早期胃癌浸潤深度的主要影響因素分析及預測模型的構(gòu)建

蔣瀟灑 楊倩 魏重操 肖彩蘭 郝宇杰 劉奕辛 王進海

近年來隨著內(nèi)鏡技術(shù)的發(fā)展，以內(nèi)鏡黏膜下剝離術(shù)（endoscopic submucosal dissection，ESD）為代表的內(nèi)鏡治療技術(shù)已被廣泛地應(yīng)用于早期胃癌（early gastric cancer，EGC）的治療，但由于內(nèi)鏡治療的局限性，術(shù)前需對病變進行準確的評估，以確認是否滿足內(nèi)鏡治療的適應(yīng)證。2018日本胃癌治療指南（第5 版）中對于ESD 治療的適應(yīng)證主要涉及病變浸潤深度、大小、組織學類型以及潰瘍等方面[1]。其中，對于病變的組織學類型（分化型、未分化型）、腫瘤大小以及有無潰瘍可通過相關(guān)檢查進行相對準確的評估。

對于病變浸潤深度的評估，目前主要依賴于超聲內(nèi)鏡、白光內(nèi)鏡和放大內(nèi)鏡聯(lián)合窄帶成像技術(shù)。但這些檢查方法都有一定的局限性，準確性仍然有待進一步提高[2]。本研究旨在通過分析影響EGC 浸潤深度的相關(guān)因素來建立預測模型，以期在內(nèi)鏡評價的基礎(chǔ)上，為EGC 浸潤深度的評估提供一定的參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 臨床資料

選取2011年1月至2019年12月于西安交通大學第二附屬醫(yī)院就診的451 例EGC 患者為研究對象。納入標準：1）病理診斷為EGC（包括高級別上皮內(nèi)瘤變）；2）接受胃癌根治術(shù)或ESD 治療，且術(shù)前未行任何抗腫瘤治療；3）術(shù)前均在本院接受胃鏡檢查，且存有清晰完整的內(nèi)鏡圖片資料；4）臨床病理資料完整。排除標準：1）合并其他部位的原發(fā)癌；2）復發(fā)性胃癌或殘胃癌；3）因在外院行內(nèi)鏡下活檢而影響病變形態(tài)的評估；4）合并嚴重的肝臟、腎臟疾病或者其他可能會導致血液系統(tǒng)異常的疾病或原發(fā)的血液系統(tǒng)疾病患者。根據(jù)上述標注，共納入EGC 患者409 例。

1.2 方法

1.2.1 收集指標 通過HIS 系統(tǒng)和胃鏡系統(tǒng)回顧性收集患者基本信息、疾病特征、實驗室檢查結(jié)果（血小板計數(shù)、中性粒細胞計數(shù)、單核細胞計數(shù)、淋巴細胞計數(shù)、CEA、CA724、CA199）、胃鏡檢查結(jié)果（腫瘤部位、腫瘤大小、內(nèi)鏡下分型、組織學分型、有無發(fā)紅、表面表現(xiàn)、是否合并潰瘍以及邊緣有無隆起）、術(shù)前活檢及手術(shù)組織病理結(jié)果（病理組織類型、分化程度、浸潤深度、有無萎縮、有無腸化）。收集的所有臨床資料以接受手術(shù)治療當次的住院資料為準。

1.2.2 相關(guān)指標及定義 EGC 的診斷依據(jù)病理結(jié)果，其中不規(guī)則的腺上皮細胞團或孤立的腺上皮細胞浸潤黏膜固有層間質(zhì)，局限于黏膜肌層以內(nèi)為黏膜內(nèi)癌（M 組），超過黏膜肌層達到黏膜下層，但未侵及胃固有肌層者為黏膜下癌（SM 組）[3]，見圖1。依據(jù)世界衛(wèi)生組織（WHO）消化系統(tǒng)腫瘤組織學分型標準[4]將EGC 分為分化型和未分化型，依據(jù)腫瘤的組織學分布特征分為單純分化型（pure differentiated，PD）、單純未分化型（pure undifferentiated，PUD）和混合型（mixed，M），其中PD 為組織學中分化成分占90%以上者，PUD 為未分化成分占90%以上者，組織學上既有分化成分又有未分化成分的定義為混合型。依照巴黎分型標準[5]，EGC 依據(jù)內(nèi)鏡下表現(xiàn)分為隆起型（0-Ⅰ）、平坦型（0-Ⅱ）和凹陷型（0-Ⅲ）。中性淋巴細胞比值（NLR）由中性粒細胞和淋巴細胞比值計算得出，單核淋巴細胞比值（MLR）由淋巴細胞和單核細胞比值計算得出，血小板淋巴細胞比值（PLR）為血小板與淋巴細胞的比值。

