Een abonnement op JoVE is vereist om deze inhoud te bekijken. Log in of start vandaag met uw gratis proefperiode.
Onderzoeksartikel
* These authors contributed equally
Deze studie presenteert een ambispectieve workflow in twee centra voor het meten van serum carcinoembryonaal antigeen, plaveiselcelcarcinoomantigeen en koolhydraatantigeen 125, en het valideren van hun gecombineerde diagnostische en prognostische waarde bij plaveiselcelcarcinoom van de slokdarm.
Plavepselcarcinoom van de slokdarm blijft moeilijk vroegtijdig te diagnosticeren en nauwkeurig te stratificeren voorafgaand aan de behandeling. De conventionele tumor-node-metastase-stadiëring verschaft essentiële anatomische informatie, maar weerspiegelt de circulerende biologische heterogeniteit niet volledig. Deze ambispectieve observationele tweecentrumstudie ontwikkelde en extern valideerde een gecombineerd serumbiomarkerpanel bestaande uit carcinoembryonaal antigeen, plavepselcarcinoomantigeen en koolhydraatantigeen 125 voor diagnostische discriminatie en prognostische risicobeoordeling bij plavepselcarcinoom van de slokdarm. In totaal werden 277 deelnemers geïncludeerd uit een tertiair ziekenhuis en een gemeentelijk gezondheidscentrum, waaronder 167 patiënten met plavepselcarcinoom van de slokdarm, 55 patiënten met goedaardige slokdarmziekten en 55 gezonde controles. De cohort uit het tertiaire ziekenhuis werd gebruikt voor modelontwikkeling en interne validatie, en de cohort uit het gemeentelijk centrum werd gebruikt voor externe validatie. Serumbiomarkers vóór de behandeling werden gemeten voorafgaand aan de initiële behandeling, logaritmisch getransformeerd, gestandaardiseerd met behulp van parameters van de trainingscohort en ingevoerd in diagnostische logistische regressiemodellen en prognostische Cox proportional hazards-modellen. Het gecombineerde panel vertoonde een hogere diagnostische discriminatie dan elke individuele marker, met een area under the receiver operating characteristic curve van 0,869 in de trainingscohort en 0,842 in de externe validatiecohort. Een hogere gecombineerde biomarkerlast was geassocieerd met een tumorgrootte van ten minste 5 cm, pT3–4 ziekte, lymfekliermetastasen en tumor-node-metastase stadium III–IV ziekte. In de overlevingsanalyse voorspelde een hoge gecombineerde biomarkerlast onafhankelijk een slechtere algehele overleving en progressievrije overleving na correctie voor belangrijke clinicopathologische factoren. Het geïntegreerde prognostische model, dat de biomarkerlast combineerde met clinicopathologische variabelen, presteerde beter dan de tumor-node-metastase-stadium alleen, met een C-index van 0,792 in de trainingscohort en een C-index van 0,761 bij externe validatie. Deze bevindingen ondersteunen het gebruik van het serumpanel van carcinoembryonaal antigeen, plavepselcarcinoomantigeen en koolhydraatantigeen 125 als een praktische, niet-invasieve aanvulling voor beoordeling vóór de behandeling en geïndividualiseerde risicostratificatie bij plavepselcarcinoom van de slokdarm.
Plavepselcarcinoom van de slokdarm is een belangrijk histologisch subtype van slokdarmkanker en vormt nog steeds een aanzienlijke klinische last in Oost-Azië, in het bijzonder in China1. Hoewel endoscopische diagnose, beeldvormende beoordeling, chirurgie, chemoradiotherapie en systemische behandeling het klinische beheer hebben verbeterd, blijft de prognose voor veel patiënten onbevredigend2. Een belangrijke reden hiervoor is dat de ziekte vaak pas wordt ontdekt nadat lokale invasie of nodale verspreiding al heeft plaatsgevonden3. Een andere reden is dat patiënten in hetzelfde tumor-node-metastase-stadium nog steeds kunnen verschillen in behandelrespons, recidiverisico en overlevingsuitkomst4. Deze verschillen wijzen erop dat anatomische stadiëring alleen de biologische variabiliteit van het plavepselcarcinoom van de slokdarm niet volledig kan beschrijven.
De huidige klinische evaluatie rust hoofdzakelijk op endoscopie met biopsie, radiologische stadiëring en postoperatieve pathologische beoordeling. Deze methoden zijn onmisbaar, maar hebben beperkingen bij herhaaldelijke monitoring, risicoschatting vóór de behandeling of brede screening. Endoscopie is invasief en minder geschikt voor frequente follow-up, terwijl computertomografie en endoscopische echografie subtiele invasies of kleine metastatische laesies kunnen missen5. Op beeldvorming en moleculen gebaseerde prognostische modellen hebben de risicovoorspelling bij plaveiselcelcarcinoom van de slokdarm verbeterd, maar veel hiervan vereisen gespecialiseerde platforms, nabewerking van beelden, weefselsequencing of computationele workflows die niet routinematig beschikbaar zijn in alle klinische laboratoria6,7. Een kosteneffectieve en reproduceerbare bloedgebaseerde aanpak kan daarom nuttige aanvullende informatie bieden, vooral wanneer clinici risicostratificatie vóór de behandeling nodig hebben voorafgaand aan de definitieve therapie.
