויטמין K-II (PIVKA-II) או des-γ-carboxy prothrombin, משתחרר כאשר הפטוציטים ממאירים מייצרים פרוטרומבין שאינו קרבוקסילטי באופן מלא. PIVKA-II משקף ביולוגיה גידולית הקשורה לקרישה ולא הפרשת AFP, ועשוי להישאר בעל ערך מידע כאשר רמות ה-AFP נמוכות7. מחקרים קודמים ומטא-אנליזות הראו כי PIVKA-II משפר את הגילוי של HCC, במיוחד כאשר הוא משולב עם AFP, ועשוי להוסיף ערך במחלה בשלב מוקדם או במחלה עם AFP שלילי8,9. עם זאת, אסטרטגיות המבוססות על סממנים בלבד אינן לוקחות בחשבון באופן מלא את הרקע של המארח, את רזרבת הכבד, את מספר הפלטלטים, את מצב הקרישה או את מחלת הכבד הבסיסית.

מודלים אבחנאיים מורכבים מציעים דרך מעשית לפרש תוצאות של סמנים גידוליים יחד עם ההקשר הקליני. מודלי GALAD, GAAD ומודלים דומים הראו כי ניתן לשלב משתנים דמוגרפיים וסמנים ביולוגיים כדי לשפר את גילוי ה-HCC בקרב אתיו-לוגיות ואוכלוסיות שונות10,11. ביצועיהם תומכים בשימוש בהערכת סיכון רב-משתנית במקום בספי ערכים בודדים של סמנים ביולוגיים. יחד עם זאת, חלק מהמודלים כוללים בדיקות שאינן זמינות בכל המעבדות, והתנהגות נקודות החיתוך (cutoff) עשויה להשתנות בין אזורים, פרופילים אתיו-לוגיים, שלבי מחלה ושימושים קליניים מיועדים12. מודל הבנוי מסמנים ביולוגיים זמינים ומשתנים מעבדתיים שגרתיים עשוי להיות קל יותר להטמעה בזרימות עבודה אבחנאיות רגילות. בניגוד למודלים שפורסמו בעבר, שעשויים להסתמך על סמנים ביולוגיים ייחודיים או על אסטרטגיות חיתוך ספציפיות לאוכלוסייה, המחקר הנוכחי העריך מודל אבחנאי רב-משתני המבוסס על סמנים ביולוגיים זמינים ומשתנים קליניים שגרתיים, ותיקף את ביצועיו בקוהורט פרוספקטיבי עצמאי.

PIVKA-II מתאים למסגרת זו מכיוון שהוא משלים את AFP וניתן למדידה בפלטפורמות אימונו-סבס (immunoassay) אוטומטיות שכבר נמצאות בשימוש במעבדות קליניות. משתנים שגרתיים כגון גיל, מין, אלבומין, בילירובין, ספירת טבחית, יחס נורמלי בינלאומי (INR) ורקע של מחלת כבד זמינים באותו ביקור קליני ועשויים לשקף מידע על רזרבת הכבד או מידע הקשור לקרישה הרלוונטי לסיכון ל-HCC13. שילוב של משתנים אלו עם AFP ו-PIVKA-II עשוי לשפר את יכולת ההבחנה תוך הימנעות מהסתמכות על ערך סף בודד.

לפיכך, PIVKA-II, AFP ומשתנים קליניים שגרתיים הוערכו באמצעות תכנון אבחנתי של עוקבה כפולה (dual-cohort). מודל רגרסיה לוגיסטית רב-משתני פותח בעוקבה אימון רטרוספקטיבית ונבדק בעוקבה תיקוף פרוספקטיבית עצמאית ללא התאמה מחדש. הביצועים האבחנתיים הושוו ל-AFP, PIVKA-II ומשתנים קליניים לבד, תוך מתן דגש מוגדר מראש ל-HCC בשלב מוקדם, HCC עם AFP שלילי, פרשנות ערכי סף, כיול ותיקוף פנימי באמצעות bootstrap.

