新輔助化療聯(lián)合D2根治術(shù)治療胃癌預(yù)后模型的構(gòu)建

劉波,張登云,鄭自文,劉皓,宋彥呈,張堅

(青島大學(xué)附屬醫(yī)院平度院區(qū)胃腸外科,山東 青島 266700)

如今，輔助化療聯(lián)合胃癌D2根治術(shù)已廣泛應(yīng)用于治療進展期胃癌[1-3]。其中新輔助化療聯(lián)合手術(shù)與單獨手術(shù)相比，可延長生存期，降低腫瘤分期，提高R0切除率，并可根據(jù)新輔助化療后反應(yīng)程度選擇手術(shù)時機和方式，盡可能做到D2根治術(shù)[4-5]。然而，由于個體化差異、選用具體治療方案不同等原因，新輔助化療聯(lián)合D2根治術(shù)治療胃癌病人的預(yù)后不盡相同，并影響術(shù)后治療決策[6-8]。因此，接受新輔助化療聯(lián)合胃癌D2根治術(shù)的病人存在更準(zhǔn)確、更靈敏預(yù)測預(yù)后的需求。既往許多研究使用臨床、生理或病理學(xué)等因素作為預(yù)后因子，但大多數(shù)預(yù)后因子仍存在局限和爭議[9-14]。美國癌癥聯(lián)合委員會胃癌新輔助化療后TNM分期(AJCC ypTNM分期)是接受新輔助化療胃癌病人的唯一指南性預(yù)后預(yù)測系統(tǒng)[2,15]。然而，該系統(tǒng)是根據(jù)淋巴結(jié)清掃范圍小于D2的病人建立的，且未納入病理完全緩解的ypT0N0c病人，因此可能不適用于胃癌D2根治術(shù)和新輔助化療后病理完全緩解的病人；此外，其他臨床病理預(yù)后因子也未被考慮[16-17]。因此，需要更泛化性的模型來預(yù)測這部分病人的預(yù)后?，F(xiàn)今，列線圖可以納入多種預(yù)后相關(guān)因素，并根據(jù)各因素對預(yù)后的影響進行量化、可視化，已被廣泛用于胃癌的預(yù)后研究[10,18-21]。本研究旨在通過回顧性分析290例接受新輔助化療聯(lián)合胃癌D2根治術(shù)病人的臨床資料，構(gòu)建一個相對完善的預(yù)后預(yù)測模型?，F(xiàn)將結(jié)果報告如下。

1 資料與方法

1.1 病例選取

2010年1月—2020年2月，選取在青島大學(xué)附屬醫(yī)院胃腸外科接受新輔助化療和D2根治術(shù)的胃癌病人290例。納入標(biāo)準(zhǔn)：①術(shù)前病理確診為胃或者胃食管腺癌(胃食管腫瘤定義為發(fā)生在賁門或胃食管結(jié)合部的腫瘤，不涉及食管下段2 cm以上，即SiewertⅡ型和Ⅲ型)；②術(shù)前CT、胃鏡和B超均證實為進展期胃癌，無肝、肺、腦和骨等器官的遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移；③病人經(jīng)多學(xué)科討論后評估為可接受新輔助化療，采用三藥聯(lián)合(EOX/EOS/DOS/DOX方案)或兩藥聯(lián)合(SOX/XELOX方案)化療，且病例資料完整；④根據(jù)病人要求及術(shù)前情況進行評估，以D2根治術(shù)作為標(biāo)準(zhǔn)治療模式，且做到R0切除。排除標(biāo)準(zhǔn)：①有其他惡性腫瘤病史者，存在嚴(yán)重并發(fā)癥以致無法耐受新輔助化療及手術(shù)者；②在進行新輔助化療前接受過化療、放療或免疫治療的病人。納入的290例病人行2～3周期新輔助化療后，通過多學(xué)科會診進行術(shù)前影像學(xué)和病理學(xué)評估判斷療效，確定手術(shù)方案。該研究獲青島大學(xué)附屬醫(yī)院倫理審查委員會批準(zhǔn)(編號QYFYWZLL25828)。

