Int J Surg（IF=10.1）南方医科大学珠江医院放射科全显跃等团队：CT在线计算器预测肝细胞癌术后预后及PA-TACE获益：开发与验证

01文献学习今天分享的文献是由南方医科大学珠江医院放射科全显跃教授团队、广东省人民医院放射科刘再毅教授、梁长虹教授等团队于2025年12月在外科学领域顶刊《International Journal of Surgery》中科院2区IF10.1上发表的研究“Development and Validation of a CT-based Online Calculator for Prognosis and Postoperative Adjuvant Transcatheter Arterial Chemoembolization Benefit Prediction in Resected Hepatocellular Carcinoma: A Multicenter Retrospective Cohort Study”即基于CT的在线计算器在肝细胞癌切除术后预后及辅助经导管动脉化疗栓塞获益预测中的开发与验证一项多中心回顾性队列研究该研究基于1,770例肝细胞癌HCC切除术后患者的多中心回顾性数据构建并验证了两个基于CT影像特征和临床病理变量的生存预测模型SR-only 和 PA-TACE并进一步开发了一个在线计算器用于个体化预测患者接受或不接受术后辅助TACEPA-TACE的5年总生存率及其获益程度。通过“虚拟双生”分析识别出35.4%的患者能从PA-TACE中显著获益且该群体具有高风险特征和免疫抑制性肿瘤微环境。创新点①首次构建联合CT影像与临床变量的双模型预测系统分别针对“仅手术”与“术后辅助TACE”两组患者构建独立预后模型提升预测精准度。②引入“虚拟孪生”分析量化个体化治疗获益通过对比两种治疗策略下的生存概率首次实现个体化预测PA-TACE的生存获益程度。③结合转录组学揭示获益组生物学特征通过RNA测序发现推荐组患者肿瘤微环境具免疫抑制特征为机制研究提供新视角。临床价值①提供个体化术后辅助治疗决策支持工具在线计算器可量化PA-TACE的生存获益帮助临床医生制定精准治疗方案。②优化治疗资源分配避免无效治疗识别出约43.6%患者需调整治疗方案减少不必要的TACE治疗及其副作用。③识别高获益人群提升生存预后推荐组患者若接受PA-TACE5年生存率平均提升19.4%具显著临床意义。图 2研究整体流程图数据输入收集3家机构中SR-only组1224例和PA-TACE组500例患者的临床病理变量术前CT影像特征。模型构建分别构建SR-only和PA-TACE的生存预测列线图通过C-index、时间依赖性AUC、校准曲线、DCA曲线验证模型效能。虚拟孪生分析将两个列线图应用于每例患者计算实际治疗和反事实治疗下的生存概率差值量化PA-TACE的个体化生存获益。分层与推荐根据PA-TACE获益程度将患者分为不同亚组建立PA-TACE临床推荐方案。延伸分析结合RNA测序进行差异基因和富集分析探究推荐组与非推荐组的分子机制同时进行高低风险分层分析验证模型的风险预测能力。02研究背景和目的研究背景肝细胞癌HCC作为全球第六大常见癌症和第三大癌症相关死亡原因其术后复发率和长期生存率仍不理想即使在接受根治性手术切除SR后患者的预后依然面临巨大挑战。为改善这一现状术后辅助性肝动脉化疗栓塞PA-TACE被提出作为一种潜在的干预手段但其临床获益在既往研究中存在显著争议部分研究显示其可延长高风险患者的生存期而另一些研究则未能证实其有效性。这一矛盾表明PA-TACE 的疗效可能具有高度异质性仅特定亚群患者能够真正从中获益。然而目前尚缺乏有效的工具来精准识别这些患者并量化其获益程度。近年来影像学特征的预后价值逐渐被认识例如 CT 影像中的肿瘤包膜不完整、非光滑边缘等特征已被证实与 HCC 患者预后相关但这些影像学指标在 PA-TACE 个体化获益评估中的应用仍极为有限。因此如何整合术前影像特征与临床病理变量构建能够指导个体化辅助治疗决策的工具成为当前 HCC 术后管理的重要研究方向。研究目的本研究旨在开发和验证一种基于术前增强CT影像特征与临床病理变量的在线预后预测工具用于个体化预测肝细胞癌HCC患者在接受手术切除SR后是否联合术后辅助肝动脉化疗栓塞PA-TACE的5年总生存率OS并量化PA-TACE对个体患者的生存获益程度。