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

פרוטוקול

מחקר זה נבחן ואושר על ידי ועדת האתיקה של בית החולים המזוהה Hangzhou First People's Hospital, הפקולטה לרפואה, Westlake University. מספר האישור היה IIT-20230528-0108-01. הסכמה מדעת בכתב התקבלה ממשתתפים שגויסו באופן פרוספקטיבי לפני איסוף הדם. עבור רשומות קליניות שנכללו באופן רטרוספקטיבי ודגימות שאריות מאוחסנות שנאספו במהלך טיפול שגרתי, ועדת האתיקה פטרה את הצורך בהסכמה מדעת, מאחר שנעשה שימוש בנתונים אנונימיים ולא בוצע כל התערבות נוספת.

שחזוריות, בקרת הטיות ושלמות נתונים

קריטריוני ההת відповідות, נקודות הזמן לדגימת דם, כללי שיפוט של הדמיות, הגדרות של תתי-קבוצות, מנבאי מועמדים, הגדרות נקודת חיתוך (cutoff), כללים לטיפול בנתונים חסרים ונהלי תיקוף נקבעו מראש לפני הניתוח הסטטיסטי. דגימות דם נאספו לפני אישור באמצעות הדמיה עם חומר ניגוד ולפני כל טיפול אנטי-גידולי. בדיקות מעבדה בוצעו באמצעות מזהי מחקר אנונימיים, ודגימות מקבוצות האימון והתיקוף נבדקו בסדר רנדומלי. צוות המעבדה היה מסומן (blinded) לאבחנה הסופית, להקצאה לקבוצות, לשלב מחלת כבד לפי סיווג Barcelona Clinic Liver Cancer (BCLC) ולסטטוס AFP-שלילי. האבחנה ההדמיית והשלב (staging) נדגמו באופן בלתי תלוי בבדיקות המעבדה. הזנת נתונים, המרת יחידות, הקצאה לקבוצות, קידוד החרגות, קידוד ערכים חסרים ומערכי נתונים סטטיסטיים נבדקו על ידי שני חוקרים לפני התאמת המודל. קבוצות האימון והתיקוף נשמרו בנפרד לאורך כל תהליך סריקת המשתנים, התאמת המודל, גזירת נקודת החיתוך והתיקוף.

אוכלוסיית המחקר ומערך המחקר

מחקר אבחנתי זה, שהתבסס על שתי קבוצות נבדקים, פיתח ותיקף מודל רב-משתני לזיהוי HCC באמצעות מדדי פרותרומבין/חלבון חריגים המושרים על ידי PIVKA-II, AFP ומשתנים קליניים שגרתיים. קבוצת האימון שנאספה באופן רטרוספקטיבי כללה משתתפים שנבדקו בין ה-1 בינואר 2021 ל-31 בדצמבר 2023. קבוצה זו שימשה לסריקת משתנים, התאמת מודל, גזירת ערכי סף ותיקוף פנימי בשיטת bootstrap. קבוצת התיקוף שגויסה באופן פרוספקטיבי כללה משתתפים שנבדקו בין ה-1 בינואר 2024 ל-31 בדצמבר 2025. קבוצה זו שימשה לבדיקה מחוץ למדגם בלבד. לא בוצעו בקבוצת התיקוף בחירה מחדש של משתנים, התאמה מחדש של המודל, עדכון מקדמים, אופטימיזציה מחדש של ערכי הסף או כיול מחדש מבוסס תתי-קבוצות. זרימת המשתתפים, הקצאת הקבוצות, דגימת דם, עיבוד פלזמה, בדיקת סמנים ביולוגיים, הכרעת דימות וזרימת העבודה הסטטיסטית מוצגים ב-איור 1.