Serumtumormarkers zijn in deze context aantrekkelijk omdat ze routinematig beschikbaar zijn, minimaal invasief zijn en eenvoudig te herhalen zijn. Carcinoembryonaal antigeen weerspiegelt de tumorlast en abnormale cellulaire differentiatie, terwijl plaveiselcelcarcinoomantigeen nauwer verbonden is met de maligne transformatie van het plaveisel/>epitheel8. Carbohydraatantigeen 125 is bij verschillende maligniteiten gekoppeld aan systemische inflammatoire activiteit, serosale betrokkenheid en ziekteprogressie9. Deze markers vertegenwoordigen niet hetzelfde biologische signaal. In plaats daarvan kunnen ze overlappende maar verschillende dimensies van de tumorlast, het plaveiselcel-fenotype, de systemische respons en de gastheer-tumorinteractie vastleggen. Om deze reden kan een gecombineerd panel beter presteren dan elke enkele marker wanneer het doel is om plaveiselcelcarcinoom van de slokdarm te identificeren en het klinische risico in te schatten10.
Eerdere studies hebben serumtumormerkers, ontstekingsindicatoren, beeldvormingskenmerken, moleculaire profielen en samengestelde prognostische modellen geëvalueerd bij het plaveiselcelcarcinoom van de slokdarm en aanverwante gastro-intestinale kankers11,12. Veel gepubliceerde modellen richten zich echter uitsluitend op diagnose of prognose, maken gebruik van cohorten uit één enkel centrum, missen onafhankelijke externe validatie of bieden beperkte details over markertransformatie, de selectie van afkapwaarden, kalibratie en de reproduceerbaarheid van het model. De noviteit van de huidige studie is de ontwikkeling van een praktisch serumpanel met drie markers, waarbij gebruik wordt gemaakt van routinematig gemeten carcinoembryonaal antigeen, plaveiselcelcarcinoomantigeen en koolhydraatantigeen 125 om zowel diagnostische discriminatie als prognostische risicostratificatie te ondersteunen binnen één enkele workflow over twee centra. Het model is ontwikkeld in een cohort van een tertiair ziekenhuis en vervolgens, zonder heroptimalisatie, getest in een onafhankelijk cohort van een gemeenschapscentrum, waardoor de stabiliteit over verschillende klinische omgevingen kon worden geëvalueerd.
In deze studie is een gecombineerd serumbiomarkerpanel ontwikkeld en gevalideerd op basis van carcinoembryonaal antigeen, plaveiselcelcarcinoomantigeen en koolhydraatantigeen 125. De analyse volgde twee gekoppelde doelstellingen. De eerste was om te evalueren of het gecombineerde panel de diagnostische discriminatie tussen plaveiselcelcarcinoom van de slokdarm en niet-maligne controles verbeterde in vergelijking met individuele serummarkers. De tweede was om vast te stellen of de gecombineerde biomarkerbelasting vóór de behandeling prognostische informatie toevoegde bovenop conventionele clinicopathologische variabelen en het tumor-node-metastase stadium. Deze structuur stelde de studie in staat om te beoordelen of een routinematig beschikbaar serumbiomarkerpanel kon fungeren als een niet-invasieve aanvulling op de pathologische diagnose, beeldvormingsbeoordeling en anatomische stagering bij de klinische evaluatie vóór de behandeling.
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Deze studie met menselijke deelnemers, klinische dossiers en serummonsters werd uitgevoerd in overeenstemming met de Verklaring van Helsinki en de institutionele vereisten voor onderzoek met menselijke proefpersonen13. Het studieprotocol is beoordeeld en goedgekeurd door het Jiangsu Province Hospital of Chinese Medicine onder goedkeuringsnummer CJ28J12-45. Voor retrospectief verzamelde geanonimiseerde klinische gegevens en residuele serummonsters is de vereiste voor aanvullende schriftelijke geïnformeerde toestemming kwijtgescholden in overeenstemming met de institutionele ethische regelgeving. Voor prospectief verzamelde monsters is voorafgaand aan de inclusie schriftelijke geïnformeerde toestemming verkregen. Alle deelnemersinformatie en serummonsters werden geanonimiseerd vóór de analyse. Studie-identificatoren werden gebruikt voor datakoppeling, en er is geen persoonlijk identificeerbare informatie opgenomen in de analytische dataset.
