胡春曉，劉亞鋒，蘇憶欣，郭健強，張文婷，王雪芹，謝 軍, 胡萬發(fā)，吳 靜,3，邢應(yīng)如,3，胡 東,3，丁選勝

肺癌已成為全球發(fā)生率及病死率較高的癌癥之一[1]，其中非小細(xì)胞肺癌(non-small cell lung cancer,NSCLC)比例>80%。隨著醫(yī)療技術(shù)的發(fā)展,肺癌患者的生存期有了一定程度上延長，但五年生存率很低[2]，仍有57%的患者會發(fā)生遠處轉(zhuǎn)移，其中骨轉(zhuǎn)移發(fā)生率最高，占比30%～40%[3]。

骨轉(zhuǎn)移的早診斷、早治療，能提高患者的生存期。目前，臨床上骨轉(zhuǎn)移常用的診斷方法是全身影像學(xué)檢查，但在NSCLC的早期檢出率較低，成本較高，當(dāng)影像學(xué)顯示腫瘤轉(zhuǎn)移時，患者已處于肺癌晚期，預(yù)后較差[4]。該研究通過篩選NSCLC患者發(fā)生骨轉(zhuǎn)移的危險因素，構(gòu)建列線圖來早期預(yù)測NSCLC患者骨轉(zhuǎn)移發(fā)生風(fēng)險，為臨床的早期診治提供可靠依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 病例資料收集2016年1月—2020年12月在安徽理工大學(xué)附屬腫瘤醫(yī)院(淮南東方醫(yī)院集團腫瘤醫(yī)院)和安徽理工大學(xué)附屬醫(yī)院收治的經(jīng)病理學(xué)確診的NSCLC患者的臨床資料。排除標(biāo)準(zhǔn)：① 腺癌(LUAD)、鱗癌(LUSC)以外的病理類型。② 15 d之內(nèi)接受手術(shù)、放療、化療等治療。③ 嚴(yán)重的骨質(zhì)疏松、風(fēng)濕性關(guān)節(jié)病、外傷性骨折以及其他嚴(yán)重的并發(fā)疾病。④ 影響骨代謝的內(nèi)分泌疾病( 如糖尿病血糖異常、甲狀腺和甲狀旁腺疾病)。按照排除標(biāo)準(zhǔn)，最終納入230例患者。

1.2 腫瘤標(biāo)志物檢測采集兩組患者空腹靜脈血3 ml，分離血清，癌胚抗原(carcinoembryonic antigen,CEA)、甲胎蛋白(alpha fetoprotein,AFP)采用化學(xué)發(fā)光法測定，CEA參考值范圍：0～10 μg/L，AFP參考值范圍：0～20 μg/L。

1.3 血清Ca2+、磷(phosphorus,P)、堿性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)檢測采集2組患者空腹靜脈血3 ml，對所有患者血清Ca2+采用鄰甲酚酞絡(luò)合酮法測定，血清P采用磷鉬酸鹽法測定，血清ALP采用NPP-AMP法測定；血清Ca2+參考范圍：2.25～2.75 mmol/L，血清P參考范圍:0.97～1.61 mmol/L，血清ALP參考范圍：50～136 U/L。

2 結(jié)果

2.1 建模組和驗證組NSCLC骨轉(zhuǎn)移基線情況描述共納入230例患者，按照3 ∶2的比例隨機分成建模組和驗證組，其中138例為建模組，骨轉(zhuǎn)移患者70例(50.7%),無骨轉(zhuǎn)移患者68例(49.3%)。驗證組共92例患者，骨轉(zhuǎn)移患者47例(51.1%)，無骨轉(zhuǎn)移患者45例(48.9%)(表1)。

表1 建模組和驗證組病例的基線數(shù)據(jù)[n(%)]

2.2 NSCLC骨轉(zhuǎn)移危險因素的單因素及多因素分析對建模組138例患者發(fā)生骨轉(zhuǎn)移的危險因素進行單、多因素邏輯回歸分析。在單因素分析結(jié)果中，以P<0.1為標(biāo)準(zhǔn)將年齡(P=0.018)、性別(P=0.004)、病理類型(P=0.007)、N分期(P=0.089)、ALP(P=0.015)、CEA(P=0.002)納入多因素Logistic回歸分析，結(jié)果顯示年齡(P=0.034)、性別(P=0.011)、ALP水平(P=0.003)、CEA水平(P=0.003)作為NSCLC骨轉(zhuǎn)移的獨立危險因子具有統(tǒng)計學(xué)意義，而病理類型(P=0.053)與骨轉(zhuǎn)移密切相關(guān)但未顯示統(tǒng)計學(xué)意義(表2)。