המשתתפים גויסו ממסלול מעקב או אבחון למחלות כבד בסיכון גבוה בבית החולים Affiliated Hangzhou First People's Hospital, בית הספר לרפואה, Westlake University. סטטוס של סיכון גבוה הוגדר כזיהום כרוני של דלקת כבד B, זיהום כרוני של דלקת כבד C, שחמת ממקור כלשהו, או מחלת כבד שומני עם פיברוזיס מתועד על בסיס הערכה קלינית, רישומים מעבדתיים או הדמיות קודמות. המשתתפים הזכאים היו מבוגרים בני ≥18 שנים אשר ביצעו דגימת דם טרם ההדמיה ובדיקת טומוגרפיה ממוחשבת (CT) מולטיפאזית עם חומר ניגוד ו/או בדיקת תהודה מגנטית (MRI) דינמית עם חומר ניגוד בתוך 14 ימים לאחר איסוף הדם. קריטריוני ההדרה היו טיפול קודם ב-HCC, כולל כריתה, אבלציה, טיפול טרנס-ארטרי או טיפול סיסטמי; מתן ויטמין K בתוך 7 ימים לפני הדגימה; טיפול באנטגוניסטים לוויטמין K או טיפול נוגד קרישה אחר שעלול להשפיע על פרשנות הקרישה; כולנגיטיס חריפה או חסימה של דרכי המרה בזמן הדגימה; הריון; חסר של AFP, PIVKA-II או אבחנה הדמית סופית; ואיכות דגימה בלתי קבילה ללא דגימה חוזרת תקפה.

אוכלוסיית המחקר הסופית כללה 389 משתתפים. קבוצת האימון כללה 205 משתתפים, הכוללים 112 מקרים של HCC שאובחנו בדימות ו-93 בקרות שאינן HCC. קבוצת התיקוף כללה 184 משתתפים, הכוללים 58 מקרים של HCC שאובחנו בדימות ו-126 בקרות שאינן HCC. בקבוצת האימון, 93 הבקרות שאינן HCC כללו 30 בקרות בריאות ו-63 בקרות עם מחלת כבד כרונית. בקבוצת התיקוף, 126 הבקרות שאינן HCC כללו 0 בקרות בריאות ו-126 בקרות עם מחלת כבד כרונית.

מעמד סימפטומטי לא נקבע על סמך היסטוריה של דלקת כבד או שחמת מפוקסת (compensated cirrhosis) בלבד. משתתף סווג כסימפטומטי רק כאשר ברשומות שלפני הדמיה תועב כאב חדש או מחמיר ברביע העליון הימני, איבוד משקל לא מוסבר, נפיחות בבטן, צהובון, שתן כהה, או דה-קומפנסציה מתועדת קלינית שאינה מוסברת על ידי סיבה מאושרת אחרת. משתתפים ללא ממצאים אלו סווגו כאסימפטומטיים או ככאלה שאובחנו במסגרת מעקב.

פסקי דין אבחנתיים ושלבי מחלה

מעמד HCC סופי נקבע באמצעות CT רב-שלבי עם חומר ניגוד ו/או MRI דינמי עם חומר ניגוד שבוצעו במסגרת הטיפול השגרתי. בדיקות הדימות נדרשו לכלול לפחות שלב עורקי (arterial phase) ושלב ורידי פורטלי (portal venous phase); ממצאים משלב מאוחר (delayed-phase) שולבו כאשר היו זמינים. נגע סווג כ-HCC כאשר דימות של כבד בסיכון הראה הגברה מוגברת בשלב העורקי עם "שטיפה" (washout) בשלב הורידי הפורטלי ו/או בשלב המאוחר, עם או ללא קפסולה מוגברת. משתתפים ללא מאפייני דימות העקביים עם HCC וללא אבחנה ממאירה אחרת סווגו כ-non-HCC.

מידע הדימוי חולץ באמצעות טופס שנקבע מראש, אשר תיעד את שיטת הדימוי, השלבים (phases) שהושגו, הגברת קונטרסט בשלב העורקי (arterial-phase hyperenhancement), שטיפה (washout), מראה הקפסולה, מספר הגשעים, קוטר הגשע המקסימלי, פלישה למקרו-כלי דם (macrovascular invasion) והפצה חוץ-כבדית.

שלב ה-BCLC נקבע לאחר שסמל ה-HCC סווג באופן סופי. HCC בשלב מוקדם הוגדר כשלב BCLC 0–A. HCC שלילי ל-AFP הוגדר כ-AFP <20 ng/mL בבדיקת הדם שבוצעה לפני ההדמיה. תוויות תתי-קבוצות אלו שימשו להערכת ביצועי תתי-הקבוצות, ולא לאימון המודל או לקביעת זכאות המשתתפים.

