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乳腺癌具有异质性高、预后不佳、治疗复杂等特点，严重危害女性身心健康。
实现精准预后预测，甄别死亡高危人群，开展个体化治疗是精准医学的核心理念。然而，现有乳腺癌预后预测模型存在诸多不足。
2024年8月11日，南京医科大学公共卫生学院2019级生物统计专业本科生薛茂杰，以第一作者身份在Journal of Advanced Research（IF=11.4、中科院/JCR 1区）发表学术论文，其构建的ARTEMIS模型在乳腺癌预后预测领域取得新突破。
ARTEMIS在Journal of Advanced Research杂志发表
研究人员利用多个乳腺癌精细队列资源，采用“两类效应识别（Double Types of Effects）→两步筛选信号（Double Steps of Screening）→两步构建模型（Double Steps of Modeling）”的3-D建模策略，构建了准确性高、稳健性强的乳腺癌预后预测模型：ARTEMIS。
ARTEMIS建模研究的图形摘要
ARTEMIS具有显著的风险分层能力，能够有效甄别死亡高危人群。例如，风险评分>90%分位数的患者与<25%的患者相比，前者死亡风险是后者的15.43倍。
ARTEMIS甄别死亡高危人群的效果
ARTEMIS具有稳健的区分度。3年和5年生存预测的AUC分别是0.844和0.816，综合评价指标C指数为0.803。此外，ARTEMIS具有稳健的校准度，3年和5生存预测的E/O值分别是1.060和1.090。
根据全球疾病负担统计，全球约有近226万的女性乳腺癌患者。决策曲线分析表明，应用ARTEMIS指导临床医疗干预，使得患者具有较高的临床获益。以5年生存期为结局，当患者死亡率>0.4需要临床干预时，ARTEMIS可提前识别14.01万（62‰）真实的死亡患者，并使得127万患者（56.01%）免于过度的医疗干预。
课题组严格按照系统综述与Meta分析报告标准（PRISMA），开展了乳腺癌预后预测模型的系统综述。与现有209个模型相比，ARTEMIS在准确性、外推性和样本量三方面均存在明显优势，可能是最佳的乳腺癌预后预测模型。
为便于临床应用，课题组开发了在线平台：http://bigdata.njmu.edu.cn/ARTEMIS/。平台能够预测患者在260个月内任意时点的生存概率。
ARTEMIS在线应用平台
陈峰教授团队长期关注交互作用信号识别和预测模型构建，已经成功应用3-D建模策略构建了多个预测模型，包括：肺癌Prophet模型（Zhang R, et al. Chest. 2020）、脑胶质瘤APOLLO模型（Chen J, et al. eBioMedicine. 2022）、头颈部鳞癌ATHENA模型（Xu Z, et al. Clinical Epigenetics. 2023）、乳腺癌ARTEMIS模型（Xue M, et al. Journal of Advanced Research. 2024）。一系列实践提示3-D建模策略具有较好的通用性。
3-D建模策略的系列实践
该研究获得国家自然科学基金重点国际合作研究项目、面上项目资助。南京医科大学2019级生物统计专业本科生薛茂杰（本科生导师：张汝阳副教授）、南京医科大学附属口腔医院徐子昂硕士、南京医科大学生物统计学系博士生王湘为论文共同第一作者。南京医科大学公共卫生学院生物统计学系陈峰教授、赵杨教授、张汝阳副教授为论文共同通讯作者。
该研究还得到了哈佛大学David C. Christiani教授、密歇根大学Yi Li教授、厦门大学附属心血管病医院副研究员陈家进、南京医科大学公共卫生学院2019级生物统计专业本科生孔鑫鑫、周沈宣和吴佳敏、宾夕法尼亚州立大学本科生张育豪的大力支持。
参考文献：
Xue M, Xu Z, Wang X, et al. ARTEMIS: An independently validated prognostic prediction model of breast cancer incorporating epigenetic biomarkers with main effects and gene-gene interactions. J Adv Res. Published online August 11, 2024. doi:10.1016/j.jare.2024.08.015