圖1 EGC 胃鏡和病理圖片

1.3 統(tǒng)計學分析

采用SPSS 23.0 進行統(tǒng)計學分析。計量資料表示為均值±標準差，兩組之間的差異使用t檢驗進行比較；分類資料采用計數(shù)，并計算其百分比，使用x2或Fisher確切概率法比較差異；NLR、PLR 和MLR 根據(jù)各自的中位數(shù)進行分組；多因素分析采用Logistic 回歸分析法。為了評估獨立危險因素預測浸潤深度的價值，以術(shù)后病理結(jié)果為標準，繪制預測模型的受試者工作特征（receiver operating characteristic，ROC）曲線并計算曲線下面積。采用R 軟件（R4.0.4），應(yīng)用rms 程序包構(gòu)建基于多因素Logistic 回歸分析預測早期胃癌浸潤深度的列線圖模型，采用Bootstrap 法做內(nèi)部驗證并計算一致性指數(shù)（C-index）確定模型區(qū)分度，通過構(gòu)建SM 層浸潤的預測概率與實際發(fā)生概率的校準曲線，進行一致性測試。以P＜0.05 為差異具有統(tǒng)計學意義。

2 結(jié)果

2.1 樣本人群的基本資料

本研究共納入EGC 患者409 例，其中304 例接受了胃癌根治術(shù)，105 例接受了ESD 治療。平均年齡為（61.44±9.66）歲，平均BMI 為（22.73±3.23）kg/m2。其中，男性310 例（75.79%），有吸煙史者144 例，有飲酒史者74 例，有家族腫瘤遺傳史者28 例；患有高血壓者83 例，患有糖尿病者26 例，患有冠心病者43 例，見表1。

2.2 樣本人群的疾病特征

409 例EGC 患者中M 組240 例，SM 組169 例。分化型288 例，占70.42%；病變位于胃體下1/3 者居多，占43.03%。內(nèi)鏡下分型以巴黎分型0-Ⅱ型為主，占87.04%；組織學類型以單純分化型為主，占67.24%，見表1。

表1 M 組與SM 組EGC 患者臨床特征的比較

表1 M 組與SM 組EGC 患者臨床特征的比較 （續(xù)表1）

2.3 影響EGC 浸潤深度的相關(guān)因素分析

M 組和SM 組比較發(fā)現(xiàn)，兩組在病變長徑、分化程度、病變特征（潰瘍和周圍黏膜隆起）、內(nèi)鏡下分型、萎縮、腸化、組織學方面差異均具有統(tǒng)計學意義（均P＜0.05）。多因素Logistic 回歸分析結(jié)果顯示病變長徑＞20 mm、病變邊緣隆起、潰瘍以及組織學混合型、未分化型都是病變SM 層浸潤的獨立危險因素（P＜0.05），而腸化則是M 層浸潤的獨立危險因素（P＜0.05），見表2。

表2 影響EGC 浸潤深度的多因素分析

2.4 EGC 浸潤深度的預測模型

為比較分化程度和組織學分型對EGC 浸潤深度的預測價值，將兩者分別聯(lián)合其他危險因素建立預測模型，以組織學特征構(gòu)建的預測模型ROC 曲線下面積為0.769（95%CI：0.724～0.814，P＜0.001），以分化程度構(gòu)建的模型ROC 曲線下面積為0.756（95%CI：0.710～0.802，P＜0.001），見圖2。對比分析，以組織學分型為基礎(chǔ)建立的預測模型診斷性能較好?；谝陨戏治鼋Y(jié)果，以病變長徑、病變邊緣隆起、潰瘍、腸化和組織學分型為變量建立列線圖模型，見圖3。