איסוף דגימות ועיבוד פלזמה

דם ורידי פריפריאלי נאסף בבוקר לאחר צום של לפחות 8 h, לפני אישור באמצעות CT/MRI עם חומר ניגוד ולפני טיפול אנטי-גידולי. נפח כולל של 10 mL של דם ורידי נשאב למבחנות איסוף דם עם נוגד קרישה K2-EDTA. המבחנות הועמדו במצב הפוך 8–10 פעמים מיד לאחר האיסוף והועברו למעבדה בטמפרטורה של 4 °C. הפרק שבין הדקירה לריכוז (centrifugation) נשמר בטווח של עד 2 h ונרשם ביומן הדגימות.

הפלסמה הופרדה על ידי סנטריפוגציה במהירות של 1,600 × g למשך 10 דקות בטמפרטורה של 4 °C באמצעות סנטריפוגה מקוררת. supernatant של הפלסמה הועבר למבחנות מיקרו-סנטריפוגה בנפח 1.5 mL נקיות מנוקלאז וחולק לאליקוואוטים של 0.5–1.0 mL. האליקוואוטים נשמרו בטמפרטורה של -80 °C עד למועד הבדיקה. לפני מדידת הביומארקר, אליקוואוט אחד הופשר פעם אחת בטמפרטורת החדר, 20–25 °C, למשך 20–30 דקות, ערבב בעדינות על ידי היפוך, ונבדק תוך שעות 2 לאחר הפשרה מלאה. דגימות עם קרישה נראית, המוליזה בדרגה בינונית עד חמורה, או ליפמיה בולטת נפסלו בהתאם לקריטריוני קבלה מוגדרים מראש של המעבדה. עבור קבוצת התיקוף הפרוספקטיבית, בוצעה איסוף דם חוזר לפני אישור דימות כאשר הדבר היה ישים מבחינה קלינית.

מדידת AFP ו-PIVKA-II

רמות של AFP ו-PIVKA-II נמדדו באמצעות בדיקות אימונו-כימילומינצנציה אלקטרוכימית באנלייזר אוטומטי לבדיקות אימונו-ספציפיות. ה-AFP נמדד ביחידות של ng/mL, וה-PIVKA-II נמדד ביחידות של mAU/mL. התוצאות יוצאו ישירות ממערכת מידע של המעבדה.

כל סדרת אנליזה כללה כילי כיול (calibrators) ספציפיים לבדיקה ולפחות שתי רמות של בקרת איכות פנימית. קבלת הסדרה התנתה בכך שכל תוצאות בקרת האיכות יהיו בתוך טווח הבקרה המוגדר מראש של המעבדה. יעדי הדיוק האנליטי היו מקדם וריאציה (coefficient of variation) תוך-סדרה של ≤10% ומקדם וריאציה בין-סדרות של ≤15% עבור AFP ו-PIVKA-II כאחד. במקרה שבו בקרת האיכות נכשלה או שזוהה סחף (drift) בסדרה, הסדרה נפסלה, האנלייזר כולו כויל מחדש והסדרה חזרה כאשר נותר נפח דגימה מספיק. עבור תוצאה בודדת של דגימה שהייתה בלתי סבירה או מחוץ לטווח, בוצעו שתי מדידות חוזרות מאותה אליקוט שהופשרה במידת האפשר, והשתמשו בממוצע של שני ערכי החזרות המקובלים. אם הבדיקה החוזרת נכשלה או שנפח הדגימה לא היה מספיק, התוצאה סומנה כלא תקפה וטופלה בהתאם לכלל הנתונים החסרים.

