基于LASSO回归的多发性骨髓瘤诊断模型的建立*

万泽民，赵 婕，陈炜烨，吴晓宾，王云秀，柯培锋，黄宪章△

1.广东省中医院检验医学部，广东广州 510000；2.广东省深圳市宝安区中心血站检验科，广东深圳 518100

多发性骨髓瘤(MM)是一种恶性浆细胞增生性疾病[1]。典型的MM症状有血钙增高、肾功能受损、贫血、溶骨性破坏,以及由于骨髓中单克隆浆细胞的积聚及M蛋白血症导致的反复感染[2]。有研究表明，MM患者从第一个症状出现到寻求医疗帮助的时间是1～7个月，而从寻求医疗帮助到诊断为MM所需时间是2周至17个月。由于靶器官受影响的先后顺序和轻重程度都有所不同，临床症状多为复杂表现且不特异，患者初诊就诊科室常为临床症状相对应科室[3]，这一定程度导致误诊、漏诊。MM好发于老年人[4]，且目前仍无法治愈[5]，及时诊断对后续的治疗以及改善患者的生活质量至关重要。在目前的诊断标准中，骨髓穿刺是重要手段，但骨髓活检是一种痛苦的出血性的介入手术，会引起患者极大的焦虑[6]，且结果判读带有一定的主观性，取材也对结果有极大的影响。张凯旋等[7]的研究显示，血红蛋白(Hb)、血小板计数(PLT)、血清肌酐(Cr)、β2-微球蛋白(β2-MG)、血钙与MM的预后相关。刘莹莹等[8]的研究显示，Hb、血清球蛋白(GLB)、血免疫球蛋白和校正血清钙是MM患者肾脏损害的独立危险因素。ZENG等[9]指出，较高的中性粒细胞计数与淋巴细胞计数比值(NLR)与较短的总生存期以及无进展生存期有关，提示预后不良。因此从众多的无创性检验项目中找出与MM相关性高的指标，构建MM诊断模型，为临床MM的诊疗提供依据。

1 资料与方法

1.1一般资料 回顾性分析2015年至2022年1月在广东省中医院初诊确诊的MM患者96例(病例组)，其中男55例、女41例，年龄45～87岁、平均(63.40±9.99)岁。随机抽取健康体检人群85例(对照组)，其中男40例、女45例，年龄46～82岁、平均(60.74±9.06)岁。两组年龄和性别差异无统计学意义(P>0.05)，具有可比性。MM患者纳入标准：(1)符合文献[10]的诊断标准；(2)患者临床资料完整。MM患者排除标准：已经接受化疗的患者。

1.2方法

1.2.1特定蛋白分析组合 采用西门子BN ProSpec®全自动蛋白分析仪检测所有研究对象血清免疫球蛋白M(IgM)、血清免疫球蛋白G(IgG)、血清免疫球蛋白A(IgA)、血清β2-MG，检测方法为免疫散射比浊法，所用试剂为西门子配套试剂。

1.2.2血清生化指标 采用罗氏Cobas c502以及Cobas c702检测校正血清钙、血清清蛋白(ALB)、血清GLB、清蛋白与球蛋白比值(A/G)、血清碱性磷酸酶(ALP)、血清Cr，所用试剂为罗氏配套试剂。校正血清钙(mmol/L)=血清总钙(mmol/L)-0.025×血清清蛋白水平(g/L)+1.0(mmol/L)。

1.2.3全血细胞计数 采用迈瑞CAL-8000全血分析仪BC6800检测白细胞计数(WBC)、中性粒细胞计数(NEUT)、淋巴细胞计数(LYMT)、NLR、红细胞计数(RBC)、Hb、PLT。

2 结 果

2.1两组17项指标水平比较 结果显示，IgM、IgA、β2-MG、校正血清钙、ALB、GLB、A/G、Cr、NEUT、LYMT、NLR、RBC、Hb和PLT水平在两组间比较差异均有统计学意义(P<0.05)，见表1。

表1 基本血液学检查项目的比较[M(IQR)]

2.2LASSO回归筛选结果 通过交叉验证，λ=0.074时，使用LASSO回归算法从以上14项差异有统计学意义的检验指标中筛选出具有非0系数的MM相关指标为IgM、ALB、Hb、NLR，对应系数分别为-0.110、-0.012、-0.007、0.002。见图1、2。

