林海玲，鄭伊琳，廖基霖，高分飛

(1.汕頭大學(xué)醫(yī)學(xué)院第二附屬醫(yī)院藥學(xué)部，廣東 汕頭 515041；2.汕頭市中心醫(yī)院藥學(xué)部，廣東 汕頭 515041；3.汕頭大學(xué)醫(yī)學(xué)院藥理教研室，廣東 汕頭 515041)

急性早幼粒細(xì)胞白血病(acute promyelocytic leukemia，APL)是急性髓細(xì)胞性白血病的一個(gè)亞型，占10%～15%[1]。主要表現(xiàn)為在未成熟的粒細(xì)胞發(fā)育早期出現(xiàn)分化阻滯，并且可治愈[2-3]。采用全反式維甲酸(all-trans retinoic acid，ATRA)聯(lián)合蒽環(huán)類化療藥物治療初診APL 患者的完全緩解率可超過(guò)90%，長(zhǎng)期生存率超過(guò)70%，但仍有患者復(fù)發(fā)和死亡[4-6]。ATRA 存在皮膚干燥、脫屑、消化道反應(yīng)等諸多不良反應(yīng)，三氧化二砷(arsenic trioxide，ATO)有肝腎毒性、心臟毒性以及血液系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)等諸多方面的不良反應(yīng)[7]。這些不良反應(yīng)在一定程度上制約了ATRA 和ATO 在APL 治療中的應(yīng)用。本文探討藥物等可能影響APL 治療效果的相關(guān)因素，以期構(gòu)建一個(gè)可以預(yù)測(cè)影響APL療效相關(guān)因素的模型。

1 材料與方法

1.1 一般資料

收集2009—2019 年汕頭大學(xué)醫(yī)學(xué)院第二附屬醫(yī)院和汕頭市中心醫(yī)院收治的APL 初診患者101例。其中男性50 例，女性51 例，年齡3～80 歲，中位年齡42 歲。診斷依據(jù)臨床表現(xiàn)、體格檢查、血液檢查、外周血和骨髓細(xì)胞學(xué)涂片和組化染色等檢查，均符合APL診斷標(biāo)準(zhǔn)[8-10]。收集的臨床因素共149 個(gè)。為避免樣本量不足，先對(duì)眾多因素進(jìn)行分類初篩，根據(jù)單個(gè)因素與因變量相關(guān)性大小和分類因素與因變量的多因素分析結(jié)果，確定最終用于建立模型的具體自變量(因素)。本研究經(jīng)汕頭大學(xué)醫(yī)學(xué)院第二附屬醫(yī)院倫理委員會(huì)和汕頭市中心醫(yī)院倫理委員會(huì)審查批準(zhǔn)。

1.2 方法

用SPSS 23.0 進(jìn)行數(shù)據(jù)分析及建模，包括Logistic 回歸模型、判別回歸模型和人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，探討藥物等可能影響APL 療效的因素。采用雙側(cè)檢驗(yàn)，P≤0.05認(rèn)為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

1.2.1 多因素Logistic逐步回歸模型將分類初篩中有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的變量納入多因素Logistic 分析，采用逐步回歸法。按照α=0.05 顯著水平，計(jì)算綜合因素作用下各個(gè)研究因素的OR值及其95%置信區(qū)間。同時(shí)研究多個(gè)研究因素與療效的關(guān)系，并消除變量間的混雜作用。

1.2.2 多因素逐步判別回歸模型逐步判別分析通過(guò)建立一種線性組合，用最優(yōu)化的模型來(lái)概括各分類療效間的差異，可以根據(jù)已知樣本的療效分類情況來(lái)判斷未知待判的樣本的歸屬問(wèn)題。具體步驟為：以兩分類療效為因變量(惡化無(wú)效=0，好轉(zhuǎn)緩解=1)，分類初篩中有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的變量為自變量Xi進(jìn)行判別分析，利用篩選變量(進(jìn)入標(biāo)準(zhǔn)α入=0.05，剔除標(biāo)準(zhǔn)α出=0.10)建立判別函數(shù)式，采用交叉驗(yàn)證法對(duì)判別效果進(jìn)行評(píng)價(jià)。