表2 NSCLC患者骨轉(zhuǎn)移單因素及多因素分析[n(%)]

2.3 構(gòu)建預(yù)測模型并驗證同樣以P<0.1為標(biāo)準(zhǔn)將年齡、性別、病理類型、ALP、CEA為自變量，以是否發(fā)生骨轉(zhuǎn)移為因變量，進行Logistic回歸，計算相應(yīng)的回歸系數(shù)，建立數(shù)學(xué)預(yù)測模型，NSCLC患者發(fā)生骨轉(zhuǎn)移的風(fēng)險為P=2.191 68+1.262 63×CEA+0.764 27×ALP-1.071 16×病理類型-1.122 07×性別-0.043 54×年齡。對建模組繪制ROC，CEA、年齡、ALP、病理類型、性別的AUC值分別為0.625、0.607、0.604、0.394、0.382，其中CEA的AUC值最高，性別和病理類型的預(yù)測效能不佳。而聯(lián)合指標(biāo)(年齡、性別、病理類型、CEA、ALP)預(yù)測的AUC=0.792要高于單一指標(biāo)預(yù)測，說明聯(lián)合指標(biāo)預(yù)測要比單一指標(biāo)預(yù)測有更高的準(zhǔn)確性(圖1A)。年齡、CEA、ALP的特異度分別為72.1%、77.9%、82.4%，靈敏度分別為52.9%、47.1%、38.6%，而聯(lián)合指標(biāo)的特異度和靈敏度分別為73.5%、77.1%(表3)，其綜合表現(xiàn)優(yōu)于單一指標(biāo)?；谕粋€模型，將驗證組的92例NSCLC患者進行ROC分析，聯(lián)合指標(biāo)預(yù)測的AUC值為0.629，特異度為46.7%，靈敏度為83.0%(表3)，ROC曲線顯示聯(lián)合指標(biāo)預(yù)測要比單一指標(biāo)指標(biāo)預(yù)測效能更佳(圖1B)。

表3 建模組和驗證組各因素及聯(lián)合指標(biāo)預(yù)測的AUC

圖1 建模組及驗證組的ROC曲線分析

2.4 預(yù)測模型的可視化將多因素分析篩選出來的因素即年齡、性別、病理類型、ALP、CEA納入預(yù)測模型，使用“RMS”軟件包建立列線圖。分為每個危險因素對應(yīng)的分值，總分為全部危險因素對應(yīng)的分值相加得到的總分?jǐn)?shù)，每一個總分對應(yīng)下方的骨轉(zhuǎn)移風(fēng)險，見圖2。

圖2 NSCLC患者骨轉(zhuǎn)移列線圖預(yù)測模型

2.5 繪制列線圖的校準(zhǔn)曲線及DCA繪制列線圖的校準(zhǔn)圖，紅線代表該模型的標(biāo)準(zhǔn)曲線，黑線代表該模型的校準(zhǔn)曲線，校準(zhǔn)圖顯示該模型的校準(zhǔn)曲線趨勢與標(biāo)準(zhǔn)曲線貼合程度尚可，說明該模型用于預(yù)測NSCLC患者骨轉(zhuǎn)移風(fēng)險具有可靠性(圖3)。通常應(yīng)用DCA評價NSCLC骨轉(zhuǎn)移風(fēng)險預(yù)測模型的臨床適用性，橫線表示所有樣本都是陰性，凈獲益為0；斜線表示所有樣本都是陽性，凈獲益是個斜率為負(fù)值的反斜線。決策曲線距離2條極端線越遠,說明列線圖臨床應(yīng)用價值越高，DCA的結(jié)果表明，列線圖模型可在很大的風(fēng)險閾值概率范圍內(nèi)提高對骨轉(zhuǎn)移風(fēng)險的預(yù)測能力。見圖4。