圖2 分化程度和組織學分型預測EGC 患者浸潤深度的ROC 曲線

圖3 預測EGC 浸潤深度的列線圖模型

2.5 列線圖預測模型的評價

應(yīng)用Bootstrap 自抽樣法對上述模型進行內(nèi)部驗證，重復抽樣1 000 次，計算的C-index 值為0.776，表明該預測模型具有較好的區(qū)分度（圖4A）。預測值同實測值基本一致，說明該列線圖預測模型具有較好的預測能力。基于活檢結(jié)果進行內(nèi)部驗證，計算的C-index值為0.753，預測值同實測值也基本一致（圖4B）。

圖4 列線圖預測模型的校準曲線

3 討論

ESD 因具有創(chuàng)傷小、恢復快，能將病灶完整切除以及術(shù)后可獲得準確的病理診斷資料等優(yōu)勢，已成為消化道黏膜及黏膜下病變的主要治療手段[6]。目前，ESD 被推薦為黏膜內(nèi)癌的最佳治療手段，而一旦出現(xiàn)黏膜下層浸潤，則推薦外科手術(shù)[7]。因此，術(shù)前對于病變浸潤深度的評估尤其重要，臨床實踐中如果高估了ECG 病變的浸潤深度將導致不必要的外科手術(shù)，而低估了浸潤深度又會增加二次手術(shù)的風險。本研究通過對比分析M 組與SM 組EGC 患者的臨床資料，探索與浸潤深度相關(guān)的術(shù)前影響因素，以此構(gòu)建列線圖預測模型，并對模型的預測性及準確度進行內(nèi)部驗證，以期為EGC 病變浸潤深度的評估提供一定的參考依據(jù)。

本研究通過比較分析M 組和SM 組患者的臨床病理資料，發(fā)現(xiàn)兩組在年齡、性別、BMI、糖尿病、高血壓、冠心病、吸煙史、飲酒史、家族遺傳史、體質(zhì)量減輕、居住區(qū)方面差異均無統(tǒng)計學意義（均P＞0.05），說明兩組在年齡、性別、個人史、疾病史方面分布均衡，具有可比性。兩組在病變部位、病變數(shù)目、病變特征（顯著發(fā)紅和表面不平）、術(shù)前PLR、NLR、MLR、CEA、CA199、CA724 以及三者聯(lián)合結(jié)果方面差異均無統(tǒng)計學意義（均P＞0.05）；在內(nèi)鏡下分型、病變長徑、分化程度、病變特征（潰瘍和周圍黏膜隆起）、萎縮、腸化、組織學方面差異均具有統(tǒng)計學意義（均P＜0.05）。多因素Logistic 回歸分析顯示病變長徑＞20 mm、病變邊緣隆起、潰瘍以及組織學混合型、未分化型都是病變SM 層浸潤的獨立危險因素、而腸化與M 層浸潤相關(guān)。

關(guān)于EGC 病變的鏡下表現(xiàn)，Abe 等[8]通過對比M-SM1 層和SM2 層病變的鏡下表現(xiàn)，發(fā)現(xiàn)顯著發(fā)紅、表面不平、邊緣隆起和腫瘤直徑＞30 mm 的病變SM2層浸潤的風險更高，并以此建立了DPS 評分標準。本研究中單因素分析顯示顯著發(fā)紅和表面不整與病變的浸潤深度并沒有關(guān)聯(lián)，病變邊緣隆起和直徑＞30 mm與SM 層浸潤相關(guān)，與其他研究結(jié)果基本一致[9]。DPS 評分認為＞30 mm 為SM2 層浸潤的危險因素，但本研究通過對病變長徑進行詳細的分組分析，結(jié)果顯示≤20 mm 的病變以M 層浸潤為主，21～30 mm 和＞30 mm 的病變以SM 層浸潤為主，單因素分析顯示不同分組之間浸潤深度的差異具有統(tǒng)計學意義。兩兩分組進一步比較發(fā)現(xiàn)，21～30 mm 組和＞30 mm 組SM 層病變的比例差異無統(tǒng)計學意義，但均顯著高于≤20 mm 組。因此，本研究在多因素分析中以20 mm為界進行了分析。區(qū)別于DPS 評分，本研究并未發(fā)現(xiàn)顯著發(fā)紅和表面不整與SM 層浸潤的關(guān)系，因為這兩種表現(xiàn)并不特異，臨床上很難與炎性病變進行區(qū)分。本研究發(fā)現(xiàn)潰瘍的存在也是EGC 病變SM 層浸潤的獨立危險因素，這與Abe 等[8]的研究結(jié)果一致。

