唐興華,吳婧文,韓利會,楊秋安,薛玉文
1 山東大學齊魯醫(yī)院腫瘤放療科,濟南 250012;2 山東大學齊魯醫(yī)院呼吸與危重癥醫(yī)學科
肺癌是中國乃至世界最常見的惡性腫瘤之一,也是癌癥死亡的主要原因之一。在全球絕大多數(shù)國家,肺癌的發(fā)病率和死亡率均居首位[1],其中非小細胞肺癌(non-small cell lung cancer,NSCLC)占肺癌患者總數(shù)的85%~90%,而肺腺癌(lung adenocarcinoma,LUAD)在NSCLC中占50%以上[2]。隨著計算機斷層掃描篩查的廣泛應用及健康意識的增強,早期LUAD檢出率越來越高,而手術切除是早期LUAD的標準治療方式。研究[3]顯示,Ⅰ期肺癌患者平均5年生存率約78.6%,其中ⅠA1期約92%、ⅠA2期約83%、ⅠA3期約77%、ⅠB期約68%,可見仍有不在少數(shù)的早期NSCLC患者在根治性切除術后因復發(fā)轉移而導致治療失敗。由于化療相關的不良反應可能遠超生存獲益,因此大多數(shù)早期LUAD患者不建議在術后接受輔助化療[4]。傳統(tǒng)的TNM分期無法精確區(qū)分腫瘤的生物學異質性,導致其難以準確預估早期(Ⅰ-ⅡA期)LUAD復發(fā)轉移的風險。因此,確定早期(Ⅰ-ⅡA期)LUAD術后復發(fā)轉移的高危因素,以便及時進行圍手術期干預,對于降低術后復發(fā)轉移率及延長總生存期具有重要意義。基于此,我們分析了Ⅰ-ⅡA期肺腺癌根治術后復發(fā)轉移的危險因素,并構建Ⅰ-ⅡA期肺腺癌根治術后復發(fā)轉移的預測模型,現(xiàn)將結果報道如下。
1.1 研究對象 選取2016年1月1日—2018年4月30日山東大學齊魯醫(yī)院收治的行肺癌根治術并經(jīng)病理確診為Ⅰ-ⅡA期LUAD患者205例。納入標準:①病理診斷為Ⅰ-ⅡA期原發(fā)性LUAD;②接受肺葉切除 + 縱隔淋巴結清掃術,且術后病理顯示支氣管切緣為陰性;③未合并其他惡性腫瘤。排除標準:①病理類型為黏液腺癌、腸型腺癌、原位腺癌及微浸潤腺癌,或合并其他病理成分;②術前接受過其他治療;③非肺癌原因死亡;④臨床資料不完整。
1.2 資料收集 收集205例Ⅰ-ⅡA期LUAD患者的臨床資料,包括性別、年齡、吸煙史、術前肺功能、腫瘤位置、腫瘤最大直徑、淋巴結清掃數(shù)目、術后病理見微乳頭結構、胸膜侵犯、脈管癌栓、輔助化療情況、術前血清癌胚抗原(carcinoembryonic antigen,CEA)水平、術前中性粒細胞計數(shù)與淋巴細胞比值(neutrophil to lymphocyte ratio,NLR)、術前預后營養(yǎng)指數(shù)(prognostic nutritional index,PNI)。隨訪方式為電話隨訪和臨床資料調(diào)閱,隨訪截止時間2023年4月30日。統(tǒng)計患者術后復發(fā)轉移情況,是否復發(fā)轉移通過胸部CT、腹部CT或腹部B超、顱腦MRI、全身骨掃描及病理檢查等方式確診。通過患者術前1周以內(nèi)的血常規(guī)和生化結果計算PNI及NLR值。PNI=血清白蛋白(g/L) + 5×淋巴細胞計數(shù)(×109/L)。NLR=中性粒細胞計數(shù)(×109/L)/淋巴細胞計數(shù)(×109/L)。采用(Receiver operator characteristic curve,ROC)曲線確定NLR、PNI的最佳臨界值,取Youden指數(shù)最大的PNI、NLR值作為確定高低PNI、NLR的截斷值。