圖3 列線圖的校準(zhǔn)曲線

圖4 NSCLC骨轉(zhuǎn)移預(yù)測模型的DCA分析

3 討論

骨相關(guān)事件(SREs)常在肺癌患者骨轉(zhuǎn)移后發(fā)生，包括疼痛、病理性骨折、脊髓壓迫、高鈣血癥等。 其中，疼痛是肺癌發(fā)生骨轉(zhuǎn)移后最為明顯的臨床特征[5]。但是，由于骨轉(zhuǎn)移發(fā)病隱匿，骨相關(guān)事件大多在晚期才會出現(xiàn)，往往導(dǎo)致醫(yī)生不能及時發(fā)現(xiàn)骨轉(zhuǎn)移發(fā)生，使患者錯過診治的最佳時機。CT、MRI、骨X線全身顯像等常規(guī)影像學(xué)技術(shù)是目前臨床上常用來診斷骨轉(zhuǎn)移的方法，但也有一定局限性，例如患者往往在出現(xiàn)明顯的臨床特征后才做影像學(xué)檢查，可能已處于肺癌晚期，此時已不能取得最佳的治療效果。常規(guī)的影像學(xué)檢查既不能在早期及時發(fā)現(xiàn)NSCLC患者骨轉(zhuǎn)移的發(fā)生，又會給患者帶來一定的經(jīng)濟壓力，這就推動人們尋找更加簡便適用的方法來預(yù)測NSCLC患者發(fā)生骨轉(zhuǎn)移的早期風(fēng)險，其對于延長患者生存期、改善臨床治療效果具有十分重要的意義。本研究共納入了14個可能與NSCLC骨轉(zhuǎn)移發(fā)生相關(guān)的的因素，其中CEA(P=0.003)、ALP(P=0.003)、病理類型(P=0.053)、年齡(P=0.034)、性別(P=0.011)可作為NSCLC患者骨轉(zhuǎn)移發(fā)生風(fēng)險的預(yù)測因素。韓春明 等[6]研究表明，肺癌骨轉(zhuǎn)移與病理類型具有相關(guān)性,腺癌骨轉(zhuǎn)移發(fā)生率高，與本研究結(jié)果一致。有研究[7]表明，骨轉(zhuǎn)移的患者比未轉(zhuǎn)移的患者更年輕；本研究同樣表明年齡小的NSCLC患者更容易發(fā)生骨轉(zhuǎn)移。在臨床實踐中，病理類型(P=0.053)有意義且該指標(biāo)接近于0.05的統(tǒng)計學(xué)標(biāo)準(zhǔn)，所以這個指標(biāo)可作為預(yù)測因素納入預(yù)測模型。

Ayan et al[8]研究NSCLC患者和SCLC患者血清CEA水平，結(jié)果顯示，發(fā)生骨轉(zhuǎn)移的NSCLC患者血清的CEA水平明顯高于未發(fā)生骨轉(zhuǎn)移患者。與其相符，在本研究中，骨轉(zhuǎn)移組CEA水平顯著高于未轉(zhuǎn)移組。ALP是反映成骨細(xì)胞活性的重要標(biāo)志物，不僅由成骨細(xì)胞分泌，還可由肝臟、小腸和胎盤等各種器官產(chǎn)生。有文獻[9]報道，肺癌骨轉(zhuǎn)移多為溶骨性骨損壞，在發(fā)生骨轉(zhuǎn)移的乳腺癌及肺癌患者中，血清骨形成及骨吸收標(biāo)志物均可見上升表達，骨轉(zhuǎn)移的發(fā)生造成骨受損會使成骨細(xì)胞分泌大量ALP來修復(fù)受損骨骼,因此，肺癌骨轉(zhuǎn)移的患者ALP水平顯著增高，這與本研究結(jié)果一致。該研究顯示，建模組中，骨轉(zhuǎn)移和未轉(zhuǎn)移組的NSCLC患者性別具有顯著差異，女性發(fā)生NSCLC骨轉(zhuǎn)移的風(fēng)險更高，這與馮小雙 等[10]的研究結(jié)果近似，骨轉(zhuǎn)移在肺癌和食管癌患者轉(zhuǎn)移部位中的占比男性低于女性(P<0.01)。有研究[11]報道，血清Ca2+、ALP、細(xì)胞角蛋白19片段抗原21-1(CYFRA21-1)聯(lián)合預(yù)測肺癌骨轉(zhuǎn)移的AUC值為0.765，而在本研究中，聯(lián)合指標(biāo)預(yù)測的AUC值為0.792，提示后者預(yù)測效能更高。

列線圖能夠預(yù)測疾病風(fēng)險或生存結(jié)局，整合了各種個體危險因素，量化了每個變量的影響，從而可視化不同患者的結(jié)果[12]。該模型可預(yù)測10%～90%的骨轉(zhuǎn)移風(fēng)險。假設(shè)一個NSCLC男性患者測得CEA水平為12.3 ng/ml，ALP水平為142 U/L,病理類型為腺癌，年齡68歲，那該患者的總分為53(CEA>10 ng/ml)+64(ALP>136 U/L)+45(腺癌)+49(年齡=68)+0(男性)=211，說明該患者此刻骨轉(zhuǎn)移的風(fēng)險=86%,發(fā)生骨轉(zhuǎn)移的風(fēng)險較大，建議盡快行骨轉(zhuǎn)移相關(guān)檢測及治療。