Studieopzet en cohorttoewijzing
Deze ambispectieve observationele studie in twee centra evalueerde de diagnostische en prognostische waarde van een gecombineerd serumbiomarkerpaneel bestaande uit carcinoembryonaal antigeen (CEA), plaveiselcelcarcinoom-antigeen (SCC-Ag) en koolhydraatantigeen 125 (CA125) bij plaveiselcelcarcinoom van de slokdarm (ESCC). Retrospectieve gegevens werden verkregen uit geschikte klinische dossiers en resterende serummonsters van vóór de behandeling, en prospectieve werving werd gebruikt om aanvullende serummonsters van vóór de behandeling te verzamelen en de follow-up binnen hetzelfde studiekader te voltooien. Deelnemers werden geworven uit één tertiair ziekenhuis en één gemeentelijk gezondheidscentrum tussen januari 2021 en december 2024, waarbij de follow-up voortduurde tot 31 december 2025. Centrum A was het tertiaire ziekenhuis en diende als trainingscohort voor modelontwikkeling, coëfficiëntschatting, selectie van afkapwaarden en interne validatie. Centrum B was het gemeentelijk gezondheidscentrum en diende als extern validatiecohort. De studie is gerapporteerd in overeenstemming met de Transparent Reporting of a multivariable prediction model for Individual Prognosis or Diagnosis (TRIPOD)-richtlijnen14.
In totaal werden 277 deelnemers geïncludeerd, waarvan 194 afkomstig waren van Centrum A en 83 van Centrum B. De trainingscohort bestond uit 114 ESCC-patiënten, 40 controles met goedaardige slokdarmziekten en 40 gezonde controles. De externe validatiecohort bestond uit 53 ESCC-patiënten, 15 controles met goedaardige slokdarmziekten en 15 gezonde controles. Om informatielekkage te verminderen en de stabiliteit van het model in een onafhankelijke klinische setting te testen, werd toewijzing op basis van het centrum gebruikt in plaats van een willekeurige verdeling. De diagnostische analyse vergeleek de serumspiegels van CEA, SCC-Ag en CA125 tussen ESCC-patiënten, patiënten met goedaardige slokdarmziekten en gezonde controles. De prognostische analyse was beperkt tot ESCC-patiënten en beoordeelde of de gecombineerde biomarkerlast de risicostratificatie voor algehele overleving (OS) en progressievrije overleving (PFS) verbeterde. Het studieontwerp, de screening van deelnemers, de cohorttoewijzing, de workflow voor serumbiomarkers, de ontwikkeling van het diagnostische model, de externe validatie en de vergelijking van het prognostische model zijn samengevat in Figuur 1.
De stroom van deelnemers omvatte screening, exclusies, diagnostische groepering en toewijzing per centrum. In totaal werden 326 personen gescreend. Negenenveertig personen werden uitgesloten, waaronder 12 met een antitumorbehandeling voorafgaand aan de bloedafname, 8 met een andere primaire maligniteit, 9 met een ernstige infectie, auto-immuunziekte of ongecontroleerde comorbiditeiten die waarschijnlijk de serumtumormarkers beïnvloeden, 11 met hemolyse, lipemie, geelzuchtinterferentie, onvoldoende serumvolume of een verlengd verwerkingsinterval, en 9 met ontbrekende cruciale klinische, pathologische of follow-upgegevens. De uiteindelijke analytische populatie bestond uit 277 deelnemers: 167 ESCC-patiënten, 55 controles met goedaardige slFockziekten en 55 gezonde controles.
Rationale voor steekproefomvang
De steekproefomvang werd bepaald door de opeenvolgende beschikbaarheid van geschikte deelnemers, serummonsters vóór de behandeling en follow-upinformatie gedurende de vooraf gedefinieerde studieperiode. Het diagnostische model maakte gebruik van drie continue serumbiomarkers als potentiële predictoren. In de trainingscohort waren 114 ESCC-gevallen en 80 non-ESCC-controles beschikbaar, wat overeenkomt met 38,0 ESCC-gevallen en 26,7 non-ESCC-controles per potentiële biomarker-predictor. Dit ondersteunde laag-dimensionale logistieke regressie en verminderde het risico op overfitting. De externe validatiecohort bestond uit 53 ESCC-gevallen en 30 non-ESCC-controles en werd uitsluitend gebruikt voor validatie zonder herberekening van de coëfficiënten. De onderbouwing van de steekproefomvang was in lijn met huidige principes voor predictiemodellen, waarbij de nadruk ligt op de frequentie van de uitkomst, het aantal parameters van de potentiële predictoren, de verwachte modelprestaties en onafhankelijke validatie in plaats van willekeurige splitsing van de gegevens15.
Werving van deelnemers, geschiktheid en gegevensverzameling
Deelnemers werden continu gedurende de studieperiode geïncludeerd. In Centrum A werden ESCC-patiënten geworven vanuit de afdelingen thoraxchirurgie, gastroenterologie en oncologie. In Centrum B werden ESCC-patiënten geïdentificeerd via gemeenschapsgebaseerde screening, follow-upgegevens of verwijzingspaden, en zij werden alleen geïncludeerd wanneer pathologische bevestiging en serummonsters van vóór de behandeling beschikbaar waren. Controles met benigne slokdarmaandoeningen werden geworven uit personen die een gastroscopie ondergingen vanwege dysfagie, refluxsymptomen of vermoedelijke afwijkingen aan de slokdarm en bij wie non-maligne pathologische bevindingen waren vastgesteld. Gezonde controles werden geselecteerd uit routineonderzoeken in dezelfde periode en hadden geen voorgeschiedenis van maligniteit, actieve infectie, ernstige lever- of nierdysfunctie, of beeldvormend/endoscopisch bewijs van ruimte-innemende laesies in de slokdarm.
