全身炎癥反應指數(shù)對膠質瘤患者臨床預后影響及與IDH1突變的關系

張立志 劉 平 吉慧軍 李守春 張志文

膠質瘤是指起源于神經(jīng)膠質細胞的腫瘤，是腦組織內(nèi)最常見的惡性腫瘤，占全部顱內(nèi)腫瘤的40%～50%，在兒童惡性腫瘤中位居第二位[1-2]。近年來原發(fā)性惡性顱內(nèi)腫瘤呈逐年遞增的趨勢，以中老年人群增長居多[3]。膠質瘤呈侵襲性生長，術后易復發(fā)，尤以高級別膠質瘤為重，預后較差，病死率高，生存期短[4]。膠質瘤的治療目前仍以手術為主，輔助術后放化療、靶向治療和免疫治療等綜合治療方式，但術后生存時間并未有明顯改善。有研究指出，炎性反應和腫瘤有著一定的關系[5]。炎癥構成腫瘤微環(huán)境的一部分，體循環(huán)中炎性細胞的變化影響著腫瘤的發(fā)生、發(fā)展和轉移等過程[6-7]。全身炎癥反應指數(shù)(Systemic inflammation response index，SIRI)是基于外周血中性粒細胞、單核細胞和淋巴細胞絕對值的綜合指標，可代表體內(nèi)三個不同的炎癥和免疫途徑，能更全面的反應炎癥和免疫的平衡狀態(tài)。膠質瘤中異檸檬酸脫氫酶基因1(Isocitrate dehydrogenase，IDH1)突變狀態(tài)在一定程度上影響著患者的臨床病理特點，進而影響治療方式的選擇。因此，本研究旨在探討SIRI對膠質瘤患者臨床預后的影響及與IDH1突變的關系，為臨床診斷和治療膠質瘤提供一定的參考。

1 資料與方法

1.1 一般資料

收集2006年8月—2015年11月于我院神經(jīng)外科就診，并經(jīng)病理學確診為膠質瘤的患者80例。其中男性49例，女性31例；年齡1～82歲，平均年齡36.8±2.5歲；腫瘤位于幕上32例，幕下48例。所有入選患者術前均未行放化療和其他抗腫瘤治療。根據(jù)2016年WHO膠質瘤分類標準，Ⅰ級11例，Ⅱ級17例，Ⅲ級36例，Ⅳ級16例。本研究通過我院倫理委員會批準，依據(jù)赫爾辛基宣言標準，均與患者簽署知情同意書。

應用ROC曲線確定SIRI判斷患者術后生存狀態(tài)的最佳分界值，經(jīng)分析最佳分界值為0.67×109/L。依據(jù)SIRI最佳分界值分為兩組，低SIRI組SIRI<0.67×109/L，高SIRI組SIRI≥0.67×109/L。KPS評分在30～90之間，平均值為70±15；術后32人行放射治療，48人未行放射治療；術后29人行化學治療，51人未行化學治療；IDH1發(fā)生突變者54例，未發(fā)生突變者26例。經(jīng)統(tǒng)計學分析，兩組患者在腫瘤位置、手術情況、IDH1突變等方面比較，差異均具有統(tǒng)計學意義(P<0.05)(表1)。

表1 兩組患者的臨床資料比較[n(%)]

1.2 采血方法

所有患者治療前采取晨起空腹外周靜脈血。SIRI定義為外周靜脈血液中性粒細胞和單核細胞的乘積與淋巴細胞的比值。外周靜脈血中各類血細胞均采用XE-2100血液分析儀進行分析。

1.3 IDH1突變檢測方法

所有入組患者術后腫瘤組織經(jīng)石蠟包埋并進行切片，做成4 μm左右的切片，二甲苯溶液中脫蠟，水化，3%過氧化氫溶液孵育5 min阻斷內(nèi)源性過氧化物酶。用EDTA在微波爐中進行抗原修復，修復溫度120℃，修復時間5 min，室溫下冷卻。滴加一抗IDH1(1∶100)，PBS陰性對照，4℃孵育過夜。PBS液沖洗后滴加辣根過氧化物酶標記的山羊抗兔二抗，室溫下孵育20 min。DAB顯色液進行化學顯示5～10 min，蒸餾水沖洗終止顯色。蘇木素復染，梯度酒精脫水，樹膠封片。兩位高年資病理醫(yī)師進行判讀免疫組化結果。同時應用DNA提取試劑盒提取石蠟切片組織中的DNA，并進行目的DNA擴增和HRM分析。