חילוץ שגרתי של משתנים קליניים

משתנים קליניים שגרתיים הופקו מאותו מפגש קליני שבו בוצעה בדיקת הדם ל-AFP/PIVKA-II לפני הדימות. המשתנים המועמדים כללו גיל, מין, alanine aminotransferase, aspartate aminotransferase, albumin, bilirubin כללי, יחס נורמלי בינלאומי (INR), זמן פרותרומבין ומספר טבחיות. כאשר היו זמינים מספר ערכים בתוך חלון הזמן שלפני הדימות, נבחר הערך הקרוב ביותר לזמן הדגימה של AFP/PIVKA-II. היחידות הותקנו לפני הניתוח. הגיל נרשם בשנים; המין קודד כנקבה = 0 וזכר = 1; מספר הטבחיות נרשם כ-×10⁹/L; albumin נרשם כ-g/L; bilirubin כללי נרשם כ-μmol/L; AFP נרשם כ-ng/mL; ו-PIVKA-II נרשם כ-mAU/mL.

בדיקות טווח, בדיקות יחידות ובדיקות ערכים בלתי סבירים בוצעו לאחר השליפה. ערכים שסומנו נבדקו מול רשומות המקור. ערך הוצא מהניתוח רק כאשר רשומת המקור אישרה בעיה באיכות הדגימה, שגיאה בהמרת יחידות או חריגה בתהליך העיבוד. ערכים קיצוניים שאומתו נשמרו. מילון המשתנים הגדיר את מבנה מערך הנתונים, את שמות המשתנים, את היחידות, את כללי הקידוד, את כללי הטרנספורמציה ואת קודי הערכים החסרים.

הגדרת המנבאים ובחירת משתנים

הגדרת מדדי החיזוי הפוטנציאליים לפני פיתוח המודל. הביומרקרים המרכזיים היו AFP ו-PIVKA-II. המדדים הקליניים השגרתיים שנבחנו היו גיל, מין, alanine aminotransferase, aspartate aminotransferase, albumin, bilirubin כולל, INR או זמן פרותרומבין, ומספר טבקיות. עבור AFP ו-PIVKA-II בוצע טרנספורמציה של לוגריתם טבעי. ערכים הנמוכים מגבול הדיווח של הבדיקה הוחלפו במחצית מגבול הדיווח התחתון לפני ביצוע הטרנספורמציה.

השוואות חד-משתנה בין משתתפים עם HCC למשתתפים ללא HCC בקבוצת האימון בוצעו באמצעות מבחני t למדגמים בלתי תלויים עבור משתנים בעלי התפלגות נורמלית בקירוב, מבחני Mann-Whitney U עבור משתנים רציפים בעלי התפלגות אסימטרית, ומבחני χ2 או מבחני Fisher's exact עבור משתנים קטגוריאליים. משתנים עם P < 0.10 בסריקה החד-משתנית נשקלו עבור מידול רב-משתנה. מולטיקולינאריות נבדקה באמצעות מקדם הגדלת השונות (VIF), וערך VIF >5 נחשב כמעיד על קולינאריות בעייתית. כאשר שני משתנים היו בעלי קולינאריות חזקה, נשמר המשתנה בעל הפרשנות הקלינית הברורה יותר והביצועים השיפוריים טובים יותר במודל.

מודל רגרסיה לוגיסטית רב-משתנים סופי פותח רק בקוהורט האימון. ln(AFP) ו-ln(PIVKA-II) הוכנסו למודל באופן כפייתי. משתנים מנבאים נוספים נבחרו באמצעות שיטת eliminating backward בהנחיית מדד האינפורמציה של אקאיקה (Akaike information criterion). לאחר הבחירה בשיטת backward, המשתנים שנשמרו היו ln(AFP), ln(PIVKA-II), גיל, מין, אלבומין, INR ומספר טבקיות.