1.2.3 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型建立人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，計(jì)算出各個(gè)因素的相對(duì)重要性，并按照其絕對(duì)值大小列出各因素對(duì)早幼粒白血病療效的可能影響的相對(duì)重要性順位，從而達(dá)到篩選影響因素的目的。具體步驟為：以兩分類療效(惡化無(wú)效=0；好轉(zhuǎn)緩解=1)為因變量，以分類初篩出的因素進(jìn)行神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型擬合。

2 結(jié)果

2.1 多因素Logistic逐步回歸模型

Logistic 回歸模型各分類變量賦值如表1 所示，結(jié)果顯示年齡(P=0.041)與住院天數(shù)(P=0.001)兩個(gè)因素均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，提示APL 患者的年齡與住院天數(shù)對(duì)該病療效可能存在影響。隨著年齡的遞增，療效向好的概率呈上升趨勢(shì)；年齡每增加1 歲，療效“好轉(zhuǎn)緩解”的概率可能增加1.039倍。隨著住院天數(shù)的延長(zhǎng)，療效向好的概率呈上升趨勢(shì)；住院天數(shù)每增加1 d，療效“好轉(zhuǎn)緩解”的概率可能增加1.173倍。見(jiàn)表2。

表1 分類變量賦值表

表2 可能影響急性早幼粒細(xì)胞白血病療效的相關(guān)臨床因素的Logistic逐步回歸

2.2 多因素逐步判別回歸模型

通過(guò)逐步判別分析，篩選出4 個(gè)與APL 療效有一定關(guān)系的臨床因素，見(jiàn)表3。代進(jìn)判別函數(shù)的這4 個(gè)臨床因素對(duì)APL 療效都是有影響的(均P=0.001)，提示年齡、住院天數(shù)、注射用氫化可的松琥珀酸鈉使用天數(shù)和慶大霉素注射液使用天數(shù)對(duì)療效存在聯(lián)合作用。對(duì)APL 療效的影響從大到小依次為住院天數(shù)、慶大霉素注射液使用天數(shù)、注射用氫化可的松琥珀酸鈉使用天數(shù)、年齡。交叉驗(yàn)證法對(duì)APL 療效的平均正確判別率是80.2%，普通自身驗(yàn)證法對(duì)APL 療效的平均正確判別率為82.2%。見(jiàn)表4。

表3 急性早幼粒細(xì)胞白血病療效判別函數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化系數(shù)及分類函數(shù)系數(shù)

表4 急性早幼粒細(xì)胞白血病療效的判別回歸模型驗(yàn)證(n=101)

2.3 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型

人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型篩選出前15個(gè)因素的正態(tài)化重要性如圖1。電腦隨機(jī)抽取71.3%(72 例)的樣本為訓(xùn)練樣本建立模型，28.7%(29例)為預(yù)測(cè)檢驗(yàn)樣本進(jìn)行預(yù)測(cè)。結(jié)果顯示，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型預(yù)測(cè)APL 療效的準(zhǔn)確率，訓(xùn)練集是88.9%，測(cè)試集是96.6%。其中“惡化無(wú)效”的預(yù)測(cè)效果優(yōu)于“好轉(zhuǎn)緩解”的預(yù)測(cè)效果。見(jiàn)表5。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型擬合預(yù)測(cè)效果較好(96.6%)，優(yōu)于Logistic回歸模型(89.1%)及判別回歸模型(82.2%)。

表5 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型預(yù)測(cè)急性早幼粒細(xì)胞白血病療效的準(zhǔn)確率

圖1 急性早幼粒細(xì)胞白血病療效相關(guān)因素重要性條形圖

3 討論

本研究探索性地采用了多因素Logistic 逐步回歸模型、判別分析模型和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型進(jìn)行影響APL 療效的可能相關(guān)因素的研究。多因素Logistic逐步回歸分析和判別分析均屬于直線分析。當(dāng)各種影響因素之間存在復(fù)雜的非線性關(guān)系時(shí)，采用傳統(tǒng)的多元統(tǒng)計(jì)方法很難精確地對(duì)APL 療效的可能影響因素進(jìn)行建模分析。而神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型能夠?qū)Χ嘁蛩胤蔷€性資料進(jìn)行分析和預(yù)測(cè)，還能夠用交叉驗(yàn)證的方法來(lái)確保新樣本的預(yù)測(cè)效果，結(jié)果也更為符合實(shí)際情況中的資料。本研究以影響APL 療效的可能相關(guān)因素為自變量，APL 療效為應(yīng)變量建立神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，療效預(yù)測(cè)準(zhǔn)確度為96.6%，均優(yōu)于Logistic 回歸模型(89.1%)及判別回歸模型(82.2%)，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型對(duì)APL 療效的預(yù)測(cè)更為敏感。

