腫瘤體積對(duì)局部進(jìn)展期直腸癌預(yù)后的影響

直腸癌是湖南省高發(fā)惡性腫瘤之一[1]。新輔助放化療（neoadjuvant chemoradiotherapy，NCRT）聯(lián)合全直腸系膜切除術(shù)（total mesorectal excision，TME）是局部進(jìn)展期直腸癌（locally advanced rectal cancer，LARC）的標(biāo)準(zhǔn)治療方案[2]，可以降低局部復(fù)發(fā)率，提高5年無(wú)病生存率[3]。隨著影像學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，腫瘤體積（gross tumor volume，GTV）的具體計(jì)算成為可能。但依據(jù)治療計(jì)劃系統(tǒng)（treatment planning system，TPS）計(jì)算的GTV 對(duì)LARC患者預(yù)后的影響卻鮮見(jiàn)報(bào)道。本研究回顧性分析2011年1月至2016年9月128例直腸癌患者的臨床資料，旨在探討GTV對(duì)LARC患者預(yù)后的影響，試圖從數(shù)據(jù)分析中找到合理的GTV截點(diǎn)，為臨床上LARC患者個(gè)體化治療方案和治療強(qiáng)度的選擇提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 臨床資料

選取2011年1月至2016年9月湖南省腫瘤醫(yī)院收治的128例中低位LARC患者。男性80例，女性48例。平均年齡（51.27±11.95）歲。納入標(biāo)準(zhǔn)：1）首診結(jié)腸鏡檢查見(jiàn)腫瘤下緣距肛緣的距離≤10 cm，余腸腔內(nèi)未見(jiàn)腫瘤；2）全部患者結(jié)腸鏡下活檢病理確診為腺癌；3）初診經(jīng)胸腹CT、全身骨掃描、直腸MRI 等檢查臨床判斷，臨床分期為T(mén)3～4N0M0和T1～4N+M0即Ⅱ～Ⅲ期，臨床分期和術(shù)后病理分期標(biāo)準(zhǔn)均參照美國(guó)癌癥協(xié)會(huì)（AJCC）腫瘤分期手冊(cè)（第7版）；4）卡氏評(píng)分≥70 分；5）入院血常規(guī)、肝腎功能及其他生化檢查未見(jiàn)明顯異常；6）術(shù)前接受同步放化療；7）定期接受隨訪。排除標(biāo)準(zhǔn)：1）其他惡性腫瘤史，放化療史；2）腫瘤阻塞腸腔并發(fā)腸梗阻者；2）腫瘤已遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移，無(wú)法通過(guò)手術(shù)切除；3）合并有嚴(yán)重心肺功能障礙或肝腎功能衰竭，無(wú)法耐受手術(shù)者；4）數(shù)據(jù)丟失或者隨訪失訪患者。

1.2 方法

1.2.1 GTV計(jì)算 所有患者放療定位前飲水500 mL（含造影劑泛影葡胺20 mL），充盈膀胱并顯影小腸，1 h后在俯臥位于腹部用帶孔托架行胸腹熱塑面罩固定，并在固定下行模擬CT平掃+增強(qiáng)掃描定位，范圍從第一腰椎上緣至坐骨結(jié)節(jié)下10～15 cm，層厚5 mm。掃描圖像資料傳輸至TPS，由放療科醫(yī)師在TPS的CT圖像上結(jié)合MRI、CT、電子結(jié)腸鏡等檢查所見(jiàn)圖像，逐層進(jìn)行直腸腫瘤侵犯范圍勾畫(huà)，由上級(jí)醫(yī)生審核靶區(qū)。如果對(duì)腫瘤受累部位有爭(zhēng)議或者是圖片質(zhì)量不清晰，應(yīng)與放診科醫(yī)生溝通后再確定靶區(qū)范圍。待圖像勾畫(huà)完成后由TPS 自動(dòng)進(jìn)行三維重建和GTV計(jì)算，原發(fā)直腸腫瘤體積為原發(fā)直腸腫物（不含轉(zhuǎn)移淋巴結(jié)）。