1.4 隨訪情況

所有患者均通過門診或電話隨訪，術后第1～2年每3個月隨訪一次，術后第3～5年每6個月隨訪一次，此后每年隨訪一次，直至死亡。隨訪內(nèi)容主要包括一般臨床檢查、血液學檢查和影像學檢查等。無進展生存時間(Progress free survival，PFS)定義為自手術后的第一天開始直至出現(xiàn)腫瘤進展、復發(fā)或其他原因死亡的時間?？偵鏁r間(Overall survival，OS)定義為自手術后的第一天開始直至最后一次隨訪或死亡的時間。本研究終點是末次隨訪時間或者患者死亡時間。末次隨訪時間是2017年11月10日。

1.5 統(tǒng)計學方法

采用SPSS 19.0軟件和GraphPad Prism 5軟件進行數(shù)據(jù)處理和分析，應用ROC曲線依據(jù)膠質瘤患者術后生存狀態(tài)來確定SIRI最佳分界值，敏感性和特異性值最大者定義為最佳分界值。計數(shù)資料采用例數(shù)(%)描述，組間比較采用χ2檢驗或Fisher精確檢驗；計量資料采用均數(shù)±標準差描述，采用t檢驗進行組間比較；采用Kaplan-Meier法和Log-rank法分析術后生存情況。應用Cox比例風險回歸模型進行單因素和多因素分析，P<0.05為差異具有統(tǒng)計學意義。

2 結果

2.1 血液學參數(shù)比較

所有患者的血液學參數(shù)包括白細胞、血紅蛋白、中性粒細胞、單核細胞、血小板、淋巴細胞的絕對值計數(shù)，其中位值分別為6.15×109/L、136×109/L、3.80×109/L、0.40×109/L、223×109/L、2.00×109/L。應用ROC曲線依據(jù)膠質瘤患者術后生存狀態(tài)來確定中性粒細胞-淋巴細胞比值(NLR)、單核細胞-淋巴細胞比值(MLR)、血小板-淋巴細胞比值(PLR)的最佳臨界值，其最佳臨界值分別為1.81、0.21、115。經(jīng)統(tǒng)計學分析，高SIRI組和低SIRI組在白細胞、中性粒細胞、單核細胞、NLR、MLR、PLR等參數(shù)比較，差異均具有統(tǒng)計學意義(P<0.05)(表2)。

2.2 術后生存情況

低SIRI組術后中位PFS和中位OS分別為46.90個月和57.90個月；高SIRI組術后中位PFS和中位OS分別為31.78個月和47.22個月。經(jīng)Log-rank法分析，兩組術后PFS和OS比較差異均具有統(tǒng)計學意義(P<0.05)(圖1，圖2)。經(jīng)Cox風險比例回歸模型單因素和多因素分析，年齡、性別、手術情況、WHO分級、單核細胞、SIRI、IDH1突變是PFS的獨立預后因素；年齡、手術情況、WHO分級、SIRI、IDH1突變是OS的獨立預后因素(表3，表4)。

2.3 SIRI和IDH1突變的關系

經(jīng)單因素和多因素分析，SIRI和IDH1均是膠質瘤預后的獨立因素。為進一步分析SIRI和IDH1突變的關系，我們進行了亞組分析。低SIRI組中IDH1突變22例，突變率為64.7%(22/34)；高SIRI組中IDH1突變19例，突變率為41.3%(19/46)。兩組在IDH1突變率方面比較，差異具有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。在低SIRI組中，IDH1突變的中位PFS和OS分別為46.25個月和60.10個月；IDH1未突變的中位PFS和中位OS分別為43.17個月和57.90個月；經(jīng)Log-rank法分析，兩組的PFS和OS比較，差異均具有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。在高SIRI組中，IDH1突變的中位PFS和中位OS分別為29.14個月和40.89個月；IDH1未突變的中位PFS和中位OS分別為34.92個月和49.52個月；經(jīng)Log-rank法分析，兩組的PFS和OS比較，差異均具有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。

表2 全身炎癥反應指數(shù)(SIRI)與血液學參數(shù)之間的關系[n(%)]

圖1 兩組神經(jīng)膠質瘤的無進展生存期曲線Figure 1 The progress free survival(PFS)for glioma patients with low or high SIRI by Kaplan-Meier analysis

圖2 兩組神經(jīng)膠質瘤的總生存期曲線Figure 2 The overall survival(OS)for glioma patients with low or high SIRI by Kaplan-Meier analysis

