預后營養(yǎng)指數(shù)聯(lián)合系統(tǒng)免疫炎癥指數(shù)對預測食管鱗癌根治性同步放化療/放療患者生存的臨床價值*

張榕珂，李濤，呂家華，肖苓，陳泰聿，張杭月，唐淳瀚

646000 四川 瀘州，西南醫(yī)科大學 臨床醫(yī)學院 (張榕珂、李濤、張杭月); 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 胸部放療科 (李濤、呂家華、肖苓); 610500 成都，成都醫(yī)學院 臨床醫(yī)學院 (陳泰聿、唐淳瀚)

我國食管癌的發(fā)病率和死亡率均居全球首位, 主要類型是食管鱗癌(esophageal squamous cell carcinoma,ESCC)[1-2]。60%～70%的食管癌患者就診時已屬中晚期,其標準治療模式為同步放化療(concurrent chemoradiotherapy,CCRT)或放療(radiotherapy,RT),但5年生存率僅30%左右[3-4]。因此,迫切需要尋找能夠準確預測接受CCRT或RT的ESCC患者不良結局的預后指標,來指導個體化治療。多項研究表明,免疫、炎癥和營養(yǎng)在腫瘤的發(fā)生發(fā)展和患者預后中發(fā)揮著至關重要的作用[5-9]。血小板與淋巴細胞比例、中性粒細胞與淋巴細胞比例是反映患者全身炎癥狀態(tài)的重要標志物,既往已被用于預測多種惡性腫瘤的預后[10-11]。與上述所提及的預后標志物不同的是,系統(tǒng)免疫炎癥指數(shù)(systemic immune-inflammatory index,SII)由血小板、中性粒細胞、淋巴細胞計數(shù)這3個指標組成,反映了機體的免疫和炎癥狀態(tài),并被證明是肝細胞癌、胃癌、食管鱗狀細胞癌等惡性腫瘤的有效預后指標[12]。預后營養(yǎng)指數(shù)(prognostic nutritional index,PNI)可以在一定程度上代表機體的營養(yǎng)狀況和全身免疫能力,且PNI已被證實與多種實體腫瘤的不良預后有關,特別是消化道腫瘤[13-14]。基于此,Zhang等[15]聯(lián)合了PNI與SII,證實其在接受手術的ESCC患者預后中的價值,進一步指導了接受手術的ESCC患者的治療。然而,目前國內外尚未見到關于PNI聯(lián)合SII是否可以準確預測行根治性CCRT/RT的ESCC患者的預后價值相關研究。因此,本文探索了這一納入了4種血液學指標的聯(lián)合指標(PNI+SII)能否預測接受CCRT/RT的ESCC患者預后,同時還對PNI、SII和PNI+SII預測患者預后的效果進行了比較。

1 資料與方法

1.1 臨床資料

本研究所有調查均依據(jù)《赫爾辛基原則宣言》及其修正案進行。該研究由四川省腫瘤醫(yī)院倫理委員會審核批準?；仡櫺苑治隽?012年3月至2018年7月在四川省腫瘤醫(yī)院接受根治性CCRT/RT的206例ESCC患者的臨床資料。納入標準:1)經(jīng)組織病理學確診為ESCC;2)拒絕或無法忍受手術;3)KPS評分≥70分;4)計劃靶區(qū)(PTV)接受的調強放射治療劑量≥50 Gy[16];5)治療前1周有完整血常規(guī)及生化資料;6)按照美國癌癥聯(lián)合委員會(AJCC第八版,2018)發(fā)布的TNM分類系統(tǒng)進行分期。排除標準:1)在外院已行抗腫瘤治療者;2)遠處轉移或合并第二原發(fā)腫瘤者;3)CCRT/RT后行腫瘤切除手術者;4)臨床資料不完整或缺失者;5)有嚴重肝腎功能障礙、血液系統(tǒng)疾病、自身免疫性疾病者。

1.2 治療方案

本研究所有患者均接受根治性放射治療,外照射采用適形調強放射治療技術。根據(jù)頸-胸-腹CT、胃鏡及PET-CT確定腫瘤病灶與陽性淋巴結的位置。所需勾畫的靶區(qū)包括大體腫瘤靶體積(gross tumor volume,GTV)、臨床靶體積(clinical tarset volume,CTV)和計劃靶區(qū)(planning target valume,PTV)。GTV定義為原發(fā)腫瘤(primary gross tumor volume,GTVp)和任何陽性的區(qū)域淋巴結(nodal gross tumor volume,GTVn)。CTV定義為GTV向前后左右均外擴0.8～1.0 cm,而向上和向下各外擴3 cm。PTV是指CTV向各個方向均勻外擴0.5 cm。RT方案：總劑量(PTV)≥50 Gy,2 Gy/次/天。

