放療聯(lián)合根治性保肛手術(shù)是目前局部進(jìn)展期直腸癌最常用的治療方式，患者在保留肛門(mén)的同時(shí)還能獲得相對(duì)良好的腫瘤學(xué)預(yù)后。但是，此類患者術(shù)后肛門(mén)功能的恢復(fù)往往不理想，不少患者恢復(fù)經(jīng)肛排便后會(huì)出現(xiàn)大便次數(shù)增多、大便失禁、里急后重、叢集排便等癥狀，嚴(yán)重影響生活質(zhì)量，部分患者不得不再次選擇腸造口手術(shù)以減輕痛苦。因此，如何提前預(yù)測(cè)放療聯(lián)合保肛手術(shù)患者術(shù)后腸功能障礙的風(fēng)險(xiǎn)就顯得尤為重要，部分高風(fēng)險(xiǎn)患者因此可以盡早獲得個(gè)體化預(yù)防和支持措施，甚至規(guī)避不必要的保肛手術(shù)。

針對(duì)上述問(wèn)題，得益于中國(guó)放射性腸損傷研究協(xié)作組（CRIIR Group）的支持，經(jīng)過(guò)數(shù)年的不懈努力，近日，中山六院結(jié)直腸外科王輝/秦啟元團(tuán)隊(duì)聯(lián)合北京大學(xué)腫瘤醫(yī)院張曉燕團(tuán)隊(duì)、北京友誼醫(yī)院姚宏偉團(tuán)隊(duì)，在消化系統(tǒng)疾病國(guó)際權(quán)威雜志Gastroenterology（IF=29.4）發(fā)表題為Development and validation of a post-radiotherapy prediction model for bowel dysfunction after rectal cancer resection（構(gòu)建及驗(yàn)證一項(xiàng)直腸癌放療聯(lián)合保肛手術(shù)后腸功能障礙風(fēng)險(xiǎn)的預(yù)測(cè)模型）的研究論文。文中建立的PORTLARS預(yù)測(cè)模型不僅可在術(shù)后早期評(píng)估新輔助放療聯(lián)合保肛術(shù)后患者發(fā)生嚴(yán)重腸功能障礙的風(fēng)險(xiǎn)，還可在術(shù)前模擬手術(shù)情景下推測(cè)手術(shù)方式帶來(lái)的功能缺失，為直腸癌患者的治療決策提供參考。

中山六院王輝主任醫(yī)師、北京大學(xué)腫瘤醫(yī)院張曉燕主任醫(yī)師及北京友誼醫(yī)院姚宏偉教授為論文共同通訊作者，中山六院秦啟元副主任醫(yī)師、黃斌杰博士后、北京大學(xué)腫瘤醫(yī)院武愛(ài)文教授、北京友誼醫(yī)院高加勒博士、北京大學(xué)腫瘤醫(yī)院劉新志博士為論文第一作者。

結(jié)直腸癌是全球第三大惡性腫瘤，我國(guó)大約1/3到一半的結(jié)直腸癌發(fā)生在直腸。隨著抗腫瘤藥物、放療、手術(shù)等惡性腫瘤治療技術(shù)的發(fā)展，局部進(jìn)展期直腸癌患者的5年生存率目前已達(dá)70%左右，越來(lái)越多的患者不僅僅追求生存時(shí)間的延長(zhǎng)，還要求更高的術(shù)后生活質(zhì)量。但是，近40%的患者在直腸癌保肛術(shù)后會(huì)發(fā)生嚴(yán)重的大便失禁、便頻、排便困難等癥狀。這種與腸功能障礙相關(guān)的癥狀以及對(duì)身體、心理和社會(huì)功能的有害影響被稱為低位前切除綜合征（Low Anterior Resection Syndrome， LARS）。國(guó)際公認(rèn)的LARS評(píng)分量表可用于客觀、量化的評(píng)估患者LARS嚴(yán)重程度，總評(píng)分0~42分，評(píng)分≥30分即為重度LARS，預(yù)示患者生活質(zhì)量嚴(yán)重受損。