ParametersUnivariateanalysisHR(95%CI)PMultivariateanalysisHR(95%CI)PAge(years)<0.001<0.001<401(reference)1(reference)≥407.707(2.910^20.416)6.883(3.094^15.316)Gender0.0120.017Male1(reference)1(reference)Female0.239(0.079^0.727)0.344(0.143^0.825)Primarytumorsite0.420Supratentorial1(reference)Subtentorial1.538(0.541^4.376)Typeofsurgery<0.001<0.001Totalresection1(reference)1(reference)Subtotalresection6.507(1.592^26.601)0.0094.730(1.790^12.433)0.002Partialresection14.058(3.810^51.973)<0.0018.336(2.894^24.013)<0.001Tumorsize(mm)0.808<501(reference)≥500.880(0.313^2.471)KPSscore0.372<701(reference)≥701.726(0.521^5.718)WHOstage0.0040.004Ⅰ1(reference)1(reference)Ⅱ7.626(1.169^49.800)0.0043.545(0.978^12.848)0.004Ⅲ17.933(3.299^97.486)0.00111.394(2.809^45.489)0.001Ⅳ14.982(2.942^76.291)0.0017.932(2.111^29.797)0.002Postoperativeradiotherapy0.398Yes1(reference)No1.495(0.589^3.704)Postoperativechemotherapy0.604Yes1(reference)No0.759(0.267^2.156)Whitebloodcell0.565<6.151(reference)≥6.150.385(0.015^9.956)Hemoglobin0.690<1361(reference)≥1360.694(0.115^4.180)Neutrophils0.245<3.801(reference)≥3.807.115(0.261^91.038)Monocyte0.0460.048<0.401(reference)1(reference)≥0.400.218(0.049^0.976)0.470(0.223^0.993)Platelet0.861<2231(reference)≥2230.892(0.248^3.210)Lymphocyte0.056<2.001(reference)≥2.003.091(0.971^9.840)NLR0.143<1.811(reference)≥1.810.477(0.177^1.284)MLR0.170<0.211(reference)≥0.212.599(0.664^10.173)PLR0.923<1151(reference)≥1150.928(0.203^4.234)SIRI<0.001<0.001<0.671(reference)1(reference)≥0.670.107(0.033^0.345)0.159(0.061^0.414)IDH1<0.001<0.001Positive1(reference)1(reference)Negative0.544(0.182^1.625)0.256(0.112^1.262)

表4 80例神經(jīng)膠質瘤患者總生存時間的單因素和多因素分析

3 討論

神經(jīng)膠質瘤是中樞神經(jīng)系統(tǒng)最常見的原發(fā)腫瘤，也是顱內(nèi)最常見的惡性腫瘤，其生物學特征主要表現(xiàn)為高度侵襲性和廣泛浸潤性，即便行手術治療，腫瘤也難以完全切除，患者總體預后差[8]。膠質瘤的發(fā)生發(fā)展過程伴隨多種基因共同調(diào)控，是一個多因素、多步驟、多階段參與的復雜過程。目前膠質瘤治療仍以手術為主，在神經(jīng)功能盡量不受損的情況下，盡可能大范圍切除腫瘤組織，并根據(jù)病理分型術后予以放化療[9]。近年來，隨著醫(yī)療技術和化療藥物的研發(fā)及臨床應用，膠質瘤的預后有一定改善，但結局仍不令人滿意。因此，積極尋找和探索預測神經(jīng)膠質瘤患者預后的影響因素對膠質瘤的個體化治療是非常有意義的。

炎性細胞構成腫瘤微環(huán)境的重要組成部分，外周血炎細胞可與腫瘤細胞發(fā)生直接或間接作用，促進腫瘤細胞生長、腫瘤血管形成、遷移和侵襲、抑制細胞凋亡[10-11]。體內(nèi)免疫炎性應答反應與多種惡性腫瘤的預后有著密切的關系，用來預測腫瘤預后受到越來越多的關注[12-14]。但是關于炎性細胞影響腫瘤預后的機制目前仍不清楚。SIRI是依據(jù)中性粒細胞、單核細胞和淋巴細胞絕對值的比值，可綜合反映體內(nèi)免疫平衡狀態(tài)，已在其他腫瘤中應用作為獨立的預后因素[15]。而SIRI在神經(jīng)膠質瘤中的研究并不多見。因此研究和探索SIRI對神經(jīng)膠質瘤的臨床預后有著較好的價值。

IDH基因突變是神經(jīng)膠質瘤中早期發(fā)生的分子現(xiàn)象，可認為是低級別膠質瘤和繼發(fā)性膠質母細胞瘤最重要的分子生物學標記，而以IDH1基因突變最為顯著，進而可作為膠質瘤分型診斷的腫瘤臨床病理依據(jù)。有研究表明，突變型IDH1基因膠質瘤患者相對于野生型膠質瘤患者有更好的臨床結局和預后[16]。IDH1基因突變常見于較低級別膠質瘤(WHO Ⅱ～Ⅲ級)；原發(fā)膠質母細胞瘤的IDH1/2突變的發(fā)生率較低，繼發(fā)膠質母細胞瘤突變率較高。因此，檢測IDH1基因突變對于神經(jīng)膠質瘤的預后具有重要意義。

