腫瘤體積及瘤體縮減率在同步放化療的宮頸癌患者預后中的價值*

孫暢，路順，張菡奕，張佳瑜，王苒霖，譚明宇，郎錦義

646000 四川 瀘州，西南醫(yī)科大學 臨床醫(yī)學院(孫暢、張菡奕、王苒霖、郎錦義)；610041成都，四川省腫瘤醫(yī)院·研究所，四川省癌癥防治中心，電子科技大學醫(yī)學院(路順、張佳瑜、譚明宇、郎錦義)

宮頸癌以14.3/100,000的發(fā)病率位居全球女性常見腫瘤發(fā)病率第四位[1]，我國大部分首次確診的宮頸癌患者已是局部晚期[2]。對于2009年國際婦產科聯(lián)盟(International Federation of Gynecology and Obstetrics, FIGO)分期ⅡA～ⅣA期宮頸癌患者，應用鉑類為基礎的同步化療聯(lián)合外照射(external beam radiotherapy, EBRT)及腔內后裝治療(intracavitary brachytherapy, ICBT)是目前標準的治療方式[3-4]，但局部晚期患者的預后仍不夠理想[5]。已有研究報道了局部淋巴結狀態(tài)、初始腫瘤大小、FIGO分期、年齡、病理學特征等可以作為預測宮頸癌患者同步放化療(concurrent chemoradiotherapy, CCRT)預后的指標[6]。此外，其他因素包括人乳頭瘤病毒、血清鱗狀細胞癌抗原(SCC-ag)水平和某些基因的表達也被證明具有評估宮頸癌患者預后的作用[7-9]。然而，這些預后指標大多為治療初始所測得，并未涉及治療過程中腫瘤對放療的反應。眾所周知，放療在宮頸癌的治療中起著重要作用[10]。因此，腫瘤對放療的反應可能是影響預后的重要因素。尋找能夠反映腫瘤放射敏感性的早期標志物，提供在治療期間調整治療策略的機會尤為值得關注[11]，例如EBRT后經核磁共振成像(magnetic resonance imaging, MRI)評估的前后瘤體體積差值所占放療前體積的百分比，即瘤體縮減率(tumor volume reduction rate, TVRR)[12]。本研究回顧性分析217例接受CCRT的局部晚期宮頸癌患者預后與腫瘤大小(tumor size,TS)和腫瘤體積(tumor volume, TV)以及TVRR的關系，進一步確定TS、TV和TVRR在宮頸癌預后評估的價值。

1 材料與方法

1.1 一般資料

回顧性分析2009～2016年我院收治的宮頸癌患者。納入標準為：(1)所有患者均接受根治性CCRT及高劑量率近距離放射治療(high dose rate intracavitary brachytherapy, HDR-ICBT)；(2)本次入院前均未接受任何抗腫瘤治療；(3)患者FIGO分期大于Ib期且瘤體最大徑大于4 cm；(4)所有患者經病理檢查確診為宮頸鱗狀細胞癌；(5)所有患者均在放療前及EBRT后接受了MRI檢查。本研究排除了以下情況的患者：(1)病理確診有其他腫瘤者；(2)初診時腫瘤為復發(fā)或已轉移者；(3)除鱗狀細胞癌以外的病理類型者；(4)實體腫瘤在治療前或后裝治療前難以通過MRI測量者；(5)全程治療結束前放棄治療自動出院者；(6)隨訪資料有缺失者。納入患者一般資料見表1。

表1 納入患者一般資料

Table 1.Characteristics of Patient

VariableGroupNumberofpatients(%)FIGOstageⅡa,b91(41.9) Ⅲa,b114(52.5) Ⅳa12(5.6)TumorshapeEccentric149(68.7) Centre68(31.3)Pre-RTTS≤5.5cm143(65.9) >5.5cm74(34.1)Pre-RTTV≤61.6cm361(28.1) >61.6cm3156(71.9)Mid-RTTS≤2.1cm55(25.3) >2.1cm162(74.7)Mid-RTTV≤11.38cm3107(49.3) >11.38cm3110(50.7)TVRR≤82.19%81(59.6) >82.19%136(40.4)

FIGO: International Federation of Gynecology and Obstetrics; RT: radiotherapy; TS: tumor size; TV: tumor volume; TVRR: tumor volume reduction rate.