1.2.2 放療技術(shù)及靶區(qū)勾畫(huà) 所有患者全程接受三維適形放療（three dimensional conformal intensity-modulated radiotherapy，3D-CRT）或調(diào)強(qiáng)放療（intensity modulated radiation therapy，IMRT）。直腸GTV為影像學(xué)檢查、電子腸鏡檢查、超聲內(nèi)鏡檢查所顯示的腫瘤病變范圍。盆腔轉(zhuǎn)移淋巴結(jié)（GTVnd）：參照MRI，在定位CT影像上勾畫(huà)盆腔轉(zhuǎn)移淋巴結(jié)。臨床靶區(qū)（clinical target volume，CTV）：包含GTV及直腸周圍系膜區(qū)、骶前區(qū)、骶3上緣以上（梨狀肌起始部）髂外血管淋巴結(jié)引流區(qū)、全部髂內(nèi)血管淋巴結(jié)引流區(qū)、部分閉孔淋巴結(jié)引流區(qū)。病變位于中段時(shí)，下界需至腫塊下3 cm；如果病變位于直腸下段，包括整個(gè)直腸系膜（肛提肌插入直腸壁層面）且延伸至腫塊下3 cm，同時(shí)包括全部坐骨直腸窩。直腸下端腫塊直接侵犯超過(guò)齒狀線，或累及肛緣和肛周皮膚以及陰道下段（女性）時(shí)，可考慮包括髂外淋巴結(jié)引流區(qū)和腹股溝淋巴結(jié)引流區(qū)。T4期病變?nèi)缜址赴螂住⒏毓埽X狀線以上）、前列腺（男性）、宮體或?qū)m頸或陰道的中上段（女性）可考慮包括髂外淋巴結(jié)引流區(qū)。計(jì)劃靶區(qū)（planning target volume，PTV）：CTV外擴(kuò)，一般頭腳10 mm，左右7～10 mm，腹背10 mm。周邊危及器官限量：膀胱（勾畫(huà)全膀胱）V50≤50%；小腸（勾畫(huà)全盆腔及部分腹腔區(qū)至PTV上2 cm）Dmax≤52 Gy，V50≤5%；結(jié)腸（勾畫(huà)全盆腔及部分腹腔區(qū)至PTV 上2 cm）Dmax≤54 Gy，V50≤10%；股骨頭（勾畫(huà)股骨頭、股骨頸至大轉(zhuǎn)子下緣）V50≤5%。處方劑量：95%PTV 45～50 Gy/25～28次，1.8～2.0 Gy/次，每周5次，共5～6周完成。

1.2.3 化療 全部患者接受同步放化療兩種方案：1）以5-FU為同步化療（17例），放療開(kāi)始d1～4和d22～25配合5-Fu 400 mg/m2/d微電腦持續(xù)泵入；2）以口服卡培他濱為基礎(chǔ)的同步化療（111例），自放療第1天起同步口服卡培他濱，計(jì)量1 650 mg/m2/d，分早晚2次服用，與放療日期同步，口服至放療結(jié)束。術(shù)后輔助化療方案：本組病例有77例行術(shù)后輔助化療，化療方案分別為XELOX（奧沙利鉑+卡培他濱）（8例，每3周重復(fù)給藥）和FOLFOX（奧沙利鉑+5-氟尿嘧啶+亞葉酸鈣）（69例，每2周重復(fù)給藥），術(shù)后半年內(nèi)維持化療。