פיתוח מודל וחישוב מדד סיכון

המודל האבחנאי הותאם באמצעות רגרסיה לוגיסטית רב-משתנית, כאשר סטטוס HCC שימש כתוצאה הבינארית. ההסתברות החזויה ל-HCC חושבה מתוך החזאי הליניארי η באמצעות המשוואה הבאה:

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

רמות AFP נמדדו ב-ng/mL, רמות PIVKA-II ב-mAU/mL, הגיל בשנים, המין קודד כנקבה = 0 וזכר = 1, רמות אלבומין נמדדו ב-g/L, מדד ה-INR היה ללא יחידות מידה, וספירת טבכיות נמדדה כ-×109/L. עבור AFP ו-PIVKA-II נעשה שימוש בלוגריתמים טבעיים. נומוגרמה הופקה מאותם מקדמים מותאמים. לצורך ניתוח עקומת ROC (מאפייני תגובה), ניתוח כיול, ניתוח עקומת החלטה ותיקוף, נעשה שימוש בהסתברות החזויה ולא בסולם הנקודות של הנומוגרמה.

הגדרות נקודת חיתוך וטיפול בסף

ספי wartości הסף של PIVKA-II סווגו בהתאם למטרה האנליטית. ערך הסף הקליני המקובל עבור PIVKA-II היה 40.0 mAU/mL. ערך הסף לפי מדד Youden עבור קבוצת האימון של PIVKA-II היה 45.0 mAU/mL. ערך הסף בעל הספציפיות הקבועה נגזר על ידי בחירת הסף הקרוב ביותר לספציפיות של 90% בקבוצת האימון; דבר זה הניב 38.0 mAU/mL עבור PIVKA-II. ערך סף גלוי של 37.5 mAU/mL עבור תיקוף בלבד נחשב כחקרני ולא שימש כערך הסף העיקרי לתיקוף.

עבור המודל המשולב, נגזר סף החיתוך הבינארי הראשוני מקבוצת האימון באמצעות מדד Youden והוחל ללא שינוי על קבוצת האימות. עבור AFP, נעשה שימוש בסף החיתוך הקליני המקובל של 20.0 ng/mL להגדרת תת-קבוצת ה-AFP-negative ולהשוואה לפרקטיקה השגרתית. ספי חיתוך אופטימליים של AFP ששימשו בניתוח ROC סומנו בנפרד מהסף הקליני. לפיכך, ספי החיתוך דווחו לפי המטרה האנליטית ולא נחשבו כספים בני החלפה.

ביצועי מודל, כיול ותיקוף

היכולת להבחין (Discrimination) הוערכה באמצעות עקומות מאפייני תגובה של מקלט (receiver operating characteristic curves) ושטח תחת העקומה (area under the curve). ערכי ה-AUC דווחו עם רווחי סמך של 95%. להשוואת ערכי ה-AUC נעשה שימוש במבחן DeLong. ביצועי הסיווג דווחו כרגישות, סגוליות, ערך ניבוי חיובי, ערך ניבוי שלילי ודיוק בנקודות חיתוך שנקבעו מראש.

הכיול הוערך באמצעות נקודת חיתוך של הכיול (calibration intercept), שיפוע הכיול (calibration slope), מדד Brier ומבחן Hosmer–Lemeshow להתאמה (goodness-of-fit). תרשימי כיול השוו בין ההסתברויות החזויות והנצפיות ל-HCC על פני קבוצות סיכון שונות. לצורך תיקוף פנימי נעשה שימוש ב-1,000 דגימות bootstrap חוזרות בתוך קבוצת האימון, כדי להעריך את ה-AUC המתוקנן לאופטימיות ואת שיפוע הכיול המתוקנן לאופטימיות. קבוצת התיקוף שימשה להערכת ביצועים חיצונית בלבד. לא בוצע עדכון של מקדמים, התאמה מחדש של המודל, אופטימיזציה מחדש של סף החיתוך או כיול מחדש מבוסס תתי-קבוצות בקבוצת התיקוף.

התועלת הקלינית הוערכה באמצעות ניתוח עקומת החלטה (decision curve analysis) על פני הסתברויות סף שנעו בין 0.05 ל-0.50. התועלת נטו הושוותה עבור AFP לבדו, PIVKA-II לבדו, המודל של משתנים קליניים והמודל המשולב.

