南方医科大学南方医院放疗科官键教授团队基于核磁共振（NMR）平台深入剖析鼻咽癌（NPC）分子特征，探索NPC辅助诊断，放疗疗效等标志物，成果丰硕。继在国际著名学术期刊 Advanced Science（IF:15.1/1区）上发表封面文章（封面文章 | 血脂蛋白精细分型助力鼻咽癌高风险人群筛查）后，又于国际著名学术期刊 Clinical Cancer Research（IF:11.5/1区）上发表题为“Plasma Metabolic Profiles-Based Prediction of Induction Chemotherapy Efficacy in Nasopharyngeal Carcinoma: Results of a Bidirectional Clinical Trial”的文章，采用血浆NMR代谢组学分析，发现可靠的生物标志物来预测NPC诱导化疗（IC）的疗效。文中特别致谢了谱天生物在核磁检测与分析等方面提供的支持。
NPC是一种起源于鼻咽上皮的具有高度转移性和侵袭性的头颈部癌症，在东南亚及中国南方地区，发病率急剧上升至每 10 万人年 20-40 例。诱导化疗作为晚期NPC的主要治疗方法，因缺乏可靠的生物标志物，如何预测其疗效备受争议。 ｜研究方法｜ 该研究所用样本来源于临床试验NCT05682703，最终分析纳入 166 例样本（发现队列 127 例，验证队列 39 例）。基于NMR对参与者IC治疗前、后血浆样本进行 38 项血浆代谢物和 112 项脂蛋白亚组分指标定量分析，全面分析两个队列的代谢图谱特征变化。基于影像学资料将患者分成IC敏感组和IC耐受组；采用机器学习筛选与NPC患者IC疗效密切相关的潜在生物标志物，并开发鼻咽癌IC疗效预测模型。
实验设计及研究思路
｜研究结果｜ 研究结果表明，IC的有效性因个体患者而异。发现队列的 127 个患者基于荷瘤减少比例（TBRR）分成三组：敏感组 (TBRR ≥12.6%)，耐受组 (TBRR < 0%)和无反应组 (0≤TBRR <12.6%)。相对于其他两组，耐受组患者IC治疗前后差异物质数目最少，说明代谢物图谱变化和治疗疗效相关。
IC不同疗效组治疗前后差异物质分析
发现队列的 127 个患者基于TBRR分成 2 组：IC敏感组 (TBRR ≥12.6%)，IC不敏感组 (TBRR <12.6%)。发现队列的患者以 7：3 的比例随机分成训练队列和测试队列，利用四种分类器支持向量机（SVM）、Lasso、随机森林（RF）和XGB对训练队列进行分析建模，评分高于阈值的定义为高风险组，反之定义为低风险组。研究结果证实XGB建模效果最优，AUC值高达 0.792。随后采用XGB模型在验证队列验证该标志物，AUC值高达 0.786；研究结果显示高风险组的TBRR显著低于低风险组。
多种机器学习方法助力IC疗效预测标志物发现
｜研究结论｜
本研究揭示了血浆脂蛋白的失调可能影响NPC患者IC的疗效。基于血浆血脂亚组分图谱和代谢物表达谱构建的疗效预测模型具有良好预测能力，并在验证队列得到验证。该研究为NPC治疗策略的制定及发现增强IC有效性的潜在靶点提供了理论支持。