本研究發(fā)現(xiàn)M 組腸化的比例遠遠高于SM 組，多因素分析顯示伴有腸化的病變似乎表現(xiàn)出較淺的浸潤。雖然腸上皮化生被認為是胃癌前病變，腸化者發(fā)生胃癌的風險明顯高于正常人群。但目前的研究表明，腸化與Lauren 分型的腸型胃癌的發(fā)生密切相關(guān)[10]。而Lauren 分型中的腸型胃癌是和WHO 分類中的乳頭狀和中高分化的管狀型腺癌相對應(yīng)的[11]，通常組織分化較好，因此和較淺的浸潤深度相關(guān)。由于本研究為回顧性研究，只能依靠既往的病理結(jié)果進行腸化的診斷，再加上大多數(shù)病理醫(yī)師可能將重點放在對胃癌的診斷，而存在遺漏腸化診斷的情況。因此，對于腸化與胃癌浸潤深度的關(guān)系還需進一步研究。

組織學特征與浸潤深度的關(guān)系基本得到了證實，只是目前多數(shù)研究均是分析分化程度與浸潤深度之間的關(guān)系，并且也是根據(jù)主要成分來評估分化程度[9,12]。近年來有研究發(fā)現(xiàn)，次要成分對腫瘤的生物學行為也起到重要作用，并且發(fā)現(xiàn)混合型病變表現(xiàn)出更強的轉(zhuǎn)移能力[13-15]。本研究分析發(fā)現(xiàn)，混合型病變SM 的比例高于PUD 和PD 型，雖然和PUD 型的差異無統(tǒng)計學意義，但也在一定程度上提示混合型病變具有相對較強的侵襲能力。因此，只基于主要成分的分組可能會低估了那些既有分化成分又有未分化成分的病變的侵襲能力，而容易對病變浸潤深度做出錯誤的評估。為了比較這兩種分類方法，將其分別聯(lián)合其他危險因素構(gòu)建預測模型，結(jié)果顯示兩者均具有相對較好的診斷性能（AUC＞0.7），以組織學分型為基礎(chǔ)構(gòu)建的預測模型的AUC 略高于分化程度。因此，本研究以組織學特征聯(lián)合其他危險因素構(gòu)建了預測EGC 浸潤深度的列線圖模型。

列線圖作為可視化的圖像模型，相比復雜的回歸方程，其預測結(jié)果更加直觀，臨床實用性也更強[16]。在臨床實踐中，根據(jù)模型中各個變量的不同分類向上投射到小標尺即可得到相應(yīng)的得分，各個預測因子的得分相加即為總分，總分向下投射就可以得到事件發(fā)生的概率。本研究建立的列線圖預測模型，經(jīng)內(nèi)部驗證也顯示出良好的預測能力，涉及到的各個因素通過術(shù)前常規(guī)的內(nèi)鏡檢查及活檢就可以獲得，可以方便簡單的計算出EGC 病變黏膜下層浸潤的概率，進而為EGC 患者治療方案的選擇提供一定的參考依據(jù)。此外，考慮到術(shù)前依靠內(nèi)鏡活檢獲取的組織學信息與術(shù)后病理結(jié)果可能存在一定的偏差。為評價活檢結(jié)果的可靠性，本研究使用活檢結(jié)果進行了內(nèi)部驗證，結(jié)果也顯示出良好的預測能力。

綜上所述，病變長徑、組織學特征、邊緣隆起、非腸化、潰瘍是影響EGC 病變浸潤深度的獨立危險因素，以此構(gòu)建的列線圖模型可以較準確地評估EGC病變的浸潤深度，這可在內(nèi)鏡檢查的基礎(chǔ)上為EGC病變浸潤深度的評估提供一定的參考依據(jù)。