טיפול בנתונים חסרים וניתוח רגישות

הניתוח הראשוני השתמש במודל של מקרים מלאים (complete-case modeling) עבור משתתפים שכל המשתנים שלהם נשמרו במודל הסופי. ערכים חסרים סוכמו עבור כל Predictor מועמד. אם שיעור החסר עלה על 5% עבור Predictor שנשמר, בוצעו השלמות מרובות באמצעות משוואות שרשרתיות (multiple imputation by chained equations) כניתוח רגישות, תוך שימוש בתוצאה, בכל ה-Predictors שנשמרו ובמדד העשייה (cohort indicator) במודל ההשלמה. משתנים עם שיעור חסר הגבוה מ-20% לא היו כשירים למודל רב-משתני. מקדמי המודל, AUC, שיפוע הכיול ומדדי סיווג מהניתוח עם ההשלמות הושוו לתוצאות של המקרים המלאים.

תוכנה ודיווח הניתן לשחזור

כל הבדיחות בוצעו באמצעות R גרסה 4.3.2 ו-RStudio גרסה 2023.12.1. רגרסיה לוגיסטית בוצעה באמצעות חבילת base stats. ניתוח ROC והשוואות DeLong בוצעו באמצעות pROC גרסה 1.18.5. ניתוח כיול בוצע באמצעות rms גרסה 6.7-1 ו-ResourceSelection גרסה 0.3-6. תיקוף Bootstrap השתמש ב-1,000 דגימות חוזרות עם גרעין אקראי קבוע של 70558. ניתוח עקומי החלטה בוצע באמצעות rmda גרסה 1.6. השלמה מרובה (Multiple imputation), במידת הצורך, בוצעה באמצעות mice גרסה 3.16.0. סקריפט הניתוח שחזר את זרימת המשתתפים, את מקדמי המודל, עקומות ROC, מדדי כיול, תיקוף Bootstrap, ניתוח עקומות החלטה, ניתוחים מבוססי ערכי סף וטבלאות סטטיסטיות.

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

תוצאות

מאפייני בסיס

הניתוח הסופי כלל 389 משתפים. קבוצת האימון כללה 205 משתתפים, הכוללים 12 מקרים של HCC שאושרו באמצעות דימות ו-93 בקרי non-HCC. קבוצת התיקוף כללה 184 משתפים, הכוללים 58 מקרים של HCC שאושרו באמצעות דימות ו-126 בקרי non-HCC. המאפיינים הבסיים מסוכמים ב- טבלה 1.

בקוהורט האימון, 93 הביקורות ללא HCC כללו 30 ביקורות בריאות ו-63 ביקורות עם מחלת כבד כרונית. בקוהורט התיקוף, 126 הביקורות ללא HCC כללו 0 ביקורות בריאות ו-126 ביקורות עם ...

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

דיון

מחקר זה העריך אסטרטגיה אבחנתית משולבת עבור HCC תוך שימוש ב-PIVKA-II, AFP ומשתנים קליניים שגרתיים, תוך התמקדות במחלה בשלבים מוקדמים ובמחלה AFP-שלילית14. לאורך קבוצות האימון והתיקוף, המודל המשולב הניב ביצועים טובים יותר מבדיקה של סמן בודד. בקבוצת האימון, המודל המשולב השיג AUC של 0.93, בהשוואה ל-0.78 עבור AFP ו-0.85 עבור PIVKA-II. בקבוצת התיקוף העצמאית, המודל שמר על יכולת הבחנה חזקה, עם AUC של 0.89, רגישות של 84.5% וסגוליות של 90.5%. תוצאות אלו תומכות בגישה מבוססת מודל שבה אותות קליניים וסמנים ביולוג...

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

גילויים

המחברים מצהירים כי אין להם ניגודי אינטרס פיננסיים או שאינם פיננסיים. שום מימן מסחרי, יצרן ריאגנטים, ספק תוכנה או חברה של פלטפורמת אבחון לא מילאו כל תפקיד בתכנון המחקר, באיסוף הנתונים, בניתוח הסטטיסטי, בפירוש התוצאות, בהכנת כתב היד או בהחלטה להגיש את העבודה לפרסום.

תודות

המחברים מודים למשתתפי המחקר ולצוות הקליני שתמך באיסוף הדם, בתיאום הקליני, בסקירת ההדמיות ובאימות הנתונים עבור מחקר זה.