針對(duì)癌癥的治療應(yīng)追求生存時(shí)間與生活質(zhì)量的平衡。作為放射性腸損傷研究領(lǐng)域先驅(qū)，國(guó)家道德模范提名獎(jiǎng)獲得者、中山六院原副院長(zhǎng)王磊教授十分重視直腸癌患者術(shù)后肛門(mén)功能的恢復(fù)，將幫助患者實(shí)現(xiàn)“幸福排便”作為重要研究目標(biāo)。在王磊教授的指導(dǎo)下，該院秦啟元副主任醫(yī)師在國(guó)內(nèi)最早開(kāi)展了對(duì)直腸癌保肛手術(shù)后患者腸道功能的橫斷面調(diào)查，發(fā)現(xiàn)腸功能障礙在術(shù)后十分普遍，確認(rèn)術(shù)前放療、低位腫瘤以及放療引起的直腸結(jié)構(gòu)性改變是患者術(shù)后發(fā)生重度LARS的獨(dú)立危險(xiǎn)因素，接受新輔助放療患者術(shù)后重度LARS發(fā)生率高達(dá)55%，而無(wú)新輔助放療患者術(shù)后重度LARS發(fā)生率只有22%。該研究率先于2017年發(fā)表在結(jié)直腸疾病領(lǐng)域知名雜志Disease of Colon & Rectum。

此次研究通過(guò)設(shè)立內(nèi)部訓(xùn)練數(shù)據(jù)集及外部驗(yàn)證數(shù)據(jù)集，使用機(jī)器學(xué)習(xí)的方法建立PORTLARS預(yù)測(cè)模型，其預(yù)測(cè)指標(biāo)包括術(shù)后直腸殘端長(zhǎng)度、是否發(fā)生吻合口漏、用于吻合的近端腸管部位及術(shù)后病理淋巴結(jié)分期。該模型在內(nèi)部訓(xùn)練數(shù)據(jù)集及外部驗(yàn)證數(shù)據(jù)集中均取得了良好的預(yù)測(cè)效果（AUC分別為0.835及0.884），且主要事件預(yù)測(cè)能力優(yōu)于先前西方國(guó)家研究者發(fā)布的術(shù)前LARS評(píng)分。PORTLARS預(yù)測(cè)模型目前可通過(guò)登錄網(wǎng)站http：//www.portlars.cn/或下載手機(jī)APP自由使用。

研究團(tuán)隊(duì)首先回顧性收集中山六院521例新輔助放療聯(lián)合保肛手術(shù)后直腸癌患者數(shù)據(jù)作為內(nèi)部訓(xùn)練集，同時(shí)收集北京大學(xué)腫瘤醫(yī)院及北京友誼醫(yī)院共347例新輔助放療聯(lián)合保肛術(shù)后直腸癌患者數(shù)據(jù)作為外部驗(yàn)證集，這些患者的臨床、影像學(xué)資料齊全且在術(shù)后平均4.7年接受了LARS量表隨訪，LARS平均評(píng)分28.4分。

隨后，研究團(tuán)隊(duì)在內(nèi)部訓(xùn)練集的臨床及影像學(xué)資料基礎(chǔ)上提取候選預(yù)測(cè)指標(biāo)，使用Logistic回歸模型、隨機(jī)森林回歸模型、梯度提升決策樹(shù)模型（GBDT）及支持向量機(jī)（SVM）等機(jī)器學(xué)習(xí)模型對(duì)候選預(yù)測(cè)指標(biāo)進(jìn)行篩選建模，使用Wald檢驗(yàn)、遞歸特征消除（RFE）算法截取最優(yōu)的預(yù)測(cè)指標(biāo)用于最終建模。在眾多候選預(yù)測(cè)指標(biāo)中，術(shù)后直腸殘端長(zhǎng)度、是否發(fā)生吻合口漏、用于吻合的近端腸管部位（降結(jié)腸/乙狀結(jié)腸）及術(shù)后病理淋巴結(jié)分期被用于最后的PORTLARS模型建模。

最后，團(tuán)隊(duì)將PORTLARS模型在內(nèi)部及外部驗(yàn)證集中進(jìn)行驗(yàn)證，并將PORTLARS與既往已發(fā)表的術(shù)前LARS評(píng)分（POLARS）預(yù)測(cè)模型進(jìn)行對(duì)比，發(fā)現(xiàn)基于Logistic回歸模型的算法優(yōu)于其它機(jī)器學(xué)習(xí)模型，且對(duì)主要事件的預(yù)測(cè)效果優(yōu)于POLARS。新的PORTLARS在內(nèi)部訓(xùn)練集及外部驗(yàn)證集中均取得了良好的預(yù)測(cè)效果，有望成為指導(dǎo)直腸癌治療決策的重要參考工具。

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