AI預測腎癌復發風險,上海仁濟醫院團隊研究新成果登《自然》子刊
近日,上海交通大學醫學院附屬仁濟醫院泌尿科鄭軍華教授、翟煒研究員團隊聯合多中心力量,在腎癌精準預後領域取得重要突破。該團隊研發的多模態預測復發評分——MPRS模型,發表於《自然》旗下全球數字醫學頂尖期刊《npj數字醫學》(npj Digital Medicine),爲透明細胞腎細胞癌(ccRCC)患者的復發風險評估與個體化治療提供關鍵支撐。
腎細胞癌是泌尿系統高發惡性腫瘤,其中透明細胞腎細胞癌佔比達70%。儘管手術是主要治療手段,但約20%至30%的患者術後會出現復發轉移。當前臨牀常用的Leibovich評分、UISS評分、KEYNOTE-564風險分層等工具存在侷限,例如僅依賴腫瘤大小、TNM分期等臨牀病理特徵,無法整合多模態預後信息;而分子檢測類模型成本高、難普及。更重要的是,上述工具往往易出現“風險誤判”,要麼低估高風險患者導致治療不足,要麼高估低風險患者造成過度治療,給患者帶來身心與經濟雙重負擔。
針對這一臨牀痛點,該研究團隊整合國內六家中心及TCGA數據庫共1648例患者的臨牀特徵、術前增強CT影像與術後病理全切片圖像,創新構建了MPRS多模態AI模型。與單一模態模型及經典臨牀工具相比,該模型展現出壓倒性優勢:內部驗證隊列C指數達0.886,外部驗證隊列達0.838,3年與5年復發預測AUC值穩定在0.829以上,且在不同中心、不同設備數據中均保持優異性能,校準度與穩健性遠超現有工具。
更值得關注的是,MPRS模型實現了精準的風險再分層:成功將83.3%被KEYNOTE-564誤判爲低風險的復發患者重新歸爲高風險,避免錯失輔助治療時機;同時將57.7%誤判爲中/高風險的非復發患者調整爲低風險,杜絕不必要的治療損傷。通過SHAP分析與Grad-CAM可視化技術,模型還能精準識別腫瘤不規則邊緣、壞死區域等關鍵預後特徵,其判斷邏輯與臨牀病理認知高度契合,進一步驗證了結果的可靠性。
爲推動臨牀轉化,團隊採用常規診療中易獲取的CT與病理圖像數據,無需額外增加分子檢測等高昂成本,且基於輕量化ResNet架構設計,大幅降低臨牀部署門檻。該模型不僅能幫助醫生制定個性化隨訪方案,還爲腎癌臨牀研究的風險分層提供標準化工具,有望重塑該類疾病的診療流程。