ESCC-patiënten kwamen in aanmerking als er sprake was van primair ESCC bevestigd door gastroscopisch biopt of postoperatieve pathologie, als er geen antitumorbehandeling was ondergaan vóór de bloedafname, en als er volledige baseline klinische gegevens, pathologische verslagen en serummonsters van vóór de behandeling beschikbaar waren. Deelnemers werden uitgesloten bij de aanwezigheid van een andere primaire maligniteit, eerdere antitumorbehandeling vóór de bloedafname, een ernstige acute infectie, een actieve auto-immuunziekte, ongecontroleerde comorbiditeiten die waarschijnlijk de serumwaarden van tumormarkers beïnvloeden, zichtbare hemolyse, lipemie, geelzuchtinterferentie, onvoldoende serumvolume, ontbrekende belangrijke klinische variabelen of niet beschikbare follow-upgegevens. De prognostische analyse was beperkt tot ESCC-patiënten met een bekend tumor-node-metastasis (TNM) stadium en meetbare overlevings- of progressie-uitkomsten. Patiënten met een follow-up van minder dan 6 maanden werden behouden als er binnen die periode overlijden of progressie optrad.
De basisvariabelen omvatten leeftijd, geslacht, rookgeschiedenis, geschiedenis van alcoholconsumptie, bodymassindex, deelnemend centrum, diagnostische groep, type laesie en serumspiegels van CEA, SCC-Ag en CA125. Voor ESCC-patiënten omvatten aanvullende variabelen de tumorlocatie, tumorlengte, histologische differentiatie, invasiediepte, lymfekliertstatus, TNM-stadium, lymfovasculaire invasie, initiële behandelmethode, recidief, progressie, overlevingsstatus en de datum van de laatste follow-up. Rookgeschiedenis werd gedefinieerd als huidige rookstatus of eerdere regelmatige consumptie van ten minste 100 sigaretten gedurende het leven. Geschiedenis van alcoholconsumptie werd gedefinieerd als alcoholinname ten minste één keer per week gedurende meer dan 6 maanden. De TNM-stadiëring werd bepaald volgens de achtste editie van het stadiëringssysteem voor slokdarmkanker van het American Joint Committee on Cancer/Union for International Cancer Control16. Pathologische coupes van ESCC-gevallen en gevallen met goedaardige laesies werden onafhankelijk beoordeeld door twee senior pathologen, waarbij eventuele meningsverschillen werden opgelost door een derde patholoog.
Twee getrainde onderzoekers extraheerden onafhankelijk klinische informatie uit elektronische medische dossiers, pathologierapporten, laboratoriuminformatiesystemen, behandelingsverslagen, follow-upverslagen en overlijdensregistraties met behulp van een vooraf gedefinieerd datadictionary. Verschillen werden opgelost door de originele dossiers te controleren, waarbij een derde onderzoeker indien nodig de definitieve beslissing nam. De tumorlocatie werd gecategoriseerd als de bovenste, middelste of onderste thoracale slokdarm. Histologische differentiatie werd gecategoriseerd als goede, matige of slechte differentiatie. Eenheden van continue variabelen werden voor de analyse gestandaardiseerd over beide deelnemende centra.
Bloedafname, serumverwerking en biomarkermeting
Alle bloedmonsters werden afgenomen vóór de initiële behandeling, binnen 7 dagen na pathologische bevestiging en ten minste 3 dagen vóór het begin van de behandeling. Perifere veneuze bloedmonsters van 5–8 mL werden verzameld tussen 7:00 AM en 9:00 AM na een nacht vasten met behulp van serumscheidingsbuizen. De afname werd uitgesteld indien de deelnemer binnen 72 h vóór de afname een bloedtransfusie, een albumininfusie van groot volume of een invasieve procedure had ondergaan. De monsters kregen 30 min de tijd om te stollen bij kamertemperatuur en werden vervolgens 10 min gecentrifugeerd bij 1.500 × g . Het serum werd gescheiden en verdeeld over 3–5 met barcodes gelabelde buisjes, met 300–500 µL per aliquot. De aliquoten werden bewaard bij −80°C tot aan de analyse, waarbij geen enkele aliquot aan meer dan één vries-dooi-cyclus werd blootgesteld. Monsters met zichtbare hemolyse, lipemie, geelzuchtinterferentie, onvoldoegend volume of een interval tussen afname en invriezen van langer dan 2 h werden uitgesloten.
Serum CEA, SCC-Ag en CA125 werden gemeten met geautomatiseerde chemiluminescente immunoassay-systemen volgens de instructies van de fabrikant. Serumaliquots werden voor het testen ontdooid bij 4°C, voorzichtig gemengd en indien mogelijk in één run geanalyseerd. Indien batch-testen noodzakelijk was, werd de volgorde van de monsters zo bepaald dat systematische groepering op basis van ziektestatus, centrum, pathologisch stadium of follow-upresultaat werd vermeden. Monsters die het analytische meetbereik overschreden, werden verdund en opnieuw getest volgens de instructies van het reagens. Het laboratoriumpersoneel was geblinderd voor de deelnemersgroep, het pathologische stadium, de behandelstatus en het follow-upresultaat.