1.2.4 手術(shù)和病理 所有患者行NCRT后休息4～12周入院行相關(guān)檢查明確無(wú)手術(shù)禁忌后按TME原則行根治切除術(shù)，具體術(shù)式包括Hartmann 術(shù)、Dixon 術(shù)、Mile′s 術(shù)。所有術(shù)后病理標(biāo)本均由本院病理科醫(yī)生行相應(yīng)病理處理后，確定術(shù)后病理分期。治療后腫瘤分期變化由病理分期和治療前分期作比較得出，治療前T分期和N分期與病理T分期和N分期出現(xiàn)一個(gè)分期及以上的差別（如MRI臨床分期T4經(jīng)治療后分期為ypT0～3，MRI臨床分期N2經(jīng)治療后分期為N0～1）即認(rèn)為有分期變化。腫瘤退縮分級(jí)（tumor regression grade，TRG）標(biāo)準(zhǔn)參照AJCC腫瘤分期手冊(cè)（第7版）和美國(guó)病理學(xué)家協(xié)會(huì)（CAP）指南推薦的Ryan等[4]研究的修訂版。

1.2.5 隨訪 治療結(jié)束后，患者前2年內(nèi)每3個(gè)月復(fù)查1次，后3年每6個(gè)月復(fù)診1次。每次復(fù)查的內(nèi)容包括：全身系統(tǒng)體格檢查包括直腸指檢、血常規(guī)、血生化、CEA、胸部X線或CT、腹部CT或MRI，前1年內(nèi)復(fù)查腸鏡1次，以后每3年復(fù)查腸鏡1次，必要時(shí)行直腸腔內(nèi)超聲、全身骨掃描、全身PET/CT檢查。隨訪截止日期為2018年2月，電話隨訪患者生存狀態(tài)。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

采用SPSS 19.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。采用受試工作者曲線（receiver-operating characteristic，ROC）選擇GTV的截點(diǎn)。采用頻數(shù)和構(gòu)成比描述分類資料。采用Spearman相關(guān)分析探討GTV分組與其他臨床因素的相關(guān)性。采用χ2檢驗(yàn)分析GTV分組與T降期與TRG 0～1級(jí)分布的差異?？偵媛剩╫verall survival，OS）、無(wú)病生存率（disease-free survival，DFS）、無(wú)局部復(fù)發(fā)生存率（local relapse free survival，LRFS）、無(wú)遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移生存率（distant-metastasis-free survival，DMFS），采用Kaplan-Meier 法進(jìn)行生存分析并用Log-rank 檢驗(yàn)。采用Cox 比例風(fēng)險(xiǎn)回歸模型進(jìn)行多因素分析。P＜0.05為差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 臨床資料

128例LARC患者中位隨訪時(shí)間為35.94（14～63）個(gè)月，詳細(xì)資料見(jiàn)表1。

表1 患者臨床病理資料

2.2 GTV選擇

采用ROC曲線確定GTV對(duì)死亡的診斷價(jià)值。得到GTV的截點(diǎn)為79.31 mL，靈敏度0.875，特異度0.768，正確指數(shù)0.643，曲線下面積為0.815，95%CI（0.708～0.923），見(jiàn)圖1。

2.3 GTV與臨床病理因素的相關(guān)性分析

將GTV分組分別與MRI-T分期、MRI-N分期、T分期變化、N分期變化、TNM分期變化、TRG作相關(guān)性分析，發(fā)現(xiàn)GTV分組與T分期變化（ρ=0.229，P=0.009）、TNM分期變化（ρ=0.219，P=0.013）、TRG（ρ=0.517，P＜0.001）呈正相關(guān)，與MRI-T分期、MRI-N分期及N分期變化無(wú)關(guān)（表2）。說(shuō)明GTV≥79.31 mL即腫瘤大體積，患者的腫瘤降期和消退情況更差，表明腫瘤大體積更容易引起新輔助放化療抗拒。

圖1 GTV ROC截點(diǎn)圖

將GTV分組分別與T降期和TRG 0～1級(jí)分布情況進(jìn)行χ2檢驗(yàn)，分析表明GTV分組與T降期和TRG 0～1級(jí)分布具有顯著性差異（P＜0.05，表3）。