1.3 Ⅰ-ⅡA期LUAD術后復發(fā)轉移的獨立危險因素分析 采用Kaplan-Meier法繪制生存曲線,聯(lián)合log-rank法進行單因素分析。采用COX比例風險模型進行多因素分析。P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。
1.4 Ⅰ-ⅡA期LUAD根治術后復發(fā)轉移風險預測列線圖的構建及評價方法 使用R語言軟件構建Ⅰ-ⅡA期LUAD根治術后復發(fā)轉移風險預測列線圖。采用Bootstrap法對列線圖進行內(nèi)部驗證,自抽樣次數(shù)B=1000,計算該列線圖的C-index值;繪制列線圖的ROC,評價列線圖的區(qū)分度。采用校準曲線評價列線圖的一致性。
205例Ⅰ-ⅡA期LUAD患者中,男100例,女105例;年齡30~79(58.8 ± 8.2)歲,其中>65歲40例,≤65歲165例;有吸煙史58例,無吸煙史147例;術前肺功能正常167例,術前肺功能異常38例;腫瘤位置:左肺上葉43例,左肺下葉33例,右肺上葉80例,右肺中葉13例,右肺下葉36例;腫瘤最大直徑>3 cm者30例,腫瘤最大直徑≤3 cm者175例;淋巴結清掃數(shù)目>10枚98例,淋巴結清掃數(shù)目≤10枚107例;術后病理見微乳頭結構18例,未見微乳頭結構187例;術后病理見胸膜侵犯45例,未見胸膜侵犯160例;術后病理見脈管癌栓5例,未見脈管癌栓200例;術后行輔助化療51例,未行輔助化療154例;術前血清CEA水平>5 ng/mL者36例,術前血清CEA水平≤5 ng/mL者169例;術前NLR>2.285者82例,術前NLR≤2.285者123例;術前PNI>46.625者89例,術前PNI≤46.625者116例。
2.1 Ⅰ-ⅡA期LUAD根治術后復發(fā)轉移的相關因素 205例Ⅰ-ⅡA期LUAD患者中,術后出現(xiàn)復發(fā)轉移37例,術后復發(fā)轉移率為18.0%。單因素分析結果顯示,腫瘤最大直徑(P<0.001)、術后病理見微乳頭結構(P=0.008)、術前肺功能(P=0.013)、術前血清CEA水平(P<0.001)、術前NLR(P<0.001)、術前PNI(P<0.001)與Ⅰ-ⅡA期LUAD根治術后復發(fā)轉移有關。
2.2 Ⅰ-ⅡA期LUAD根治術后復發(fā)轉移的獨立危險因素 Ⅰ-ⅡA期LUAD根治術后復發(fā)轉移獨立危險因素的COX回歸森林圖見圖1。COX多因素分析結果顯示,腫瘤最大直徑>3 cm(P=0.001)、術前血清CEA>5 ng/mL(P=0.007)、術前NLR>2.285(P=0.02)、術前PNI≤46.625(P=0.006)是Ⅰ-ⅡA期LUAD根治術后復發(fā)轉移的獨立危險因素。
圖1 Ⅰ-ⅡA期LUAD患者根治術后復發(fā)轉移影響因素的COX回歸森林圖
2.3 Ⅰ-ⅡA期LUAD根治術后復發(fā)轉移風險預測列線圖的構建結果 構建的Ⅰ-ⅡA期LUAD根治術后復發(fā)轉移風險預測列線圖見圖2。
圖2 Ⅰ-ⅡA期LUAD根治術后復發(fā)轉移風險預測列線圖
2.4 Ⅰ-ⅡA期LUAD根治術后復發(fā)轉移風險預測列線圖的評價結果
2.4.1 列線圖的區(qū)分度評價結果 列線圖的C-index值為0.814(95%CI為0.751~0.877)。Ⅰ-ⅡA期LUAD患者根治術后2年、3年、5年復發(fā)轉移風險預測列線圖的ROC見圖3,其中Ⅰ-ⅡA期LUAD根治術后2年、3年、5年的AUC分別為0.757(95%CI為0.641~0.874)、0.696(95%CI為0.595~0.797)、0.675(95%CI為0.589~0.762)。列線圖的C-index值和ROC分析結果均提示該列線圖區(qū)分度良好。