本研究旨在分析SIRI對膠質瘤患者臨床預后的影響及與IDH1突變的關系。研究結果顯示，SIRI是神經(jīng)膠質瘤的獨立預后因素，SIRI值低者術后PFS和OS長于SIRI值高者。根據(jù)ROC曲線確定SIRI判斷患者術后生存狀態(tài)的最佳分界值，并依此分組。低SIRI組術后中位PFS和中位OS分別為46.90個月和57.90個月，而高SIRI組術后中位PFS和中位OS分別為31.78個月和47.22個月。低SIRI組術后生存時間明顯高于高SIRI組。我們分析兩組的臨床基線資料，發(fā)現(xiàn)在腫瘤位置、手術情況、IDH1突變等方面比較，差異均具有統(tǒng)計學意義。經(jīng)單因素和多因素分析，我們發(fā)現(xiàn)年齡、手術情況、WHO分級、SIRI、IDH1突變是神經(jīng)間質瘤獨立預后的因素。我們進一步分析SIRI和IDH1突變的關系，結果顯示低SIRI組中IDH1突變者術后PFS和OS明顯高于其他情況，差異比較均具有統(tǒng)計學意義。

綜上所述，SIRI是神經(jīng)膠質瘤的獨立預后因素，SIRI值低者術后臨床預后較好，同時伴有IDH1突變者的術后生存時間更長。SIRI具有檢測方便、重復性強、經(jīng)濟性強等特點。SIRI的最佳臨界值與納入研究的患者數(shù)量和病理分期等有關，0.67×109/L作為最佳臨界值仍需進一步研究和臨床實踐。

1 Dolecek TA，Propp JM，Stroup NE，et al.CBTRUS statistical report：primary brain and central nervous system tumors diagnosed in the United States in 2005-2009[J].Neuro Oncol，2012，14(5)：1-49.

2 Louis DN，Perry A，Reifenberger G，et al.The 2016 world health organization classification of tumors of the central nervous system：a summary[J].Acta Neuropathol，2016，131(6)：803-820.

3 董天華，沈欣，梁亞男，等.腦膠質瘤中CDK4和β-Catenin表達及臨床意義的研究[J].實用腫瘤學雜志，2015，29(5)：404-408.

4 Bush NA，Chang SM，Berger MS.Current and future strategies for treatment of glioma[J].Neurosurg Rev，2017，40(1)：1-14.

5 Elinav E，Nowarski R，Thaiss CA，et al.Inflammation-induced cancer：crosstalk between tumors，immune cells and microorganisms[J].Nat Rev Cancer，2013，13(11)：759-771.

6 Grivennikov SI，Greten FR，Karin M.Immunity，inflammation，and cancer[J].Cell，2010，140(6)：883-899.

7 Balkwill F，Mantovani A.Inflammation and cancer：back to Virchow?[J].Lancet，2001，357(9255)：539-545.

8 Ostrom QT，Gittleman H，Stetson L，et al.Epidemiology of gliomas[J].Cancer Treat Res，2015，163：1-14.

9 Wiencke JK，Koestler DC，Salas LA，et al.Immunomethylomic approach to explore the blood neutrophil lymphocyte ratio(NLR)in glioma survival[J].Clin Epigenetics，2017，9：10.

10 Degenhardt K，Mathew R，Beaudoin B，et al.Autophagy promotes tumor cell survival and restricts necrosis，inflammation，and tumorigenesis[J].Cancer Cell，2006，10(1)：51-64.

11 Dougan M，Dranoff G.Immune therapy for cancer[J].Annu Rev Immunol，2009，27：83-117.

12 Guthrie GJ，Charles KA，Roxburgh CS，et al.The systemic inflammation-based neutrophil-lymphocyte ratio：experience in patients with cancer[J].Crit Rev Oncol Hematol，2013，88(1)：218-230.

13 McNamara MG，Lwin Z，Jiang H，et al.Factors impacting survival following second surgery in patients with glioblastoma in the temozolomide treatment era，incorporating neutrophil/lymphocyte ratio and time to first progression[J].J Neurooncol，2014，117(1)：147-152.

14 Bambury RM，Teo MY，Power DG，et al.The association of pre-treatment neutrophil to lymphocyte ratio with overall survival in patients with glioblastoma multiforme[J].J Neuro Oncol，2013，114(1)：149-154.

15 Xu L，Yu S，Zhuang L，et al.Systemic inflammation response index(SIRI)predicts prognosis in hepatocellular carcinoma patients[J].Oncotarget，2017，8(21)：34954-34960.

16 Reuss DE，Mamatjan Y，Schrimpf D，et al.IDH mutant diffuse and anaplastic astrocytomas have similar age at presentation and little difference in survival：a grading problem for WHO[J].Acta Neuropathol，2015，129(6)：867-873.