1.2 治療方法

1.2.1 放療 所有患者均接受EBRT加ICRT的標準放療模式。EBRT的方式為適形調強放射治療(intensity-modulated radiotherapy, IMRT)，根據(jù)治療前的MRI及CT圖像由靶區(qū)勾畫系統(tǒng)定義腫瘤靶區(qū)，臨床靶區(qū)(Clinical Target Volume, CTV)和計劃靶區(qū)。處方劑量平均為45Gy，1.8Gy/次，每周放療5次。EBRT結束后，所有患者均接受HDR-ICBT，靶區(qū)處方劑量HR CTV(high risk clinical target volume) 7Gy/次，IR CTV(intermediate risk clinical target volume) 5～6Gy/次，共4次，每周進行2次。

1.2.2 化療 在放療期間所有患者均接受以順鉑為基礎的同步化療方式(具體方案為：順鉑75mg/m2, q3w)。

1.3 腫瘤體積參數(shù)測量

所有患者的腫瘤最大徑及體積均在治療前及后裝治療開始前2周內行MRI進行評估。得到放療前瘤體最大徑pre-RT TS及體積pre-RT TV，外照射后瘤體最大徑mid-RT TS和體積mid-RT TV，其中腫瘤形狀的偏心性及正中生長被定義為瘤體中心是否偏離盆腔的中軸2cm以上[13]。經1.5T或3.0T的核磁掃描后，患者的腫瘤呈現(xiàn)為層高5mm的多張圖像。在有效的MRI的圖像中，我們定義腫瘤為T2加權的高信號病灶并與周圍組織分界清楚。由兩位放療科醫(yī)師共同確定每張圖像中的腫瘤區(qū)域面積，最終匯總所有的腫瘤平面面積再乘以5mm的層高，得到實體腫瘤的體積。所有參與的放射腫瘤科醫(yī)師均遵循RTOG指南進行瘤體勾畫[14]。最終每名患者得到兩組腫瘤體積的數(shù)據(jù)：放療前瘤體體積[pre-RT TV (V1)]和后裝治療前體積[mid-RT TV(V2)]。TVRR被定義為放療前體積與后裝前體積的差值所占放療前體積的百分比。即：TVRR=(V1-V2)/V1×100%[15]。

1.4 療效評價及隨訪

所有患者通過門診或住院復查、電話隨訪等方式進行長期隨訪。治療結束的前2年每3個月復查一次，第3年時每半年復查一次，而后的隨訪除開病情變化等情況，每年復查一次。隨訪內容包括詢問病史、婦科檢查、液基薄層細胞學檢測、大小便常規(guī)、腫瘤標志物，影像學檢查包括B 超、胸腹盆部CT 或MRI或其他必要的檢查。定義治療失敗的模式包括局部復發(fā)及遠處轉移。本研究的觀察終點主要包括腫瘤復發(fā)、腫瘤轉移與患者死亡，統(tǒng)計所有患者總生存期(overall survival, OS)、疾病無進展生存期(progression free survival, PFS)和局部無復發(fā)生存期(local failure-free survival, LFFS)。

1.5 統(tǒng)計分析

統(tǒng)計學軟件為SPSS 19.0，我們使用t檢驗比較腫瘤參數(shù)在EBRT前后的變化，Kaplan-Meier法用于計算患者OS、PFS及LFFS，預后相關因素，例如年齡，F(xiàn)IGO分期、放療前和后裝前的TS與TV，TVRR等使用log-rank檢驗行單因素分析，Cox回歸法行多因素分析。本研究使用MedCalc 18.2.1軟件中受試者工作特征(receive operating characteristic, ROC)分析中計算得出的約登(Youden)指數(shù)值，來確定最佳影響腫瘤預后的參數(shù)截斷點[16]。最后，我們定義P<0.05為差異具有統(tǒng)計學意義。