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

חומרים

רשימת החומרים שנעשה בהם שימוש במאמר זה
שםחברהמספר קטלוגהערות
מבחנה למיקרוצנטריפוגה 1.5 mL ללא נוקליאזEppendorf30123328חלוקה למנות ואחסון של פלזמה
כיליברטור AFPRoche DiagnosticsAFP CalSet II, 09227261190כיול AFP
חומר בקרת איכות AFPRoche DiagnosticsPreciControl Tumor Marker, 11776452160בקרת איכות AFP
חומר בקרת איכות AFPRoche DiagnosticsPreciControl Universal, 11731416160בקרת איכות AFP
ערכת ריאגנטים AFPRoche DiagnosticsElecsys AFP, 09015124190מדידת AFP
מנתח אוטומטי למסיי בנימונואלקומינלומניסצנציהRoche Diagnosticscobas e 801מדידת AFP ו-PIVKA-II
חבילת כיולR packagerms 6.7–1ניתוח כיול
חבילה לניתוח עקומת החלטהR packagermda 1.6ניתוח עקומת החלטה
חבילה למבחן Hosmer–LemeshowR packageResourceSelection 0.3–6מבחן Hosmer–Lemeshow
מבחנה לאיסוף דם K2-EDTA, 10 mLBD367525איסוף דם ורידי פריפרי
חבילה להשלמה מרובה של נתוניםR packagemice 3.16.0השלמה מרובה של נתונים (Multiple imputation)
ערכת ריאגנטים PIVKA-IIRoche DiagnosticsElecsys PIVKA-II, 08333629190/08333629500מדידת PIVKA-II
צנטריפוגה מקוררתEppendorfCentrifuge 5425 Rהפרדת פלזמה
חבילה לניתוח ROCR packagepROC 1.18.5ניתוח ROC ומבחן DeLong
תוכנה סטטיסטיתR FoundationR 4.3.2ניתוח סטטיסטי
ממשק לתוכנה סטטיסטיתPosit SoftwareRStudio 2023.12.1ניתוח סטטיסטי

מקורות

  1. Oh JH, Jun DW. The latest global burden of liver cancer: A past and present threat. Clin Mol Hepatol. 2023;29(2):355-357.
  2. Heimbach JK et al. AASLD guidelines for the treatment of hepatocellular carcinoma. Hepatology. 2018;67(1):358-380.
  3. 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.
  4. 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.
  5. Parikh ND et al. Biomarkers for the early detection of hepatocellular carcinoma. Cancer Epidemiol Biomarkers Prev. 2020;29(12):2495-2503.
  6. 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.
  7. Hanif H et al. Update on the applications and limitations of alpha-fetoprotein for hepatocellular carcinoma. World J Gastroenterol. 2022;28(2):216-229.
  8. 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.
  9. 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.
  10. 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.
  11. 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.
  12. Zhou JM, Wang T, Zhang KH. AFP-L3 for the diagnosis of early hepatocellular carcinoma: A meta-analysis. Medicine (Baltimore). 2021;100(43):e27673.
  13. Singal AG et al. AASLD practice guidance on prevention, diagnosis, and treatment of hepatocellular carcinoma. Hepatology. 2023;78(6):1922-1965.
  14. 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.
  15. 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.
  16. 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.
  17. 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.
  18. 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.
  19. 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.
  20. 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.
  21. Youden WJ. Index for rating diagnostic tests. Cancer. 1950;3(1):32-35.
  22. 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.
  23. 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.
  24. Kao SYZ et al. Cost-effectiveness of a precision hepatocellular carcinoma surveillance strategy in patients with cirrhosis. EClinicalMedicine. 2024;75:102755.

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

הדפסות חוזרות והרשאות

גלה מאמרים נוספים

מודל אבחנתירגרסיה לוגיסטיתביומארקרים בדםמחלות כבד
צרו קשר
המליצו לספרייה

פרטיות

תנאי שימוש

מדיניות

זכויות יוצרים © 2026 MyJoVE Corporation. כל הזכויות שמורות.