新的机器学习工具预测儿童顺铂引起的听力损失的个人风险

快速阅读: 据《Newswise （新闻稿）》最新报道，自1970年代末以来，强效抗癌药顺铂常引发儿童听力损失。为解决此问题，洛杉矶儿童医院奥格尔博士团队开发PedsHEAR工具，准确率达95%，可预测儿童接受顺铂治疗后的听力损失风险。该成果已发表并供公众使用，未来还将扩展至成人及整合基因组学，以预测更多化疗副作用风险。

新传网——自20世纪70年代末以来，强效化疗药物顺铂一直被用于治疗多种癌症。它对实体瘤非常有效，通常是儿童脑和脊髓肿瘤、神经母细胞瘤以及横纹肌肉瘤治疗的核心组成部分。然而，顺铂也以其严重的副作用而闻名。在儿童中，最常见的副作用是严重听力损伤。根据治疗方案的不同，最高可达80%的接受顺铂治疗的儿童最终会永久性听力丧失，这会影响他们的社交生活、学业表现以及未来的职业发展。

现在，由洛杉矶儿童医院的奥格尔博士领导的一个国际团队开发了一种新型机器学习手段，可以预测个别儿童在接受顺铂治疗时发生听力损失的风险。该工具名为PedsHEAR，使用常规且易于获得的信息快速预测这一风险，准确度达到95%。该团队还包括南加州大学凯克医学院以及其他美国和加拿大的研究机构的研究人员，是第一个开发并验证这种新型机器学习手段的团队。研究成果发表在《临床肿瘤学杂志》上，该模型现已可供公众使用。

**数十年致力于个性化护理的旅程**

这项研究源于二十年来试图预防儿童因顺铂导致的听力损失的努力。CHLA的研究人员领导了儿童肿瘤学组（儿童癌症协作组）关于硫代硫酸钠（STS）的关键三期试验，并于2022年，美国食品药品监督管理局批准了STS作为首个减少儿童因顺铂治疗而引发听力损失风险的治疗方法。但患者的治疗方案已经非常复杂，有些患者可能不需要STS来预防听力损失。对于那些不符合STS条件的患者来说，了解每位患者的听力损失风险以及保护孩子听力的选择至关重要。

“我们希望为家庭和提供者提供所需的工具，以了解孩子的风险并做出明智的决定，”负责CHLA癌症与血液疾病研究所质量和患者安全的奥格尔博士解释道，“这是我们追求的观念转变——针对每个孩子的具体情况而非通过一般性的治疗方案进行讨论。”

这个新的预测模型基于奥格尔博士在2021年设计和领导的一项标志性研究。研究人员分析了来自美国和加拿大超过1400名接受顺铂治疗的患者的资料，建立了儿童和青少年因顺铂导致听力损失的患病率基准。研究人员将这1400人的数据集作为模型的基础，训练其分析风险因素和概率，并准确预测儿童听力损失的风险水平。研究人员还引入了来自儿童肿瘤学组和德克萨斯州一家儿童医院的两个新的现实世界数据集，以在其他人群中验证模型。

现在公开可用的网络模型为每位患者提供了百分比，表示孩子个体发生听力损失的概率。

**机器学习手段**

来自南加州大学凯克医学院的乔舒亚·米尔斯泰因博士领导了高度复杂的机器学习模型的创建和优化。“我们评估了各种建模策略，最终采用了结合多种机器学习方法的方法，然后应用一个更高层次的模型——称为集成预测器——将每个模型的预测结果整合成单一可解读的结果，”他解释道，“构建最终模型的主要挑战在于参数调整，这需要找到优化工具性能的模型参数。”

最近在集成预测器建模方面的进展帮助团队克服了过去导致其他模型失败的一些挑战。“确保这些模型有足够的患者数据进行模式辨识，在为罕见儿童癌症开发解决方案时可能会非常棘手，”米尔斯泰因博士补充道，“这些新的统计技术使我们能够在患者群体中存在许多差异的情况下提供精准的输出。”

**创建新的治疗计划标准**

“我的目标是让这个模型成为一种常规临床工具，”奥格尔博士说，“这个模型的独特之处在于它只使用常规可用的数据，因此任何医生都可以从诊断的第一天起就使用它来规划治疗。”

“提前做好准备非常重要，”他补充道，“理解面前的选择以及如何以预先安排的监测方式应对潜在干预措施，如频率和遵从情况，进行听力测试，这一点非常重要。”

研究团队的下一个目标是将模型扩展到65岁以下的年轻人和成人，并整合基因组学，使模型更加强大。“最终，我们希望扩展我们的方法，以理解和预测常见化疗药物的其他常见副作用的风险，”奥格尔博士说，“我们希望为所有开始抗癌过程的患者提供知识，帮助他们与医生就治疗期间和之后的预期进行深入交流。”

更多了解CHLA癌症与血液疾病研究所的相关信息。

(以上内容均由Ai生成)