圖3 Ⅰ-ⅡA期LUAD根治術后2年、3年、5年復發(fā)轉移風險預測列線圖的ROC
2.4.2 列線圖的一致性評價結果 Ⅰ-ⅡA期LUAD根治術后2年、3年、5年復發(fā)轉移風險預測列線圖的校準曲線見圖4,由圖4可知,Ⅰ-ⅡA期LUAD根治術后2年、3年、5年復發(fā)轉移風險預測列線圖的校準曲線均接近參考線,提示該列線圖2年、3年、5年生存率預測值與實際觀測值之間具有良好的一致性。
圖4 Ⅰ-ⅡA期LUAD根治術后2年、3年、5年復發(fā)轉移風險預測列線圖的校準曲線
LUAD已成為NSCLC中最主要病理學類型,其術后復發(fā)轉移通常是自身及外界因素共同作用的結果。Ⅰ-ⅡA期LUAD患者異質性相對較強,目前尚無確切指標對其術后復發(fā)轉移風險進行精準預測。既往國內(nèi)外臨床所廣泛采用的TNM分期標準對于肺癌的治療決策提供了重要參考。但是,由于TNM分期系統(tǒng)所包含的影響因素有限,同為Ⅰ期或ⅡA期的早期LUAD患者仍有著截然不同的預后。隨著精準醫(yī)學的發(fā)展,研究[5-6]顯示某些生化因素(如白細胞計數(shù)、血清鈣離子水平)、血液腫瘤標志物(如CEA、Cyfra21-1)、循環(huán)腫瘤DNA等均可能用于預測早期LUAD的預后。因此,篩選并驗證更多與早期LUAD根治術后復發(fā)轉移的相關危險因素,可以為患者帶來更大的生存獲益。
TNM分期是國內(nèi)外公認的影響肺癌預后的相關危險因素。TNM分期越晚的患者,術后殘留腫瘤細胞的風險越高,從而導致腫瘤復發(fā)轉移的風險越高[7-8]。邱培等[9]研究發(fā)現(xiàn),T2、T3期相比T1期NSCLC患者復發(fā)及轉移率均明顯升高。本研究COX回歸分析結果亦顯示,腫瘤最大直徑>3 cm為Ⅰ-ⅡA期LUAD根治術后復發(fā)轉移的獨立危險因素。因此,早期診斷對于降低術后復發(fā)轉移率、改善生存期具有重要意義。
CEA是臨床常用的LUAD相關腫瘤標志物,早在上個世紀就有國外研究顯示術前血清CEA水平與NSCLC的分期及預后相關[10]。CEA在腫瘤細胞的調(diào)節(jié)及黏附過程中有重要作用,較高的CEA表達水平通常預示著腫瘤細胞具有較高的遷移和轉移潛力,這可能是由于腫瘤和血管之間的細胞—細胞黏附造成的結果[11-12]。目前臨床所采用的CEA參考值范圍為0~5 ng/mL,是基于腫瘤患者與正常人之間的臨界值,而對于預測早期肺腺癌復發(fā)轉移的CEA臨界值目前尚無確切定論。有研究報道,術前血清CEA>5 ng/mL是肺癌根治術后出現(xiàn)復發(fā)及轉移的危險因素[13]。但是術前CEA水平越高,可能預示著更大的腫瘤負荷和更晚的臨床分期,因此采用5 ng/mL作為早期LUAD復發(fā)轉移的預測指標臨界值可能會遺漏部分高危患者。TATSUYA等[14]研究顯示,在Ⅰ期LUAD患者中,術前血清CEA水平>2.5 ng/mL時無復發(fā)生存率(RFS)差異最為顯著,可作為預測其復發(fā)轉移風險的臨界值。但由于多數(shù)研究樣本量相對較小且多為回顧性研究,預測早期LUAD根治術后復發(fā)轉移的術前血清CEA臨界值仍需大規(guī)模前瞻性臨床試驗去證實。