接受同步化療的患者采用以鉑類為基礎的1～5個周期的聯(lián)合化療: 1)TP方案 (紫杉醇+順鉑); 2)TC方案 (紫杉醇+卡鉑); 3)DP方案 (多西他賽+順鉑)。對于一般情況差，不能耐受靜脈化療的老年患者予以1～3周期的口服化療 (替吉奧/卡培他濱)。

1.3 PNI、SII和PNI+SII的構建

采集治療前1周內的血液樣本,進行血液生化、血常規(guī)分析。PNI的計算公式為:PNI=SAL(g/L)+5×TLC(109/L)；SII的計算公式為：SII=PC(109/L)×NC(109/L)/LC(109/L)。其中SAL為血清白蛋白水平,TLC為總淋巴細胞計數(shù),PC為血小板計數(shù),NC為中性粒細胞計數(shù),LC為淋巴細胞計數(shù)。此外,為進一步尋找能夠更好預測ESCC患者總生存期(overall survival,OS)的標志物,我們提出將PNI+SII作為指標。首先,利用受試者工作特征(receiver operating characteristic,ROC)曲線獲得PNI、SII最佳截斷值,再結合格拉斯哥預后評分(glasgow outcome scale,GOS)構建聯(lián)合評價指標PNI+SII。

1.4 隨訪

所有患者均通過門診或住院檢查,由訓練有素的醫(yī)生進行電話隨訪。從患者放化療結束后的2年內每3個月隨訪一次,2～5年每6個月隨訪一次,5年以后每年隨訪一次。末次隨訪時間是2021年6月22日。OS定義為從病理診斷到死亡或末次隨訪時間。中位隨訪時間為50個月(20～107個月)。

1.5 統(tǒng)計分析

臨床資料由SPSS 26.0、GraphPad Prism 8.3軟件進行分析。采用ROC曲線來確定PNI和SII的最佳截止值。正態(tài)分布的變量比較采用t檢驗或方差分析,非正態(tài)分布的變量比較采用Mann-Whitney U檢驗。分類變量采用卡方檢驗或Fisher精確檢驗進行比較。采用Kaplan-Meier法和Log-Rank檢驗計算OS率。Cox比例風險模型用于單因素及多因素分析,以檢驗影響OS的潛在臨床因素。雙尾P<0.05代表差異有統(tǒng)計學意義。

2 結 果

2.1 患者臨床特征

本研究共206例根治性CCRT/RT的ESCC患者符合納入標準,確診時中位年齡為64歲(范圍34～86歲),男性157例(76.21%),女性49例(23.79%);113例(54.85%)有吸煙史,111例(53.88%)有飲酒史;腫瘤多位于食管胸上段(80例,38.83%)和胸中段(84例,40.78%),較少位于頸段(19例,9.22%)和胸下段(23例,11.17%);中位腫瘤長度為5 cm。其中174例(84.47%)患者在RT的基礎上接受同步化療(表1)。77例(37.38%)行TP方案，25例(12.14%)行TC方案，50例(24.27%)行DP方案，16例(7.77%)口服替吉奧，6例(2.91%)口服卡培他濱。中位隨訪時間為50個月(20～107個月)。關于RT的劑量,187例(90.8%)接受大于60 Gy的劑量。

表1 206例食管鱗癌患者的基本情況以及PNI,SII,PNI+SII與臨床特征的關系

CharacteristicN(%)PNISIIPNI+SIILow(n)High(n)χ2PLow(n)High(n)χ2P0(n)1(n)2(n)χ2PKPS score 709(4.37%)45-0.180?54-0.514?324-0.270? 80101(49.03%)32693962225029 9096(46.60%)42543561314124Tumor location Cervial19(9.22%)9106.5030.090514-0.459?6112-0.083? Upper thoracic80(38.83%)31492951243422 Middle thoracic84(40.78%)25593747193431 Lower thoracic23(11.17%)13108157142Tumor length (cm) < 5.083(40.29%)27561.6810.19539444.3880.0361541275.9890.050 ≥ 5.0123(59.71%)51724083415230T stage T2-T3102(49.51%)30726.1350.01348546.4820.01116523413.6920.001 T4104(50.49%)48563173404123N stage N0-N2168(81.55%)601081.7890.181641040.0250.8754280462.8600.239 N338(18.45%)18201523141311TNM stage II-III121(58.74%)39823.9550.04752692.6540.1032460378.0050.018 IV85(41.26%)39462758323320RT dose (Gy) < 6019(9.22%)1275.6920.0178110.1250.724793-0.405? ≥ 60187(90.78%)6612171116498454Chemotherapy No32(15.53%)18145.4430.02010220.8080.369141265.4040.067 Yes174(84.47%)6011469105428151