De klinische drempelwaarden waren 5,0 ng/mL voor CEA, 1,5 ng/mL voor SCC-Ag en 35 U/mL voor CA125, gebaseerd op lokale laboratoriumnormen en de referentie-intervallen van de fabrikanten. Deze drempelwaarden werden gebruikt om marker-elevatie en een hoge gecombineerde biomarkerlast te definiëren voor clinicopathologische associatie- en overlevingsstratificatie-analyses. Voor de diagnostische classificatie werden datagestuurde afkapwaarden uitsluitend in de trainingscohort geselecteerd met behulp van de Youden-index en vervolgens ongewijzigd toegepast op de externe validatiecohort. Instrumentkalibratie en interne kwaliteitscontrole werden uitgevoerd vóór de tests. Controles op hoog en laag niveau werden tijdens elke testdag meegenomen, en het testen ging alleen door wanneer de kwaliteitscontroleresultaten binnen het geaccepteerde bereik vielen.
De reproduceerbaarheid tussen assays en tussen centra werd vóór de uiteindelijke modelanalyse beoordeeld met behulp van geblindeerde bridging-serumaliquots en routinematige kwaliteitscontrolematerialen. Een bridging-set van 30 geblindeerde serumaliquots werd getest over de twee laboratoriumworkflows. De variatiecoëfficiënten tussen de centra waren 4,8% voor CEA, 5,6% voor SCC-Ag en 5,1% voor CA125. De overeenkomstige intraclass-correlatiecoëfficiënten waren 0,94 voor CEA, 0,92 voor SCC-Ag en 0,93 voor CA125. Er werd geen centrumspecifieke herkalibratie van de assay uitgevoerd, omdat geen enkele systematische afwijking het vooraf gedefinieerde laboratorium-kwaliteitscontrolegebied overschreed. De uiteindelijke biomarkerwaarden werden geharmoniseerd door middel van unit-standaardisatie en statistische standaardisatie op basis van de trainingscohort vóór de constructie van het model.
Gecombineerde biomarkerdefinitie en modelconstructie
Het gecombineerde serum-biomarkerpanel bestond uit CEA, SCC-Ag en CA125. Voor de clinicopathologische associatieanalyse en Kaplan-Meier overlevingsstratificatie werd elke marker geclassificeerd als verhoogd of niet-verhoogd op basis van de vooraf gedefinieerde klinische drempelwaarde. Een hoge gecombineerde biomarkerlast werd gedefinieerd als de verhoging van ten minste twee van de drie markers. Voor diagnostische en prognostische modellering werden de drie biomarkers behouden als continue variabelen, getransformeerd met behulp van de natuurlijke logaritme en gestandaardiseerd met het gemiddelde en de standaarddeviatie van de trainingscohort. Dezelfde transformatieparameters werden toegepast op de externe validatiecohort.
De gestandaardiseerde log-getransformeerde biomarkers werden berekend met behulp van de volgende parameters van de trainingscohort:
zlnCEA = (lnCEA - 1.42)/0.71
zlnSCC - Ag = (lnSCC - Ag - 0.28)/0.57
zlnCA125 = (lnCA125 - 3.05)/0.62
Het gecombineerde diagnostische panel werd opgesteld met behulp van multivariabele logistische regressie in de trainingscohort. De diagnostische lineaire voorspeller werd als volgt berekend:
LPdiagnostic = -0,46 + 0,59 × zlnCEA + 1,05 × zlnSCC - Ag+0,42 × zlnCA125
De individuele voorspelde waarschijnlijkheid van ESCC werd als volgt berekend:
PESCC = 1/1+exp(-LPdiagnostic)
De optimale diagnostische afkapwaarde voor het gecombineerde panel was 0.57, geselecteerd in de trainingscohort met behulp van de Youden-index en ongewijzigd toegepast bij de externe validatie.
