【一分钟秒懂要点】

1、巨细胞病毒（CMV）感染是单倍型移植（HID HSCT）后最常见的感染事件。即使接受了抗病毒治疗，相当一部分患者会表现为难治/复发CMV 感染。前期研究发现了一系列与难治性CMV 感染有关的危险因素，但是目前还没有综合性的模型来预测HID HSCT 后的难治/复发CMV 感染。

2、基于机器学习的方法，本研究建立了一个用于预测单倍型移植后难治/复发CMV感染的模型。

3、建立的模型如下：Y=0.0322×（年龄）-0.0696×（性别）+0.5492×（原发病）+0.0963×（植入前泼尼松的累积剂量）-0.0771×（移植物中的CD34+细胞数）-1.2926。根据阈值（0.5243）将患者分成高风险组和低风险组。在低风险组和高风险组中，难治/复发CMV感染的100天累积发生率分别为42.0% [95%置信区间（CI），34.7%-49.4%]和63.7%（95%CI，54.8%-72.6%）（P<0.001）。

4、本文以Article形式发表于Frontiers in Cellular and Infection Microbiology杂志。

通讯作者

莫晓冬 副主任医师

医学博士，副教授，副主任医师，硕士研究生导师

国家血液系统疾病临床医学研究中心

北京大学血液病研究所

北京大学人民医院血液科

北京市青年拔尖人才，北京市高层次创新创业人才。主持/参与多项国家级、省部级科研项目，以第一作者/通讯发表SCI论文48篇，以主要完成人身份获得国家科学技术进步奖二等奖、中华医学科技奖一等奖、教育部科学技术进步一等奖、华夏医学科技奖一等奖、广东省科技进步一等奖

现任中国老年血液综合评估委员会委员；中国医药教育协会转化医学专业委员会委员；北京癌症防治学会造血干细胞移植专业委员会委员；北京抗癌协会科普专业委员会委员

共同第一作者

沈梦竹 硕士研究生

国家血液系统疾病临床医学研究中心

北京大学人民医院

北京大学血液病研究所

2020级科研型硕士研究生

导师：莫晓冬

共同第一作者

洪申达 助理研究员

北京大学健康医疗大数据国家研究院，博雅博士后、助理研究员

于北京大学智能科学与技术专业获得理学博士学位，曾于美国佐治亚理工学院、哈佛医学院进行博士后研究

研究方向为健康医疗大数据挖掘，时序数据机器学习算法

主持（获批）国家自然科学基金青年科学基金项目1项 第一/通讯作者发表论文17篇

获得中国"互联网+"大学生创新创业大赛全国金奖（2/6），First Place of the PhysioNet/Computing in Cardiology Challenge（1/7），中国计算机学会全国青年大数据创新大赛一等奖（1/3）

共同第一作者

王洁 主治医师

主治医师，医学硕士

山东第一医科大学第二附属医院

研究方向:造血干细胞移植

背景

异基因造血干细胞移植（allo-HSCT）是急性白血病最重要的根治手段，而单倍型供者（HID）是目前最重要的替代供者来源。感染是单倍型移植（HID-HSCT）后常见并发症，也是移植相关死亡的最主要原因。巨细胞病毒（CMV）感染是HID HSCT 后最常见的感染事件，其中在接受以抗胸腺细胞球蛋白（ATG）为基础预处理方案的患者中，CMV 的感染率约为60-70%。虽然目前已经有多种抗病毒治疗药物（例如更昔洛韦、膦甲酸钠），但即使接受了抗病毒治疗，仍分别有50.6%和30.3%的患者表现为难治和复发性CMV 感染，而难治/复发CMV 感染是移植后非复发死亡（NRM）的独立风险因素。

前期研究发现了一系列与难治性CMV 感染有关的危险因素，例如年龄、使用ATG、以及长期使用抗 CMV 药物等。由于大多数 CMV 感染发生在 HID HSCT 植入后的早期阶段，我们推测植入前的变量（例如，植入前糖皮质激素的暴露）也可能与移植后难治性CMV 感染相关。然而，目前还没有综合模型用于预测HID HSCT 后的难治/复发CMV 感染。研发一种包含患者、移植相关特征、植入前因素等多种危险因素的综合性预测模型用于预测HID HSCT 后难治/复发CMV 感染的发生具有十分重要的临床意义。

结果

本研究共纳入289例接受HID HSCT的急性白血病患者，其中随机选择60%的患者（n = 170）作为训练队列，其余40%的患者组成验证队列（n = 119）（图1）。

使用训练队列建立机器学习模型：

Y=0.0322×（年龄）-0.0696×（性别）+0.5492×（原发病）+0.0963×（植入前泼尼松的累积剂量）-0.0771×（移植物中的CD34+细胞数）-1.2926。发生率的阈值为0.5243，g-mean 为0.635。

其中变量赋值如下：年龄，取具体数值（岁，取整数）；植入前激素累积剂量，等量换算成泼尼松，取具体数值（mg/kg）；移植物CD34+细胞绝对值，取具体数值(×10⁶/kg)；原发病，急性髓系白血病赋值为0，急性淋巴细胞白血病赋值为1；性别赋值，男性赋值为0，女性赋值为1。

根据阈值将患者分为高危组和低危组：发生率大于阈值判断为高危，其余判断为低危。

在建模队列中，模型的敏感度、特异度、ROC 曲线下面积和准确率分别是 0.531、0.742、0.654 以及0.641。在验证队列中，模型的敏感度、特异度、ROC曲线下面积和准确率分别是0.446、 0.667、0.586 以及0.546（图2）。

在总队列中，低危组和高危组 100 天的难治和/或复发 CMV 感染的累积发生率分别为42.0% (95%CI，34.7%–49.4%)和63.7% (95%CI, 54.8%–72.6%)（P< 0.001）。低危组和高危组100 天的总CMV 感染的累积发生率分别为74.4%（95%CI,67.9%–80.9%）和88.5%（95%CI,82.6%–94.4%）（P= 0.004）（图3）。

此外，在合并和不合并急性GVHD的患者中，该模型同样可以预测难治/复发CMV感染的发生（图4）。

对于移植后1年的临床预后，该模型预测为低危的患者，1年累积复发率、NRM、无病生存和总生存均显著优于预测为高危的患者（图5）。

结论：

基于机器学习的方法，本研究建立的模型可以预测HID HSCT后难治/复发CMV感染，并且此模型简单易操作，容易推广，有助指导HID HSCT后难治/复发CMV感染的分层预防。

原文链接：

Shen MZ, Hong SD, Wang J, Zhang XH, Xu LP, Wang Y, Yan CH, Chen H, Chen YH, Han W, Wang FR, Wang JZ, Liu KY, Huang XJ, Mo XD. A Predicted Model for Refractory/Recurrent Cytomegalovirus Infection in Acute Leukemia Patients After Haploidentical Hematopoietic Stem Cell Transplantation. Front Cell Infect Microbiol. 2022 Mar 22;12:862526. doi: 10.3389/fcimb.2022.862526. PMID: 35392613; PMCID: PMC8981086.