2.2 PNI與SII

PNI與SII的ROC曲線見圖1。當約登指數(shù)最大時,得到最佳截斷值。PNI的最佳截斷值為47.8,敏感度為44.3%,特異度為76.8%,ROC曲線下面積(area under the curve,AUC)為0.595(95%CI:0.51～0.68,P<0.05)(圖1)。SII的最佳截斷值為400.76,敏感度為66.7%,特異度為51.8%,ROC曲線下面積為0.615(95%CI: 0.529～0.702,P<0.05)(圖1)。為進一步分析,根據(jù)截斷值將患者分為兩組進行研究:高PNI組(PNI≥47.8),低PNI組(PNI<47.8);高SII組(SII≥400.76),低SII組(SII<400.76)。PNI、SII與臨床特征間的關系見表1, 低PNI組與高PNI組在T分期、臨床分期、放療劑量、是否化療上存在差異(P<0.05), 低SII組與高SII組在性別、吸煙史、飲酒史、腫瘤長度、T分期上存在差異(P<0.05),PNI+SII=0、1、2在T分期、臨床分期上存在差異(P<0.05)。此外, 低PNI組和高SII組的OS分別顯著低于高PNI組(P<0.001)和低SII組(P=0.001) (圖2、3)。

圖1 PNI、SII、PNI+SII預測ESCC患者預后的ROC曲線

圖2 Kaplan-Meier生存曲線顯示了ESCC患者高PNI組和低PNI組之間的差異

圖3 Kaplan-Meier生存曲線顯示了ESCC患者高SII組和低SII組之間的差異

2.3 單因素和多因素生存分析

通過單因素分析,我們發(fā)現(xiàn)以下7個與ESCC患者OS顯著相關的因素:飲酒史(P=0.007)、T分期(P=0.001)、N分期(P=0.006)、TNM分期(P=0.003)、化療(P=0.025)、PNI(P<0.001)、SII(P=0.001)。COX回歸分析顯示,PNI(HR=0.631,95%CI:0.448～0.887,P=0.008)和SII(HR=0.632,95%CI:0.441～0.905,P=0.012)是影響OS的獨立預后因素(表2)。

表2 影響ESCC患者預后的單因素及多因素分析

VariableUnivariate analysisMultivariate analysisHR(95%CI)PHR(95%CI)PTumor location Cervial1 Upper thoracic0.782 (0.437-1.402)0.410 Middle thoracic0.713 (0.397-1.281)0.257 Lower thoracic0.949 (0.474-1.898)0.881Tumor length (cm) < 5.011 ≥ 5.01.325 (0.952-1.846)0.090-0.415T stage T2-T311 T41.677 (1.211-2.322)0.001-0.224N stage N0-N211 N31.683 (1.134-2.499)0.006-0.169TNM stage II-III11 IV1.621 (1.170-2.248)0.003-0.594RT dose (Gy) < 601 ≥ 601.265 (0.715-2.237)0.411Chemotherapy No11 Yes0.621 (0.406-0.952)0.025-0.117PNI < 47.811 ≥ 47.80.557 (0.401-0.774)<0.0010.631 (0.448-0.887)0.008SII ≥ 400.7611 < 400.760.563 (0.398-0.794)0.0010.632 (0.441-0.905)0.012PNI+SII 011 10.483 (0.333-0.701)<0.001 0.570 (0.386-0.842)0.005 20.359 (0.231-0.557)<0.001 0.404 (0.256-0.638)<0.001