De prognostische biomarkerscore werd opgesteld met behulp van Cox proportional hazards-modellering. Het model op basis van enkel het TNM-stadium werd gebruikt als vergelijking voor de anatomische stadiëring. Het biomarkermodel maakte gebruik van de gecombineerde biomarkerbelasting. Het clinicopathologische model maakte gebruik van leeftijd, tumorlengte, histologische differentiatie, pT-stadium, lymfekliersituatie en de initiële behandelmethode. Het geïntegreerde model voegde een hoge gecombineerde biomarkerbelasting toe aan het clinicopathologische model. Voor de OS werd de geïntegreerde prognostische lineaire predictor als volgt berekend:
LPOS = 0,33 × leeftijd ≥65 jaar + 0,36 × tumorlengte ≥5cm + 0,25 × slechte differentiatie + 0,31 × pT3
- stadium 4 + 0,66 × lymfekliermetastase
-0.58 × behandeling op basis van radicale chirurgie
+0,81 × hoge gecombineerde biomarkerlast
Voor de PFS werd de geïntegreerde prognostische lineaire predictor als volgt berekend:
LPPFS = 0,27 × leeftijd ≥ 65 jaar + 0,31 × tumorgrootte ≥ 5 cm + 0,24 × slechte differentiatie + 0,25 × pT3
-4stadium + 0,55 × lymfekliermetastase
- 0,46 × behandeling op basis van radicale chirurgie
+0,71 × hoge gecombineerde biomarkerlast
Alle binaire variabelen in de prognostische vergelijkingen werden gecodeerd als 1 bij aanwezigheid en 0 bij afwezigheid. Alle coëfficiënten, standaardisatieparameters en afkapwaarden werden geschat in de trainingscohort en direct toegepast op de externe validatiecohort zonder heroptimalisatie.
Diagnostische en prognostische eindpunten
Pathologische diagnose werd gebruikt als de diagnostische referentiestandaard. Het primaire diagnostische eindpunt was het onderscheid tussen ESCC en non-ESCC controles, inclusief benigne slziekte en gezonde controles. Secundaire diagnostische eindpunten omvatten het onderscheid tussen ESCC en benigne slziekte, ESCC en gezonde controles, en ESCC in een vroeg stadium en non-maligne controles. ESCC in een vroeg stadium werd gedefinieerd als ziekte in TNM-stadium I–II. De diagnostische prestaties werden geëvalueerd met behulp van receiver operating characteristic-curven, area under the curve, sensitiviteit, specificiteit, positief voorspellende waarde, negatief voorspellende waarde, nauwkeurigheid, F1-score, precision-recall-curven, kalibratiecurven, Brier-scores, kalibratie-intercepten, kalibratieshellingen en decision curve-analyse.
De prognostische analyse werd uitsluitend uitgevoerd bij patiënten met ESCC. Het primaire prognostische eindpunt was OS, gedefinieerd als het interval vanaf de datum van de eerste definitieve antitumorbehandeling tot het overlijden door een willekeurige oorzaak. Het secundaire prognostische eindpunt was PFS, gedefinieerd als het interval vanaf de eerste behandeling tot gedocumenteerde ziekteprogressie, recidief of overlijden. Voor patiënten die een radicale chirurgische ingreep ondergingen, werden lokaal recidief, metastase op afstand of tumorgerelateerd overlijden geteld als PFS-event wanneer er na de operatie geen residuele laesie aanwezig was. Voor patiënten die definitieve chemoradiotherapie of palliatieve behandeling ontvingen, werd progressie bepaald op basis van beeldvormingsresultaten, endoscopische beoordeling en klinische evaluatie.
Follow-upgegevens werden verzameld via poliklinische bezoeken, ziekenhuisgegevens, follow-upgegevens uit de gemeenschap, verwijzingsgegevens en telefonisch contact. Patiënten werden elke 3 maanden gevolgd gedurende de eerste 2 jaar na de behandeling, elke 6 maanden van jaar 3 tot 5, en daarna jaarlijks. Patiënten bij wie geen overlijden, recidief of progressie was vastgesteld op de datum van de laatste follow-up, werden gecensureerd bij hun laatste bevestigde contact. Uitkomstgebeurtenissen werden onafhankelijk beoordeeld door twee onderzoekers. Wanneer gebeurtenisdata tussen bronnen verschilden, werden beeldvormingsverslagen, ontslagdocumenten, endoscopieverslagen, verwijzingsdocumenten en overlijdensaktes gecontroleerd om de definitieve datum van de gebeurtenis te bepalen. De uiterste datum voor de follow-up was 31 december 2025 voor beide deelnemende centra.
Statistische analyse
Statistische analyses werden uitgevoerd met R 4.3.2 en SPSS 27.0. Continue variabelen werden samengevat als gemiddelde ± standaarddeviatie of mediaan (interkwartielafstand), afhankelijk van de distributie. Categorische variabelen werden samengevat als aantallen en percentages. Vergelijkingen tussen groepen werden uitgevoerd met de t-toets voor onafhankelijke steekproeven, de Mann-Whitney U-toets, eenweg-variantieanalyse, de Kruskal-Wallis-toets, de chi-kwadraattoets of de exacte toets van Fisher, naar gelang van de situatie. Ontbrekende gegevens werden beoordeeld vóór de constructie van het model. Deelnemers bij wie essentiële gegevens over de diagnostische status, biomarkerwaarden vóór de behandeling, het TNM-stadium of de overleving/progressie ontbraken, werden uitgesloten op basis van de vooraf gedefinieerde geschiktheidscriteria. Niet-essentiële covariabelen met een percentage ontbrekende gegevens lager dan 5,0% werden behandeld middels multiple imputatie via geketende vergelijkingen met 20 geïmputeerde datasets en 20 iteraties17. De imputatiemodellen omvatten de diagnostische groep, het centrum, leeftijd, geslacht, rookgeschiedenis, alcoholgebruik, biomarkerwaarden, TNM-stadium, behandelmethode, OS-status, PFS-status en follow-up tijd. Complete-case analyses werden uitgevoerd als sensitiviteitsanalyses.