2 結 果

2.1 患者一般情況

共收集2009～2016年在我院收治的217名經病理確診為宮頸鱗癌的患者，中位年齡為48歲(29～76歲)。隨訪的時間截至2018年8月，最終有3例患者失訪(截止最后一次隨訪未出現(xiàn)復發(fā)或轉移)，中位隨訪時間為51個月(7～111月)。所有患者的中位年齡為48 (29～76)歲。根據(jù)2009年版FIGO分期，患者中Ⅱa與Ⅱb期共計91例(41.9%)；Ⅲa和Ⅲb期共計114例(52.5%)；Ⅳa有12例(5.6%)，見表1。在CCRT期間，短期療效評估(全程治療結束3個月內)中共207例(95.4%)患者顯示完全緩解和9例(4.1%)患者部分緩解，無患者出現(xiàn)疾病進展。

2.2 ROC相關分析

本研究中應用ROC曲線中Youden指數(shù)點確定連續(xù)腫瘤參數(shù)中敏感性與特異性最佳的數(shù)據(jù)截斷點，相應數(shù)據(jù)結果見表2。

表2 ROC相關參數(shù)及截斷值

Table 2. ROC Relevant Parameters and Cut-off Values

VariableYoudenindexSensitivitySpecificityCut-offvaluesAUCPAge0.09751.3558.3347year0.5230.674Pre-RTTS0.14345.9568.335.5cm0.5320.574Pre-RTTV0.11737.8473.8961.6cm30.5230.673Mid-RTTS0.07781.0826.672.1cm0.5060.896Mid-RTTV0.43189.1953.8911.38cm30.696<0.001TVRR0.43786.5057.2082.19%0.712<0.001

ROC: receive operating characteristic;AUC: area under curve; RT: radiotherapy; TS: tumor size; TV: tumor volume; TVRR: tumor volume reduction rate.

2.3 失敗模式分析

在隨訪期間，共有31例(14.3%)患者治療后腫瘤發(fā)生進展，其中單純發(fā)生局部復發(fā)者13例(6%)；單純發(fā)生遠處轉移者18例(8.7%)[17]。EBRT前后的瘤體參數(shù)的范圍，均數(shù)±標準差及變化見表3。

表3 瘤體參數(shù)范圍及EBRT前后的變化

Table 3.Range of Tumor Parameters and Changes before and after EBRT

VariableMedianRangeMean±SDtPPre-TS(cm)5.21.6-9.95.39±1.1130.500<0.001Mid-TS(cm)2.80-6.32.88±0.94Pre-TV(cm3)95.93.9-540.0112.27±76.8719.009<0.001Mid-TV(cm3)11.50-99.118.76±19.44TVRR(%)86.716.9-100.081±17

EBRT: external beam radiotherapy; SD: standard deviation; TS: tumor size; TV: tumor volume; TVRR: tumor volume reduction rate.

2.4 生存預后因素分析

所有患者5年總生存率、無進展生存率和局部無復發(fā)生存率分別為81.3%、85.1%及92.9%。單因素分析顯示腫瘤參數(shù)包括：FIGO分期在Ⅲ期及以上 (P=0.015)，pre-RT TS>5.5 cm (P=0.050)，mid-RT TV>11.38 cm3(P<0.001) 及TVRR≤82.19% (P<0.001)，以上均是影響OS的重要不良預后因素(圖1)；多因素分析提示：其中FIGO分期>Ⅱ 期(P=0.029)，pre-RT TV>61.6 cm3(P=0.032)以及mid-RT TV>11.38 cm3(P=0.034)是影響OS的獨立不良預后因素，見表4。在PFS相關預后因素分析中未見陽性結果。在LFFS相關的單因素分析中顯示TVRR≤82.19%(P=0.050)是LFFS重要的不良預后因素(圖2)，見表5。

圖1 與 OS相關的預后因素

Figure 1. OS-related Prognostic Factors

PanelA:InternationalFederationofGynecologyandObstetricsstage(phaseⅡvsⅢ+Ⅳ);PanelB:maximumdiameteroftumorsbeforeradiotherapy(<5.5cmvs>5.5cm);PanelC:volumeoftumorsafterexternalirradiation(<11.38cm3vs>11.38cm3);PanelD:reductionrateoftumors(<82.19%vs>82.19%).

