人工智能辅助技术在胃癌新辅助化疗患者HER2表达评估中的价值

摘要

背景与目的:胃癌存在较高的肿瘤异质性,部分胃癌患者新辅助化疗(neoadjuvant chemotherapy,NAC)前后人表皮生长因子受体2(human epidermal growth factor receptor 2,HER2)表达明显差异化。为了进一步研究HER2表达的异质性,并减少人为评估的视觉误差,本研究采用人工智能(artificial intelligence,AI)辅助显微镜对胃癌患者NAC前后HER2表达进行评估,评价AI的实用性及可行性,并研究NAC对胃癌患者HER2表达的影响,为后续治疗提供参考。方法:收集来自以河北医科大学第四医院为主的多中心、前瞻性、随机对照Ⅲ期临床试验(NCT01516944)中接受NAC的397例胃癌患者临床资料,NAC前胃镜咬检及NAC后手术标本HER2分别采用传统视觉评估及AI辅助显微镜评估,并设定3名高年资病理科医师综合评估结果为金标准。分析两种评估结果与金标准的一致性,探讨影响NAC前后HER2表达变化的临床病理学特征及表达改变对患者预后的影响。结果:相较于视觉评估,AI评估结果与金标准的一致性更佳(0.766 vs 0.853,0.773 vs 0.876)。通过AI评估,97例(24.43%)患者的HER2在NAC后出现表达下调,而27例(6.80%)患者出现HER2表达上调。单因素分析显示HER2表达改变与淋巴结转移(ypN)(P=0.019)、肿瘤退缩分级(P=0.003)明显相关。肿瘤退缩不佳是影响HER2表达上调的独立危险因素(P=0.032)。预后方面,病理学完全缓解(pathologic complete response,pCR)患者5年总生存(overall survival,OS)率、无病生存(disease-free survival,DFS)率均明显优于非pCR患者(92.9%vs 42.5%,P=0.002;92.9%vs 36.0%,P=0.001)。而在非pCR患者中,NAC后HER2表达下调者5年OS率和DFS率均优于上调者(56.7%vs 30.5%,P<0.001;56.1%vs 23.0%,P<0.001);且在非pCR的HER2 2+/3+患者中,NAC后HER2表达下调者5年OS率和DFS率均优于HER2表达无改变者(56.7%vs 33.5%,P=0.003;56.1%vs 32.0%,P=0.002)。结论:AI技术应用于胃癌NAC患者HER2评估能减少人为视觉测量误差,可以成为高效、精准评估HER2表达的有力工具。NAC后pCR及HER2表达下调的胃癌患者具有更好的远期生存。若患者HER2表达上调可能提示预后不佳,临床上更应关注此类患者出现复发转移情况,并及时调整治疗方案。