2.4 PNI+SII在根治性CCRT/RT的ESCC患者中的預后價值

如上所述,我們的研究證明了PNI和SII都是ESCC患者的獨立預后指標。然而,為更好地預測ESCC患者的預后,我們根據(jù)表3所示的GOS構建了PNI+SII模型。在我們的模型中,根據(jù)不同評分將患者分為三組:低SII、高PNI為2分組,高SII、高PNI或低SII、低PNI均為1分組,高SII、低PNI為0分組(表3)。此外, 繪制ROC曲線得到PNI+SII的AUC為0.640(95%CI: 0.56～0.72,P<0.05),敏感性為34%,特異性為91.1%(圖1)。

表3 PNI+SII聯(lián)合評分表

通過Kaplan-Meier法(圖4)和Cox比例風險模型(表2)進一步評估PNI+SII作為根治性CCRT/RT的ESCC患者的獨立預后因素。單因素Cox比例風險模型的結果如下:PNI+SII=1(HR=0.483,95%CI:0.333～0.701,P<0.001),PNI+SII=2(HR=0.359,95%CI:0.231～0.557,P<0.001)。多因素Cox比例風險模型的結果如下:PNI+SII=1(HR=0.570,95%CI:0.386～0.842,P=0.005),PNI+SII=2(HR=0.404,95%CI:0.256～0.638,P<0.001)。206例ESCC患者中位OS為23.5個月。在PNI+SII模型中,評分較高組的OS優(yōu)于評分較低組(P<0.001;圖4),PNI+SII=0、1、2的中位OS分別為11個月、27個月、33個月。PNI+SII=0組患者中,1年、2年、3年、5年和7年的OS分別為44.6%,26.8%,21.0%,7.9%和0;PNI+SII=1組患者中,1年、2年、3年、5年和7年OS分別為73.1%,54.5%,44.3%,30.8%和25.2%;PNI+SII=2組患者中,1年、2年、3年、5年和7年OS分別為80.7%,63.2%,50.7%,41.7%和33.0%。

圖4 Kaplan-Meier生存曲線顯示ESCC患者在不同PNI+SII評分組之間的差異

實驗結果表明PNI+SII的敏感性和特異性分別為34%和91.1%。此外,繪制ROC曲線比較PNI、SII和PNI+SII對患者預后的預測能力。如圖1所示,PNI、SII和PNI+SII的AUC分別為0.595(95%CI:0.51～0.68,P<0.05)、0.615(95%CI:0.529～0.702,P<0.05)和0.640(95%CI:0.56～0.72,P<0.05)。因此,我們可以看出PNI+SII相比PNI和SII,其AUC分別提高了4.5%和2.5%。這表明相較于PNI或SII,PNI+SII是接受CCRT/RT ESCC患者更具價值的預后預測指標。

3 討 論

既往關于PNI、SII的預后價值相關研究人群都是針對行手術治療的腫瘤患者[15,17-19]。在本研究中,PNI、SII和PNI+SII在行根治性CCRT或RT的ESCC患者中具有顯著的預測價值,且聯(lián)合指標PNI+SII的預測價值最大。據(jù)我們所知,這是首次使用聯(lián)合指標PNI+SII來評價行根治性CCRT或RT的ESCC患者的預后。

結果顯示,高PNI組的預后與T分期、TNM分期、RT劑量和同步化療顯著相關;低SII組的預后與性別、吸煙史、飲酒史、腫瘤長度、T分期顯著相關;此外,PNI+SII與T分期、TNM分期顯著相關。多因素分析揭示PNI、SII和PNI+SII是影響OS的重要獨立預后因素。研究結果表明,PNI+SII評分較低組的OS低于PNI+SII評分較高組(P<0.001),并且PNI+SII的AUC(0.640)高于PNI的AUC(0.595)和SII的AUC(0.615)。這說明,在接受根治性CCRT/RT的ESCC患者中,PNI+SII能更好預測預后。

本研究中,PNI,SII和PNI+SII與T分期顯著相關,表明腫瘤的浸潤深度可以影響患者治療前的機體炎癥、營養(yǎng)和免疫狀態(tài),這與Hirahara等[19]和Geng等[20]的研究結果一致。Zhang等[15]發(fā)現(xiàn)PNI<52.28組的OS明顯低于PNI≥52.28組(P<0.001),SII≥387.65組的OS明顯低于SII<387.65組(P<0.001),并且PNI和SII是行手術治療的ESCC患者獨立預后因素。在影響因素方面,年齡、腫瘤大小、浸潤深度、淋巴結轉移、PNI、SII與長期預后相關。在本研究中,PNI<47.8組和SII≥400.76組的OS分別顯著低于PNI≥47.8組(P<0.001)和SII<400.76組(P=0.001),同時PNI、SII也是獨立預后因素。產(chǎn)生這些差異的原因主要是納入的患者人群和治療方式的不同。我們的研究對象包含頸段食管癌和IVA期的患者,且治療模式是根治性CCRT/RT。與行手術治療的食管癌患者相比較,行放化療的患者在治療前呈現(xiàn)更低的PNI和更高的SII水平,這可能與我們的患者分期更晚和嚴重的吞咽梗阻所導致的營養(yǎng)不良有關。而在另外一項行根治性RT的頸段ESCC患者的研究中,PNI的最佳截斷值為48.15,這與我們的研究結果是類似的[21]。

