Identificação de uma nova clusterina de marcadores biliares e uma plataforma pública de predição on-line baseada em aprendizagem profunda para colangiocarcinoma

BMC Medicine volume 21, número do artigo: 294 (2023) Citar este artigo

Detalhes das métricas

O colangiocarcinoma (CCA) é um tumor maligno altamente agressivo e seu diagnóstico ainda é um desafio. Este estudo teve como objetivo identificar um novo marcador biliar para diagnóstico de CCA baseado em proteômica e estabelecer um modelo diagnóstico com aprendizagem profunda.

Um total de 644 indivíduos (236 CCA e 408 não-CCA) de dois centros independentes foram divididos em conjuntos de descoberta, validação cruzada e validação externa para o estudo. Os marcadores biliares candidatos foram identificados por três dados proteômicos e validados em 635 amostras clínicas humorais e 121 amostras de tecidos. Um modelo diagnóstico multianalito contendo biomarcadores biliares e séricos foi estabelecido em validação cruzada definida por aprendizagem profunda e validado em uma coorte externa independente.

Os resultados da análise proteômica e da verificação das amostras clínicas mostraram que a clusterina biliar (CLU) foi significativamente maior nos fluidos corporais do CCA. Com base em 376 indivíduos no conjunto de validação cruzada, a análise ROC indicou que o CLU biliar tinha um poder diagnóstico satisfatório (AUC: 0,852, sensibilidade: 73,6%, especificidade: 90,1%). Com base no CLU biliar e em 63 marcadores séricos, o aprendizado profundo estabeleceu um modelo diagnóstico incorporando sete fatores (CLU, CA19-9, IBIL, GGT, LDL-C, TG e TBA), que mostrou uma alta utilidade diagnóstica (AUC: 0,947, sensibilidade: 90,3%, especificidade: 84,9%). A validação externa numa coorte independente (n = 259) resultou numa precisão semelhante para a detecção de CCA. Finalmente, para conveniência de operação, foi construída uma plataforma de previsão online de fácil utilização para o CCA.

Este é o maior e mais abrangente estudo que combina biomarcadores biliares e séricos para diferenciar o CCA. Este modelo de diagnóstico pode ser potencialmente usado para detectar CCA.

Relatórios de revisão por pares

O colangiocarcinoma (CCA) é conhecido como uma doença maligna altamente agressiva. De acordo com a localização anatômica da lesão, o CCA pode ser dividido em colangiocarcinoma intra-hepático (iCCA), colangiocarcinoma peri-hilar (pCCA) e colangiocarcinoma distal (dCCA). Como o segundo tumor maligno mais comum no sistema hepatobiliar, o CCA é responsável por cerca de ~3% de todos os tumores gastrointestinais [1] e tem um prognóstico ruim com baixa sobrevida em 5 anos (7 a 20%) e alta taxa de letalidade (representando cerca de 2% das mortes anuais globais relacionadas ao câncer), o que se resume à sua dificuldade no diagnóstico precoce [2, 3].

O diagnóstico da ACC é difícil devido ao seu caráter clínico silencioso e localização anatômica. Atualmente, o CCA é detectado principalmente por métodos de imagem, como tomografia computadorizada (TC), ressonância magnética (RM) e endoscopia, mas seus poderes diagnósticos são decepcionantes com uma precisão modesta e uma sensibilidade estimada de apenas 6 a 71,9% [4 , 5]. O soro CA19-9 é comumente usado para diagnóstico de CCA, mas sua sensibilidade e especificidade são, na melhor das hipóteses, frustrantes [6, 7]. Surpreendentemente, os resultados da patologia pós-operatória relatam que 10-25% dos pacientes submetidos a tratamento cirúrgico por suspeita de CCA estão, em última análise, livres de células cancerígenas, destacando uma necessidade urgente de ferramentas de diagnóstico mais precisas [5, 8, 9].

A bile é o microambiente direto para o crescimento de células tumorais do ducto biliar, e proteínas relacionadas ao câncer no CCA podem ser secretadas na bile e podem ser potencialmente usadas como biomarcadores para diagnóstico [10, 11]. Além disso, muitos marcadores séricos também mudam no CCA [7, 12]. As proteínas diferencialmente expressas na bile refletem principalmente alterações locais, enquanto os marcadores séricos refletem principalmente alterações sistemáticas na progressão do CCA [4]. Assim, a combinação de marcadores na bile e no sangue poderia melhorar a precisão na distinção da CCA de outras doenças biliares.

Neste estudo, identificamos e avaliamos o poder de um novo biomarcador biliar para o diagnóstico de CCA. Com base nisso, um modelo de aprendizagem profunda foi estabelecido combinando outros marcadores séricos. Por fim, o desempenho diagnóstico do modelo foi validado por outro grupo independente.