表2 GTV分組與各個(gè)臨床因素的Spearman 相關(guān)性分析結(jié)果 n（%）

表3 GTV分組與T降期、TRG 0～1級(jí)分布情況

2.4 以截點(diǎn)值分組的兩組生存情況比較

本研究中128例患者生存情況如下：1）有16例患者死亡，其中11例為遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移，2例為局部復(fù)發(fā)，3例為復(fù)發(fā)合并轉(zhuǎn)移。3年OS為90.7%。將患者分為GTV≥79.31 mL與GTV＜79.31 mL兩組，3年OS分別為73.8%與98.8%（P＜0.001，圖2）。2）有16例患者死亡，7例帶瘤生存。3年DFS為81.3%。GTV≥79.31 mL與GTV＜79.31 mL組3年DFS分別為54.8%vs.94.2%（P＜0.001，圖3）。3）有9例患者出現(xiàn)局部復(fù)發(fā)：5例出現(xiàn)盆腔復(fù)發(fā)合并遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移、4例為單純盆腔復(fù)發(fā)。3年LRFS為93.0%。GTV≥79.31 mL與GTV＜79.31 mL組3年LRFS分別為81.0%vs.98.8%（P＜0.001，圖4）。4）有20例出現(xiàn)遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移：7例全身多發(fā)轉(zhuǎn)移、6例肝轉(zhuǎn)移，5例肺轉(zhuǎn)移，1例腹膜轉(zhuǎn)移，1例腹股溝淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移。3年DMFS為84.4%。GTV≥79.31 mL與GTV＜79.31 mL組3年DMFS分別為61.9%vs.95.3%（P＜0.001，圖5）。

表4 128例LARC患者的單因素分析

圖2 GTV＜79.31 mL與GTV≥79.31 mL兩組患者的OS曲線

圖3 GTV＜79.31 mL與GTV≥79.31 mL兩組患者的DFS曲線

圖4 GTV＜79.31 mL與GTV≥79.31 mL兩組患者的LRFS曲線

2.5 預(yù)后因素

分析GTV、病理N分期、N分期變化、TNM分期變化、TRG、治療前臨床分期、腫瘤下緣距肛緣距離、病理術(shù)后T分期、新輔助治療后T分期變化、病理完全緩解（pathological complete response，pCR）、病理分型、放療技術(shù)、年齡、性別對(duì)預(yù)后的影響。單因素分析結(jié)果表明GTV與3年OS、DFS、LRFS、DMFS顯著相關(guān)（P＜0.05，表4）。多因素分析表明，GTV（HR=19.699，P＜0.001）、N分期變化（HR=5.876，P=0.048）、病理N分期（HR=2.521，P=0.024）是OS的獨(dú)立預(yù)后因素。GTV（HR=12.972，P＜0.001）、病理N分期（HR=3.556，P=0.038）、N分期變化（HR=4.412，P=0.024）、TNM分期變化（HR=8.5，P=0.011）是DFS的獨(dú)立預(yù)后因素。GTV（HR=11.248，P＜0.001）、N分期變化（HR=3.664，P=0.015）是LRFS的獨(dú)立預(yù)后因素。GTV（HR=15.818，P＜0.001）、病理N分期（HR=5.891，P=0.016）、N分期變化（HR=5.651，P=0.036）是DMFS的獨(dú)立預(yù)后因素（表5）。GTV（≥79.31 mL）較大時(shí)，OS存在顯著性差異。將GTV值分為≥79.31 mL 與＜79.31 mL兩組，GTV≥79.31 mL患者的死亡風(fēng)險(xiǎn)、復(fù)發(fā)和轉(zhuǎn)移的風(fēng)險(xiǎn)、局部復(fù)發(fā)的風(fēng)險(xiǎn)、遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移的風(fēng)險(xiǎn)分別是GTV＜79.31 mL 患者的19.699、12.972、11.248、15.818倍。