Het diagnostische model werd ontwikkeld in de trainingscohort. Receiver operating characteristic-curves werden gebruikt om de oppervlakte onder de curve (AUC), sensitiviteit, specificiteit, positief voorspellende waarde, negatief voorspellende waarde, accuratesse en de F1-score te berekenen. De oppervlaktes onder de curve werden vergeleken met behulp van de DeLong-test18. Precision-recall-curves werden gebruikt als aanvullende diagnostische evaluatie. De kalibratie werd beoordeeld met behulp van kalibratiecurves, Brier-scores, kalibratie-intercepten en kalibratieshellingen. Het klinisch nut werd geëvalueerd met behulp van decision curve-analyse19. Interne validatie werd uitgevoerd met 1.000 bootstrap-resamples om de optimisme-gecorrigeerde discriminatie en kalibratie te schatten. Externe validatie werd uitgevoerd door de vergelijking van de trainingscohort, de standaardisatieparameters en de afkapwaarde direct toe te passen op Centrum B zonder herfitting.
Voor de prognostische analyse werden Kaplan-Meier-curves gegenereerd om de OS en PFS tussen groepen met verschillende biomarker-belasting te vergelijken, en de log-ranktest werd gebruikt om verschillen in overleving te beoordelen. Cox proportional hazards-regressie werd gebruikt om hazard ratio's en 95% betrouwbaarheidsintervallen te schatten. Variabelen met klinische relevantie en variabelen die in de univariabele analyse geassocieerd waren met uitkomsten, werden meegenomen in multivariabele modellen. De prestaties van het model werden geëvalueerd met behulp van de C-index van Harrell, tijdsafhankelijke receiver operating characteristic-curves, kalibratiecurves, Brier-scores en decision curve-analyse20. Prognostische kalibratie werd beoordeeld na 1, 3 en 5 jaar. De aanname van proportionele hazards werd getoetst met behulp van Schoenfeld-residuen en log-minus-log survival-plots21. De P-waarden van de globale Schoenfeld-test waren 0,42 voor het OS-model en 0,37 voor het PFS-model. Multicollineariteit werd beoordeeld met behulp van variance inflation factors vóór de uiteindelijke modelinterpretatie, en alle kandidaatvariabelen in de definitieve diagnostische en prognostische modellen hadden variance inflation factors onder de 2,1. De incrementele prognostische waarde bovenop het TNM-stadium en conventionele clinicopathologische modellen werd beoordeeld met behulp van net reclassification improvement en integrated discrimination improvement. Modelparameters die in de trainingscohort waren geschat, werden toegepast op de externe validatiecohort zonder herfitting22. Alle tests waren tweezijdig, en P < 0,05 werd beschouwd als statistisch significant.
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Deelnemersstroom en reproduceerbaarheid van de assay
In totaal werden 326 personen gescreend, waarvan er 49 werden uitgesloten: 12 hadden een antitumorbehandeling ondergaan vóór de bloedafname, 8 hadden een andere primaire maligniteit, 9 hadden een ernstige infectie, een auto-immuunziekte of ongecontroleerde comorbiditeiten die waarschijnlijk van invloed zouden zijn op de serumtumormarkers, 1 vertoonden hemolyse, lipemie, geelzuchtinterferentie, een onvoldoende serumvolume of ...
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Deze studie in twee centra ontwikkelde en extern valideerde een gecombineerd serum-biomarkerpanel waarin CEA, SCC-Ag en CA125 zijn geïntegreerd voor diagnostische en prognostische beoordeling bij ESCC. Het gecombineerde panel presteerde beter dan elke individuele biomarker bij het onderscheiden van ESCC van niet-maligne controles en behield een acceptabel onderscheidend vermogen in de externe validatiecohort. Deze bevinding is consistent met eerdere ESCC-studies waaruit blijkt dat serumtumormarkers klinisch relevante dia...
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
De auteurs hebben niets te melden.
De auteurs danken het personeel van de afdeling Laboratoriumgeneeskunde van het Jiangsu Province Hospital of Chinese Medicine, het Affiliated Hospital of Nanjing University of Chinese Medicine en het Nanhu Community Health Service Center in Nanjing voor hun ondersteuning bij de monstername, laboratoriumtesten en het databeheer.