为实现这一目标研究团队通过多中心回顾性队列纳入1,770例患者分别构建并验证了“仅手术组”和“PA-TACE组”两个独立的预后预测列线图并进一步基于虚拟孪生分析方法比较每位患者在两种治疗策略下的预测生存概率进而识别出能够从PA-TACE中获得显著生存改善的患者群体推荐组以及可能无益或受损的患者群体非推荐组。此外研究还通过转录组测序探索推荐组与非推荐组之间的生物学差异揭示其潜在的免疫微环境特征。最终研究团队开发了一个公开可访问的在线计算器旨在为临床医生提供个体化的治疗决策支持优化HCC术后辅助治疗策略避免不必要的治疗风险提升患者的总体生存获益。03数据和方法研究数据总样本量1,770例来自三家医疗中心分组开发队列1,040例内部验证队列448例外部验证队列236例RNA-seq队列46例治疗方式单纯手术SR-only vs. 手术术后TACEPA-TACE影像特征包括RVI、包膜、边缘、坏死、瘤周强化等11项CT语义特征图 1患者入组流程图技术方法模型构建基于Cox回归和AIC逐步筛选变量构建SR-only和PA-TACE两个生存预测模型模型评估使用C-index、时间依赖AUC、校准曲线、Brier评分、DCA等指标虚拟双生分析对比每位患者在两种治疗策略下的预测生存概率量化PA-TACE的个体化获益再分层根据5年OS获益率将患者分为负获益、小获益、大获益组并进一步合并为“推荐”与“不推荐”组RNA-seq分析比较推荐组与非推荐组的转录组差异探索生物学机制。04实验结果模型性能SR-only模型C-index0.694–0.718PA-TACE模型C-index0.701–0.729优于AJCC、BCLC、CNLC分期系统P 0.05PA-TACE获益评估总体患者平均5年OS获益仅3.3%推荐组35.4%5年OS率提高19.4%RMS延长22.5个月不推荐组64.6%无显著获益部分患者甚至可能有负面影响治疗调整约43.6%的患者需调整术后治疗方案生物学特征推荐组患者具有高风险影像特征和免疫抑制性肿瘤微环境如B细胞活化下调、中性粒细胞趋化上调图 3SR-onlyA和PA-TACEB的生存预测列线图图 4列线图与传统分期系统的时间依赖性C-index和AUC对比图图 5PA-TACE获益预测在线计算器界面示例图 6获益分组与推荐方案的桑基图及生存曲线对比图 7推荐组与非推荐组的转录组差异分析图05研究结论该研究成功开发并验证了一种基于术前CT影像特征与临床病理变量的在线预后预测工具用于指导肝细胞癌HCC患者术后辅助性肝动脉化疗栓塞PA-TACE的个体化治疗决策。研究通过构建手术切除SR单独治疗和PA-TACE治疗两组人群的列线图模型结合“虚拟双生”分析精准量化了每位患者从PA-TACE中的潜在生存获益。结果显示约35.4%的患者被推荐接受PA-TACE其5年总生存率OS平均提高19.4%限制平均生存时间延长22.5个月而其他患者则无明显获益甚至存在负面影响。该模型在多个验证队列中均表现出优于传统分期系统的预测效能C-index ≥ 0.694并提示约43.6%的患者应根据该工具调整术后治疗方案。此外RNA测序分析显示推荐组患者多具有高风险临床特征及免疫抑制性肿瘤微环境。该在线计算器为临床提供了可视化、个体化的辅助治疗决策支持有望优化HCC术后综合治疗策略但仍需前瞻性研究进一步验证其广泛适用性。参考文献Li X, Liang X, Chen S, Geng Z, Li Z, Liang J, Zhong L, Qi Z, Liang W, Pan X, Liu Z, Liang C, Quan X. Development and validation of a CT-based online calculator for prognosis and postoperative adjuvant transcatheter arterial chemoembolization benefit prediction in resected hepatocellular carcinoma: a multicenter retrospective cohort study. Int J Surg. 2025 Dec 10. doi: 10.1097/JS9.0000000000004456.