圖5 GTV＜79.31 mL與GTV≥79.31 mL兩組患者的DMFS曲線

表5 多因素分析

表5 多因素分析（續(xù)表5）

3 討論

文獻(xiàn)報(bào)道治療前腫瘤大小≤5 cm 是pCR的風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)因子（P=0.035）[5]。然而，測(cè)量腫瘤大小的方法各不相同，并且在不同研究中常用的直徑一維測(cè)量不能反映三維實(shí)際GTV。目前GTV對(duì)局部晚期直腸癌的影響鮮見(jiàn)報(bào)道，因此探索根據(jù)GTV 選擇個(gè)體化的綜合治療方案具有重要的臨床指導(dǎo)意義。本研究的GTV 均為CT 模擬定位三維重建后勾畫(huà)，采用TPS系統(tǒng)計(jì)算的腫瘤大小，相對(duì)于腫瘤的長(zhǎng)度或者最大直徑能夠更好地反映腫瘤的真實(shí)大小情況，且有利于腫瘤放療的精確性。

3.1 病例資料特點(diǎn)及生存分析

本研究共納入128例患者，男女比例為5：3。在本組病例中有91例為低位直腸癌，37例為中位直腸癌，保肛為73例，保肛率為57.03%，這與文獻(xiàn)報(bào)道的NCRT后保肛率基本一致[6]。本組病例pCR率為16.4%，與既往文獻(xiàn)報(bào)道（15%～27%）一致[7]。本組病例T降期率為58.6%與Rodel等[8]的一項(xiàng)臨床Ⅰ/Ⅱ期試驗(yàn)結(jié)果基本一致（55%）。

本研究的3年OS、DFS、LRFS、DMFS分別為90.7%、81.3%、93.0%、84.4%，與既往文獻(xiàn)報(bào)道的范圍一致[9-12]，本研究多因素分析發(fā)現(xiàn)GTV、病理N 分、N分期變化、TNM分期變化是影響LARC患者NCRT聯(lián)合TME術(shù)后生存狀態(tài)的主要因素。Sannier等[13]納入113例接受NCRT聯(lián)合TME術(shù)的LARC患者，多因素分析發(fā)現(xiàn)病理N分期是影響患者DFS的獨(dú)立預(yù)后因素。另有文獻(xiàn)報(bào)道，病理N分期是LRFS、DMFS和OS的獨(dú)立預(yù)后因素，病理N0期的5年OS為84%，病理N1～2期的5年OS為69%[14]。本研究表明經(jīng)過(guò)術(shù)前新輔助治療后N降期和TNM降期的患者具有較好的預(yù)后。

3.2 其他因素對(duì)LARC預(yù)后的影響

影響LARC的預(yù)后因素，包括臨床病理預(yù)后因素、遺傳學(xué)和表觀遺傳學(xué)預(yù)后因素、分子標(biāo)記物等。其中最重要的預(yù)后因素是臨床TNM分期，傳統(tǒng)T分期只考慮腫瘤向腸周侵犯的深度，并未考慮直腸為空腔臟器、腫塊可以沿腸腔內(nèi)及縱軸生長(zhǎng)，相同T分期的患者GTV并不完全相同，其預(yù)后也不盡相同，因此本研究納入直腸GTV 作為預(yù)后因素補(bǔ)充了傳統(tǒng)T分期對(duì)患者預(yù)后判斷的局限性。