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
| Naam | Bedrijf | Catalogusnummer | Opmerkingen |
|---|---|---|---|
| Access CEA-kalibratoren | Beckman Coulter | 33205 | Kalibratie voor serum CEA-assay |
| Toegang tot kwaliteitscontrole van CEA | Beckman Coulter | 33029 | Dagelijkse interne kwaliteitscontrole voor de serum-CEA-assay |
| Access CEA-reagensset | Beckman Coulter | 33200 | Meting van serum CEA op het UniCel DxI 800 Access Immunoassay System |
| Instelbare micropipet, 100–1000 µL | Eppendorf | 3123000063 | Serum aliquoteren na centrifugatie |
| ARCHITECT CA 125 II kalibratoren | Abbott Diagnostics | 02K4502 | Kalibratie voor serum CA125-assay |
| ARCHITECT CA 125 II controles | Abbott Diagnostics | 02K4511 | Dagelijkse interne kwaliteitscontrole voor de serum CA125-analyse |
| ARCHITECT CA 125 II Reagenskit | Abbott Diagnostics | 02K4529 | Serum CA125-meting op de ARCHITECT i2000SR Immunoassay Analyzer |
| ARCHITECT i2000SR immunoassay-analyzer | Abbott Diagnostics | i2000SR | Geautomatiseerd chemiluminescent microdeeltjes-immunoassayplatform voor SCC-Ag- en CA125-testen |
| ARCHITECT SCC-kalibrator | Abbott Diagnostics | 8D1801 | Kalibratie voor serum SCC-Ag-assay |
| ARCHITECT SCC-besturingen | Abbott Diagnostics | 8D1810 | Dagelijkse interne kwaliteitscontrole voor de serum SCC-Ag-assay |
| ARCHITECT SCC Reagent Kit | Abbott Diagnostics | 8D1828 | Meting van serum SCC-Ag op de ARCHITECT i2000SR Immunoassay Analyzer |
| Barcode-labelprinter | Brady | BMP51 | Barcode-etikettering van serumaliquoten en cryogene vials |
| Bloedafnamenaald | BD Biosciences | 367286 | Afname van perifeer veneus bloed |
| Cryogene bewaarbox | Corning | 431131 | Georganiseerde opslag van ingevroren serumaliquoten |
| Cryovial, 2,0 mL, externe schroefdraad, zelfstaand | Corning | 430659 | Opslag van serumaliquots met barcode-labeling bij −80 °C |
| Gegevensextractieformulier en vooraf gedefinieerd datadictionary | Studieteam | Niet van toepassing | Gestandaardiseerde extractie van klinische, pathologische, laboratorium- en follow-upvariabelen |
| dcurves-pakket | R-pakket | Versie 0.4.0 | Decision curve analysis en schatting van het klinische netto-voordeel |
| Elektronisch patiëntendossiersysteem | Deelnemende ziekenhuizen | Niet van toepassing | Extractie van demografische, klinische, behandelings- en follow-upgegevens |
| Gefilterde pipetpunten, 100–1000 µL | Eppendorf | 30073594 | Contaminatiegecontroleerd aliquoteren van serum |
| ggplot2-pakket | R-pakket | Versie 3.5.1 | Statistische visualisatie en figuurbereiding |
| IBM SPSS Statistics | IBM | Versie 27.0 | Baselinevergelijkingen en aanvullende statistische controles |
| Laboratoriuminformatiebeheersysteem | Deelnemend ziekenhuislaboratorium | Niet van toepassing | Ophalen en koppelen van testgegevens van serumbiomarkers |
| mice-pakket | R-pakket | Versie 3.16.0 | Meervoudige imputatie via geketende vergelijkingen |
| nricens-pakket | R-pakket | Versie 1.6 | Analyse van de netto verbetering van de reclassificatie |
| Pathologierapportagesysteem | Deelnemende ziekenhuizen | Niet van toepassing | Bevestiging van de ESCC-diagnose, benigne pathologie, tumoreigenschappen en stadiëringsgerelateerde variabelen |
| pROC-pakket | R-pakket | Versie 1.18.5 | Analyse van de receiver operating characteristic-curve en DeLong-vergelijking |
| R statistische software | R Foundation for Statistical Computing | Versie 4.3.2 | Statistische analyse, modelconstructie, validatie en figuurgeneratie |
| Gekoelde centrifuge | Eppendorf | 5810 R | Serumscheiding door centrifugatie bij 1.500 x g gedurende 10 min |
| rms-pakket | R-pakket | Versie 6.8-1 | Kalibratieanalyse, constructie van nomogrammen en ondersteuning van regressiemodellen |
| Bloedafnamebuis met serumseparator, 5 mL | BD Biosciences | 367955 | Afname van nuchtere perifeer veneus bloed voor serumbiomarkeronderzoek |
| survivalpakket | R-pakket | Versie 3.5-7 | Cox proportional hazards-regressie en overlevingsanalyse |
| survminer-pakket | R-pakket | Versie 0.4.9 | Kaplan–Visualisatie van de Meier-curve |
| Registratieformulier voor telefonische follow-up | Studieteam | Niet van toepassing | Verzameling en verificatie van informatie over overleving, recidief, progressie en laatste contact |
| timeROC-pakket | R-pakket | Versie 0.4 | Tijdsafhankelijke analyse van de receiver operating characteristic-curve |
| Ultra-lage temperatuurvriezer | Thermo Fisher Scientific | TSX60086A | Opslag van serumaliquots bij −80 °C |
| UniCel DxI 800 Access Immunoassay-systeem | Beckman Coulter | DxI 800 | Geautomatiseerd chemiluminescent immunoassay-platform voor CEA-bepaling in serum |
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.