神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型篩選結(jié)果顯示注射用氫化可的松琥珀酸鈉的使用天數(shù)為影響APL 療效最重要的藥物。氫化可的松琥珀酸鈉作為一種糖皮質(zhì)激素，能很好地緩解患者的維甲酸綜合征、嘔吐等不良反應(yīng)，具有極強(qiáng)的抗炎作用。有研究[11-12]表明，氫化可的松琥珀酸鈉可抑制白血病細(xì)胞的增殖并誘導(dǎo)其凋亡。這可能是氫化可的松琥珀酸鈉對(duì)療效重要性靠前的原因。聯(lián)合早幼粒細(xì)胞占比+出血，即入院骨髓涂片中早幼粒細(xì)胞的占比和入院前有出血癥狀，這一聯(lián)合因素的重要性提示對(duì)于APL 如果能夠及時(shí)地作出診斷，做到早發(fā)現(xiàn)早治療，患者將得到更好的療效。APL 經(jīng)常出現(xiàn)嚴(yán)重的凝血障礙，這可能是出入院血小板計(jì)數(shù)差值、止血敏這些因素對(duì)療效重要性靠前的原因。如果能更好地控制凝血功能，必要時(shí)使用止血敏進(jìn)行止血，患者將得到更好的療效。另外，聯(lián)合用藥因素(ATRA+ATO+柔紅霉素、甲氨蝶呤+阿糖胞苷+氫化可的松琥珀酸鈉、甲氨蝶呤+阿糖胞苷)可能對(duì)早幼粒細(xì)胞白血病療效有重要的作用。這與眾多臨床結(jié)果和研究經(jīng)驗(yàn)相符：采用ATRA 聯(lián)合蒽環(huán)類化療藥物治療初診APL 的完全緩解率可超過(guò)90%，長(zhǎng)期生存率超過(guò)70%[4-6]。Adès 等[13]研究中，ATRA 聯(lián)合化療藥物，如蒽環(huán)類藥物聯(lián)合阿糖胞苷與ATRA 單藥治療相比，兩者的完全緩解率分別是96.5%和92.6%。Shen 等[14]分別使用單藥ATRA、單藥ATO 以及ATRA 聯(lián)合ATO 誘導(dǎo)治療APL，結(jié)果顯示完全緩解率均超過(guò)90%，但是聯(lián)合用藥組獲得完全緩解的時(shí)間和血象恢復(fù)的時(shí)間都比單一藥物組要短，而且PML-RARα融合基因的量相比于單一藥物組也出現(xiàn)了顯著下降。

本研究存在一定的局限性：(1)樣本數(shù)量相對(duì)較少；(2)在患者的遠(yuǎn)期預(yù)后統(tǒng)計(jì)中，未對(duì)患者進(jìn)行隨訪收集其生存期、復(fù)發(fā)率等方面的資料，只對(duì)患者在院期間的臨床資料進(jìn)行了分析；(3)因?yàn)樵缙谟休^多的患者并未接受PML-RARα融合基因的檢查，所以并沒(méi)有對(duì)PML-RARα融合基因這一因素進(jìn)行研究分析。根據(jù)不同染色體不同的易位和斷裂，會(huì)產(chǎn)生不同的融合基因[15]。當(dāng)前使用的主要治療藥物維甲酸和亞砷酸是靶向作用于PML和RARα基因[16]，因此這兩類藥物對(duì)其他融合基因的患者的治療效果相對(duì)差很多。

綜上所述，本研究初步建立了一個(gè)APL 療效的預(yù)測(cè)模型——神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，可通過(guò)此神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型較好地預(yù)測(cè)藥物等臨床因素對(duì)APL 療效的影響，但還需要繼續(xù)搜集大量臨床資料。建議在診療指南用藥基礎(chǔ)上，加用氫化可的松琥珀酸鈉、甲氨蝶呤和阿糖胞苷，關(guān)注出血風(fēng)險(xiǎn)。