表4 總生存率相關預后因素分析

Table 4. Prognostic Analysis of Overall Survival

VariableNUnivariateMultivariate5-yrOS(%)PHR(95%CI)PAge(yr)0.2360.155 ≤479478.41.633(0.831-3.209) >4712383.7FIGOstage0.0150.029 Ⅱa,Ⅱb9188.72.377(1.091-5.182) Ⅲ,Ⅳ12675.9Pre-RTTS(cm)0.0500.154 ≤5.514384.40.578(0.272-1.228) >5.57475.4Pre-RTTV(cm3)0.2170.032 ≤61.66175.70.417(0.188-0.926) >61.615683.7Mid-RTTS(cm)0.3140.373 ≤2.15586.40.683(0.295-1.581) >2.116279.5Mid-RTTV(cm3)<0.0010.034 ≤11.3810792.53.192(1.094-9.316) >11.3811070.7TVRR(%)<0.0010.268 ≤82.198166.40.603(0.247-1.474) >82.1913690.7Tumorshape0.3630.058 eccentric14982.81.930(0.977-3.811) centre6878.0

OS: overall survival; HR: Hazard Ratio; CI: confidence interval; FIGO: International Federation of Gynecology and Obstetrics; RT: radiotherapy; TS: tumor size; TV: tumor volume; TVRR: tumor volume reduction rate.

表5 局部無復發(fā)生存率相關預后因素分析

Table 5. Prognostic Analysis of Local Failure-free Survival

VariableNUnivariateMultivariate5-yrLFFS(%)PHR(95%CI)PAge(yr)0.1610.391 ≤4794891.692(0.509-5.630) >4712395.7FIGOstage0.5180.505 Ⅱa,Ⅱb9191.61.490(0.462-4.810) Ⅲ,Ⅳ12694Pre-RTTS(cm)0.0990.051 ≤5.514394.60.289(0.083-1.007) >5.57489.1Pre-RTTV(cm3)0.8600.601 ≤61.66195.11.437(0.370-5.586) >61.615692Mid-RTTS(cm)0.7890.867 ≤2.15592.90.894(0.240-3.330) >2.116292Mid-RTTV(cm3)0.3320.450 ≤11.3810796.22.059(0.316-13.4370 >11.3811089.6TVRR(%)0.0500.090 ≤82.198187.80.204(0.033-1.282) >82.1913696.1Tumorshape0.2690.184 Eccentric149952.211(0.686-7.131) Centre6888.6

LFFS: local failure-free survival; HR: Hazard Ratio; CI: confidence interval; FIGO: International Federation of Gynecology and Obstetrics; RT: radiotherapy; TS: tumor size; TV: tumor volume; TVRR: tumor volume reduction rate.

圖2 LFFS相關預后因素：瘤體縮減率(≤82.19%組vs>82.19%組)

Figure 2. Local Failure-Free Survival-Related Prognostic Factors: Tumor Reduction Rate(<82.19%vs>82.19%)

3 討 論

在放射治療技術不斷進步的今天，局部晚期宮頸癌患者的預后仍不夠理想。已有的研究報道較多局限于將RT前的相關指標用于預測宮頸癌患者預后，如FIGO分期、免疫組化標記物、血液指標等。然而這些指標往往不涉及CCRT過程中腫瘤對治療的反應，缺乏一定的說服力以及對后續(xù)個體化治療的指導意義。因此，諸如TVRR等能夠反映腫瘤放射敏感性的治療中指標，越來越受到研究者們的重視。同時學者們也設想，根據(jù)這些治療中所獲得的預后指標來調整患者的后程治療策略，以達到個體化精準治療的目的。但截至目前，因治療方式不同、人種差異、缺乏大樣本實驗等原因，國際上對TS、TV、TVRR等瘤體參數(shù)在宮頸癌患者的預后中的價值仍未達成統(tǒng)一的共識。