PNI和SII是PNI+SII的兩個重要組成部分,關于這兩項指標可用于預測腫瘤患者預后的深層機制已被廣泛探討。PNI由血清白蛋白濃度和外周血總淋巴細胞計數(shù)構成,可量化患者炎癥反應、免疫和營養(yǎng)狀況。低PNI與血清白蛋白和/或外周血總淋巴細胞計數(shù)的減少有關。腫瘤患者的分解代謝增加與攝入不足所導致的營養(yǎng)不良以及腫瘤微環(huán)境中的炎癥介質(IL-1、IL-6和TNF-α)升高,均會導致血清白蛋白的降低[22-23]。更重要的是,低血清白蛋白水平與高癌癥風險之間的關聯(lián)性已被證實[24]。ESCC患者的營養(yǎng)不良也可表現(xiàn)為低淋巴細胞計數(shù)[25]。淋巴細胞具有強大的抗癌活性,特別是CD4+T和CD8+T細胞可發(fā)揮協(xié)同免疫效應,以遏制惡性腫瘤增殖與遷移[26]。較低的循環(huán)淋巴細胞是腫瘤患者預后不良的標志物[27]。大量研究表明,SII是惡性腫瘤的獨立預后指標[12,18,20]。SII整合了3種常見的血液學指標(血小板、中性粒細胞和淋巴細胞),反映了機體的免疫和炎癥狀態(tài)之間的平衡。除如上所述的淋巴細胞相關機制,SII可用于預測腫瘤患者預后的潛在機制如下:1)在腫瘤微環(huán)境中,中性粒細胞通過分泌細胞因子(IL17、CXC等)、誘導中性粒細胞胞外陷阱的形成并釋放多種蛋白酶(NE、MMP-99)和活性氧,促進腫瘤增殖和轉移[28-29]；2)血小板可以通過MHC-I和TGF-β抑制自然殺傷細胞的功能,從而誘導免疫逃逸；3)血小板也可通過TGF-β、糖蛋白VI等誘導上皮間質轉化,從而促進腫瘤遠處轉移[30];4)中性粒細胞和血小板均可促進腫瘤新生血管的形成,有利于腫瘤的遠處播散[28-30]。

PNI+SII是臨床實踐中簡單、易得、廉價的指標,與單用PNI或SII相比能更好地反映患者全身炎癥、營養(yǎng)和免疫之間的平衡狀態(tài)。PNI+SII可進一步將患者細分為三類不同預后結局的群體。這有助于醫(yī)生盡快盡早篩選出炎癥負荷重、營養(yǎng)狀況差、免疫功能低下的患者,進行早期針對性干預。

綜上所述,PNI、SII和PNI+SII能在治療前預測行根治性CCRT/RT的ESCC患者的預后。此外,與單獨使用PNI或SII相比,PNI+SII具有更高的AUC,說明PNI+SII具有更好的預測預后的能力。因此在行CCRT/RT治療前,根據(jù)PNI+SII評分在ESCC患者中篩選出不同分組(PNI+SII=0,1,2);然后,針對PNI+SII=0,1的患者積極進行個性化治療,例如:抗炎、增強免疫和營養(yǎng)支持。這樣有利于延緩腫瘤的發(fā)生發(fā)展、提高患者的生存率。

本研究仍有一些局限性的問題亟待解決。首先,這是一項小樣本量的單中心回顧性研究,在患者納入和數(shù)據(jù)收集過程中可能存在選擇偏倚,需進一步擴大樣本量進行前瞻性探究。其次,改良的GOS和全身炎癥反應指數(shù)等可能的預后標志物未納入本研究。最后,我們將在未來的研究中加入更多有效的標志物進一步完善聯(lián)合指標。

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