3.3 GTV對(duì)LARC預(yù)后的影響

已有學(xué)者研究直腸癌GTV、直腸腫瘤密度與腫瘤消退和pCR的預(yù)測(cè)，Tayyab 等[15]對(duì)25例接受TME的直腸癌患者的臨床資料進(jìn)行分析，通過(guò)直腸MRI計(jì)算GTV，將患者分為＜77 cm3和≥77 cm3兩組，其結(jié)果發(fā)現(xiàn)腫瘤大體積者的死亡風(fēng)險(xiǎn)是腫瘤小體積者的6倍，腫瘤大體積的局部復(fù)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)是腫瘤小體積的2倍，多因素分析顯示GTV 是患者OS的獨(dú)立預(yù)后因素。雖然GTV 與直腸癌預(yù)后的影響鮮見(jiàn)報(bào)道，但在鼻咽癌[16]、食管癌[17]、胃癌[18]等腫瘤中均有文獻(xiàn)報(bào)道。本研究顯示，GTV≥79.31 mL 是LARC的不良預(yù)后因素，且與放療抗拒存在相關(guān)性，GTV 越大，出現(xiàn)新輔助放化療抗拒的可能性越大。GTV 與腫瘤負(fù)荷呈線性相關(guān)，是體現(xiàn)腫瘤負(fù)荷最直接的指標(biāo)，而腫瘤負(fù)荷與放療敏感性相關(guān)。影響放療敏感性的主要因素包括腫瘤細(xì)胞的固有敏感性、乏氧克隆細(xì)胞所在的比例、腫瘤放射損傷修復(fù)。腫瘤的生長(zhǎng)需要腫瘤血管提供營(yíng)養(yǎng)，腫瘤血管通常不成熟，缺乏平滑肌細(xì)胞且存在著結(jié)構(gòu)的異常，如動(dòng)靜脈短路或盲端等。當(dāng)GTV 較大時(shí)，這些血供通常不能滿足腫瘤生長(zhǎng)的需要，因此由營(yíng)養(yǎng)不良導(dǎo)致供氧不足區(qū)域的出現(xiàn)，乏氧細(xì)胞即存在于這些區(qū)域。根據(jù)腫瘤放射生物學(xué)原理，處于乏氧環(huán)境的腫瘤細(xì)胞接受高能X線照射產(chǎn)生亞致死損傷的修復(fù)能力優(yōu)于富氧的腫瘤細(xì)胞，從而引起乏氧腫瘤細(xì)胞對(duì)射線的抗拒。另外，腫瘤大體積表明腫瘤增殖時(shí)間長(zhǎng)和/或增殖速度快，可能已發(fā)生腫瘤細(xì)胞血液微轉(zhuǎn)移、脈管、神經(jīng)浸潤(rùn)等，這可能表明與局部復(fù)發(fā)和遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移相關(guān)。因此，對(duì)于這些患者，可能需要新輔助同步放化療前采用誘導(dǎo)化療、雙藥同步化療、使用放療增敏劑及加大放療劑量來(lái)達(dá)到減少局部復(fù)發(fā)和遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移的目的，從而提高總生存期。

3.4 GTV作為L(zhǎng)ARC預(yù)后因素的優(yōu)點(diǎn)

本研究采用了以TPS自動(dòng)計(jì)算的GTV，而非傳統(tǒng)的MRI GTV計(jì)算，其測(cè)量方式精準(zhǔn)，有助于腫瘤的精確放療，此種GTV 評(píng)估方法在鼻咽癌[19-21]中應(yīng)用廣泛，但在直腸癌中鮮見(jiàn)報(bào)道。本研究通過(guò)放射治療計(jì)劃系統(tǒng)三維成像技術(shù)，結(jié)合臨床影像學(xué)資料，只需在患者放療前定位CT 上勾畫(huà)出腫瘤范圍，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)計(jì)算出GTV，不受腫瘤自身生長(zhǎng)形狀的影響，因此本測(cè)量方法使得計(jì)算的精確性得到了提高，而且更為便捷。

綜上所述，NCRT可使LARC降期和提高保肛率。通過(guò)ROC 確定的GTV 截點(diǎn)值為79.31 mL，GTV與LARC患者局部復(fù)發(fā)和遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移密切相關(guān)，是預(yù)后因素之一，且與NCRT 抗拒相關(guān)。因此對(duì)于GTV≥79.31 mL的LARC患者，可能需要采用放療前誘導(dǎo)化療、雙藥同步化療、使用放療增敏劑及加大放療劑量來(lái)達(dá)到減少局部復(fù)發(fā)和遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移的目的，從而提高總生存期。