2017年，一項韓國的多中心研究首次報道在宮頸癌患者開始腔內放療之前所測量的腫瘤參數(shù)，包括腫瘤尺寸、瘤體體積、TVRR和SCC-ag水平，對患者的預后評估有重要價值[18]。該研究中患者EBRT采用的是四野盒式照射技術。而在本研究中，我們報道了基于IMRT技術治療的我國局部晚期宮頸癌患者EBRT前后TZ、TV和TVRR在CCRT期間的預后價值[18]，評估了相關預后指標及其對OS，PFS和LFFS的影響，并使用Youden指數(shù)來確定連續(xù)腫瘤參數(shù)的可靠截斷值[16]。結果顯示，F(xiàn)IGO分期在Ⅱ期以上，放療前瘤體體積(pre-RT TV)大于61.6cm3與外照射后瘤體體積(mid-RT TV)大于11.38 cm3是影響OS的獨立不良預后因素。對于局部晚期宮頸癌患者，我們的研究證明EBRT后TVRR是影響OS和LFFS的重要預后因素。

Lee等[8]曾報道，在后裝治療前，MRI測得的宮頸癌瘤體體積大于3 cm3是影響PFS的獨立不良預后因素(P<0.0001)。我們則發(fā)現(xiàn)EBRT后mid-RT TV>11.38 cm3(P=0.034)均為OS的獨立不良預后。Nam等[15]曾指出宮頸瘤體體積在所有放療結束1月后大于0 cm3是影響局部控制率的重要不良因素(P<0.01)。另有國內的研究者指出，以腫瘤在放療前的長徑以4 cm或6 cm為截斷點時，患者的預后存在差異且具有統(tǒng)計學意義[19]。而本研究中，放療前瘤體直徑pre-RT TS以5.5cm作為截斷點后，患者在OS上存在不同，且差異具有統(tǒng)計學意義。韓國研究中[18]，I期及Ⅱ期患者為192例(83.1%)，Ⅲ期及Ⅳ期為39例(16.9%)，而本研究中FIGO分期為Ⅱa、b期的患者91例(41.9%)，Ⅲa、b期114例(52.5%)，Ⅳa期12例(5.6%)。我們的研究同時驗證了FIGO分期大于Ⅱ期為影響OS的重要獨立不良預后因素，多因素分析顯示局部Ⅲ期及Ⅳ期的宮頸癌患者與更早期患者相比，具有較差的5年總生存率88.7%vs75.9%(HR2.377，95%CI：1.091～5.182；P=0.029)。對比分期比例發(fā)現(xiàn)，我們的研究中局部晚期宮頸癌患者的比例明顯高于韓國研究。造成這種差異的原因可能是發(fā)達國家的宮頸癌預防體系更加健全[20]。目前對于宮頸癌放療后瘤體長徑與體積很難有一個明確的標準來界定預后的分層，而現(xiàn)有研究的結果的差異，可能的原因就包括研究人群的腫瘤分期比例不同，治療方式的選擇及入組患者MRI掃描的間隔時間不同[12]。

而對于EBRT后的TVRR，有學者指出，TVRR等在放療治療過程中所測量的指標，可能比其他放療前或治療結束后的腫瘤參數(shù)更有預后意義[12]。研究者發(fā)現(xiàn)[18]，TVRR大于87%是影響OS的獨立不良預后因素[HR=3.435(1.062～11.106)]，而他們在對PFS的單因素分析中也顯示TVRR對預后有著重要影響(P<0.001)。本研究統(tǒng)計分析顯示TVRR 小于等于82.19%是影響OS與LFFS的重要不良預后因素，對于PFS而言，TVRR小于等于82.19%組與TVRR大于82.19%組的生存率差異不具有統(tǒng)計學意義。值得注意的是，本資料顯示的研究結果與該韓國研究的結果接近(87%vs82.19%)，這也從另一方面應證了TVRR是影響預后的一項重要參數(shù)，盡管本研究中入組患者的治療方式與之有著差異。而在其他的研究中[21]，有學者指出TVRR<75%是顯著的不良預后因素，且在放療過程中越低的瘤體退縮率往往預示著越差的預后。Nam等[15]發(fā)現(xiàn)在接受同步放化療后宮頸癌患者中，外照射結束后的瘤體TVRR≥ 75%的患者有著更長的無病生存期(P=0.04)。更有Lee的研究團隊發(fā)現(xiàn)[22]，在接受根治性放療的宮頸癌患者中，TVRR小于等于90%是影響PFS的顯著不良預后因素。有的研究者也從另一種角度進行研究，Mayr等[12]報道了在放療劑量達到45～50Gy時，腫瘤殘余體積率大于等20%為局部控制和無病生存的重要不良預后因素。我們分析造成不同研究結果差異的可能原因與許多因素有關，包括研究人種的差異、采用的放化療策略的不同以及對實體瘤體積測量方式的不同等。此外，相較于使用約登指數(shù)作為最佳截斷點，另有研究人員使用中位數(shù)值作為連續(xù)的腫瘤參數(shù)截止點進行研究[23]。