注：通过交叉验证，筛选出最佳正则化参数λ为0.074。

注：当λ=0.074时，所选择的具有非零系数的变量有4个，即IgM、ALB、Hb、NLR，对应系数分别为-0.110、-0.012、-0.007、0.002。

2.3MM诊断模型的构建以及诊断价值评估 纳入从LASSO回归筛选出的具有非0系数的检验指标，构建二元Logistic回归方程。结果发现：IgM对是否患MM差异具有统计学意义(OR=0.013，95%CI：0.001～0.207，P=0.002)；NLR越大患MM风险越高(OR=3.950，95%CI：1.682～9.274，P=0.002)；Hb对是否患MM差异具有统计学意义(OR=0.935，95%CI：0.900～0.972，P=0.001)；ALB对MM的影响具有统计学意义(OR=0.787，95%CI：0.633～0.977，P=0.030)。最终模型为Y=18.008-4.329IgM+1.374NLR-0.067Hb-0.240ALB。Hosmer-Lemeshow检验中，P=0.180，说明本模型拟合效果良好。

诊断模型诊断MM的AUC为0.987，95%CI：0.973～1.000，灵敏度为96.9%，特异度为95.3%，cut-off值为-0.605。诊断模型中的4个指标NLR、IgM、ALB和Hb的诊断效能见图3、4和表2。图5是根据本诊断模型构建的nomogram图，能较为直观地评估患者罹患MM的风险。

图3 诊断模型和NLR诊断MM的ROC曲线

图4 Hb、ALB和IgM诊断MM的ROC曲线

注：nomogram图能针对每例患者，根据每例患者的IgM、ALB、NLR、Hb检验结果，计算出患者个人发生MM的风险。

表2 诊断模型与各检测指标诊断MM的效能对比

3 讨 论

MM是第二常见的血液恶性肿瘤，其引起的肾损伤、感染等并发症仍然是导致患者死亡的常见原因[11]。尽管2014年以来，更多有效以及毒性小的治疗药物相继出现[12]，新型药物治疗如蛋白酶抑制剂、单克隆抗体以及自体造血干细胞移植对延长MM患者的无进展生存期以及总生存期有显著效果[2]，但MM目前仍无法治愈。MM的临床表现个体差异较大，存在广泛异质性[13],早期诊断、规范评估、积极治疗对于MM患者有重要意义[14]。本文构建的MM诊断模型灵敏度、特异度都较高，为临床提供一种及时识别可疑MM的方法，为诊断提供一定参考。

这些指标的检测简便易获得，在基层医院也能得到良好开展，相比有创的骨髓穿刺，本研究建立的MM诊断模型实用性强，易于被患者接受，减少患者身体以及心理负担，避免不必要的骨髓穿刺。IgM、NLR、Hb和ALB这4个指标在常规体检检验项目中也都基本囊括，临床医生可针对老年群体，结合相关的临床表现以及其他检测项目，对有罹患MM风险的老年体检人群进行早期发现。

本文处理数据的核心方法是LASSO回归算法，其适用于处理高维数据或大量数据，可筛选与研究目的相关的特征性指变量[15]。运用LASSO回归分析对17个相关实验室指标进行筛选，最终得到4个特征性指标，具有一定的科学性以及客观性。

MM患者的长期生存，与其免疫抑制减弱有关，骨髓源性抑制细胞(MDSC)能抑制T细胞的功能，MDSC由中性粒细胞和未成熟髓细胞组成，外周血中性粒细胞计数与淋巴细胞计数，即NLR能反映其功能，NLR曾被报道为实体肿瘤以及血液相关肿瘤的独立预后标志物，NLR≥2与预后不良相关[16]。本研究中NLR是MM发生的促进因素，与先前的研究基本符合。

在大多数MM患者中，贫血表现为Hb水平在80～100 g/L，而约10%的MM患者Hb水平低于80 g/L[17]。恶性浆细胞高表达凋亡受体导致未成熟红细胞凋亡以及TGF-β等肿瘤因子损害造血，造成MM患者贫血。

从图5的nomogram图中能看到，Hb水平的降低，会增加最终得分，提高患者患病风险，Hb水平降低是MM的一个促进因素。

本研究也存在不足之处：纳入的样本量有限，因此未设立模型验证组。未来将增大样本量，纳入不同地区不同人群的数据进行分析，并进一步对该诊断模型的诊断效能进行验证。