惡性腫瘤復發(fā)轉移主要是改變機體微環(huán)境來實現(xiàn)。TRINCHIERI等[15]首次提出了腫瘤和炎癥存在關系。研究[16]顯示,中性粒細胞可通過其胞外網(wǎng)狀陷阱(NETs)形成和衍生物釋放來促進腫瘤增殖及復發(fā)轉移。NETs可以促進腫瘤轉移。首先,NETs可以通過其上的蛋白酶(如MMP9、NE)溶解胞外基質,釋放血管內(nèi)皮細胞增殖因子(VEGF),以提高腫瘤侵襲和血管生成的能力;其次,NETs可以誘導癌細胞上皮細胞間質化(EMT)的產(chǎn)生。在血管滲透的過程中,NETs捕獲腫瘤細胞并通過von Willebrand因子(VWF)黏附于血管壁,破壞血管內(nèi)皮細胞之間的正常連接,使腫瘤細胞更易于突破血管壁進入循環(huán)系統(tǒng)。淋巴細胞作為免疫應答的重要細胞成分,其免疫監(jiān)視作用可抑制腫瘤發(fā)展。而中性粒細胞所釋放的氧自由基等介質可影響淋巴細胞的活性,導致機體的免疫功能受到抑制。因此,中性粒細胞增多及淋巴細胞減少可造成腫瘤微環(huán)境改變,導致腫瘤細胞增殖、促進血管生成和誘導放化療抵抗,從而引起腫瘤浸潤及轉移的發(fā)生。因此,血液炎性指標可作為預測早期肺癌復發(fā)轉移的重要參考。本研究COX回歸分析結果顯示,NLR是Ⅰ-ⅡA期LUAD根治術后復發(fā)轉移的獨立危險因素,與現(xiàn)有多項文獻報道相符。
PNI最初是由日本學者小野寺等[17]提出,主要通過評估胃腸外科患者術后的營養(yǎng)及免疫狀態(tài)來預測其術后并發(fā)癥發(fā)生及死亡風險。近年來,PNI已被證實可以為肺癌、結直腸癌、乳腺癌等多種惡性腫瘤的預后分析提供參考,但PNI對于早期LUAD術后復發(fā)轉移影響的研究較少。PNI通過患者術前血清白蛋白水平及外周血淋巴細胞計數(shù)來反映機體全身炎癥反應。外周血淋巴細胞尤其是T淋巴細胞,可以通過分泌細胞因子啟動針對腫瘤細胞的細胞毒性免疫反應,在抑制腫瘤發(fā)生及轉移方面有重大作用。而血清白蛋白作為營養(yǎng)指標對機體免疫功能有維護作用。低蛋白血癥不僅可以通過損傷免疫系統(tǒng)引起腫瘤生長擴散,還可以增強腫瘤的炎癥反應及IL-6、TNF-α的釋放導致腫瘤侵襲和復發(fā)。目前,各項研究對于PNI臨界值的選擇也不盡相同。FUMIHIRO等[18]的研究針對141例Ⅰ期 NSCLC術后患者的分析發(fā)現(xiàn),高PNI組患者的無病生存期顯著優(yōu)于低PNI組。本研究的結果與之相符。目前對于PNI的臨界值尚無明確報道,各項研究取值范圍在45~50,預測早期LUAD術后復發(fā)轉移臨界值的精確范圍仍需大樣本臨床試驗去證實。
綜上所述,Ⅰ-ⅡA期LUAD根治術后復發(fā)轉移的獨立危險因素為腫瘤最大直徑>3 cm、術前血清CEA>5 ng/mL、術前NLR>2.285、術前PNI≤46.625。成功構建了Ⅰ-ⅡA期LUAD根治術后復發(fā)轉移風險預測模型,且模型的區(qū)分度與一致性均較好。早期LUAD患者異質性較強,探索其術后復發(fā)轉移的獨立危險因素具有重要研究意義。本研究為早期LUAD除外單純基于解剖特征的TNM分期模式,轉向聯(lián)合多種血液標志物等綜合性分析來提高早期LUAD患者預后的準確性提供了思路。雖然某些相關危險因素如脈管癌栓及胸膜侵犯等在本研究結果中并非獨立危險因素,但既往亦有文獻證實其可能與早期LUAD術后復發(fā)轉移相關,未來臨床上需更多的大樣本前瞻性研究來探索更多的相關危險因素、多基因突變及分子標志物與早期LUAD預后的關系,精準篩選高風險人群,為可能需要術后輔助治療的患者治療決策提供依據(jù),爭取更好的預后。同時,本研究根據(jù)Ⅰ-ⅡA期LUAD根治術后復發(fā)轉移的獨立危險因素構建了風險預測模型,可為Ⅰ-ⅡA期LUAD患者術后治療決策選擇提供參考。