既往研究發(fā)現(xiàn)多個基因，如P73、PXN、IER5等通過介導宮頸癌細胞的分裂、分化及凋亡的過程，參與了對其放療敏感性的調控，同時研究還發(fā)現(xiàn)以上基因的表達水平與宮頸癌患者的預后相關[24-26]。我們發(fā)現(xiàn)腫瘤TVRR高的局部晚期宮頸癌患者，預后更優(yōu)于TVRR低者。宮頸癌患者EBRT后的腫瘤消退情況反映了腫瘤對RT的敏感性[15]。綜合既往的研究報道與本研究所得到結果，我們推測TVRR所反映的放射敏感性可能是受一系列遺傳基因調控的不同細胞凋亡與再增殖途徑所實現(xiàn)的，同時這些基因功能學研究證實和宮頸癌患者的預后關聯(lián)。因此，基于影像學所評估的人體實際腫瘤體積參數(shù)的變化，可能具有指導進一步放療敏感性相關基礎研究的價值。在CCRT的過程中，更早地識別出具有復發(fā)或遠處轉移高風險的宮頸癌患者是十分重要的，因為這可以為早期調整治療計劃或鼓勵患者參加臨床試驗提供更多機會，以此讓高危風險的患者享有更多積極的治療策略。然而，我們的研究也有一些局限性。首先，本研究為回顧性研究，統(tǒng)計分析不能完全避免宮頸癌患者的選擇偏倚。其次，樣本規(guī)模相對較小，缺乏進一步進行分層分析的統(tǒng)計學效果，從而評估這些預后因素的優(yōu)先程度。第三，我們沒有研究與TVRR相關的輻射敏感性的機制。因此，需要更多具有前瞻性或基礎性的研究來支持目前的發(fā)現(xiàn)。另有學者認為，精確的高危預測模型應是由多變量預測因子組成[27]，而目前我們的研究還僅著眼于腫瘤影像學參數(shù)的預后價值。未來我們希望引入多中心的前瞻性試驗，以進一步驗證這些預后因素在同步放化療的宮頸癌患者中的價值，并為宮頸癌患者早期治療計劃的調整提供依據(jù)。

綜上所述，我們的研究結果證實TZ、TV、TVRR等腫瘤參數(shù)與接受CCRT治療的局部晚期宮頸癌患者的生存率相關。尤其是EBRT前后的pre-RT TV及mid-RT TV是影響OS的獨立預后因素，TVRR是影響OS與LFFS的重要預后因素。未來更需要進一步的多中心和大樣本研究，來驗證這些腫瘤參數(shù)的變化與對生存的影響，并達成相應的共識。我們希望這些預后因素在放療中的早期評估將有助于在適當?shù)臅r間調整優(yōu)化的宮頸癌患者治療策略。

作者聲明：本文第一作者對于研究和撰寫的論文出現(xiàn)的不端行為承擔相應責任；

利益沖突：本文全部作者均認同文章無相關利益沖突；

學術不端：本文在初審、返修及出版前均通過中國知網(wǎng)(CNKI)科技期刊學術不端文獻檢測系統(tǒng)學術不端檢測；

同行評議：經同行專家雙盲外審，達到刊發(fā)要求。