1.2 數(shù)據(jù)收集

由兩名獨立的研究人員完成病人資料的收集、甄別、錄入。收集的資料包括新輔助化療前的臨床病理信息和根治術(shù)后的臨床病理信息。其中前者包括性別、年齡、年齡校正CHARLSON并發(fā)癥指數(shù)(aCCI)、體質(zhì)量指數(shù)(BMI)、Borrmann分型、腫瘤標(biāo)志物(癌胚抗原(CEA)、糖類抗原199(CA199))、炎性指標(biāo)(中性粒細(xì)胞/淋巴細(xì)胞比值(NLR)、血小板/淋巴細(xì)胞比值(PLR))等；而后者包括病理類型、淋巴結(jié)陽性率、神經(jīng)脈管侵犯、AJCC ypTNM分期、美國國家綜合癌癥網(wǎng)(NCCN)2012版病理學(xué)腫瘤退縮分級(TRG)。本研究所有病人隨訪時間截至2020年2月或者死亡，術(shù)后2年每3個月隨訪1次，術(shù)后3～5年每6個月隨訪1次。計算病人的總生存期(OS)，OS定義為疾病確診至病人死亡或最后一次隨訪的時間間隔。

1.3 列線圖的構(gòu)建和性能評價

使用SPSS 24.0軟件(Chicago，IL，USA)和R軟件(www.r-project.org，版本3.63)進行統(tǒng)計分析。①病人分組：使用R軟件包“rms”“foreign”“caret”按照7∶3將全部病人隨機分為訓(xùn)練組和驗證組。②基線數(shù)據(jù)處理：使用公認(rèn)臨床意義界限對連續(xù)變量進行分組，對于無明顯分組標(biāo)準(zhǔn)的連續(xù)變量，則先使用SPSS軟件以O(shè)S作為總體終點繪制受試者工作特征(ROC)曲線，再以該ROC曲線的截斷值作為臨界值將其轉(zhuǎn)化為分類變量。使用SPSS軟件計算每個分類變量的頻數(shù)和百分比，并應(yīng)用卡方檢驗比較訓(xùn)練組和驗證組之間的差異。③列線圖的構(gòu)建：基于訓(xùn)練組數(shù)據(jù)，使用SPSS軟件和R軟件包“rms”“foreign”“survival”進行單因素和多因素Cox回歸分析，計算相應(yīng)預(yù)后因素的危險比(HR)和95%置信區(qū)間(CI)，篩選獨立的預(yù)后因素，構(gòu)建列線圖?；谟?xùn)練組數(shù)據(jù)，繪制各預(yù)后因素的Kaplan-Meier生存曲線并行變量間差異性檢驗。④列線圖性能的評價：基于訓(xùn)練組和驗證組數(shù)據(jù)，使用R軟件包“rms”“foreign”“survival”“survivalROC”“stdca”，繪制ROC曲線、決策曲線分析法(DCA)曲線和校準(zhǔn)曲線，計算ROC曲線下面積(AUC)和一致性指數(shù)(C-index)。C-index和AUC用于評價模型性能，DCA曲線用于評估模型的臨床效用和凈收益，校準(zhǔn)曲線用于評價實際與預(yù)測結(jié)果之間的一致性。P<0.05認(rèn)為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié) 果

2.1 病人基線資料

本研究病人的隨訪時間為0～81個月，中位隨訪時間為31個月。訓(xùn)練組和驗證組病人的臨床病理學(xué)特征見表1。由表1可知，除Borrmann分型外兩組其他臨床病理學(xué)特征比較，差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。

表1 兩組病人臨床病理學(xué)特征比較(例(χ/%))

續(xù)表1

2.2 單因素與多因素Cox回歸分析

對訓(xùn)練組206例病人進行單因素Cox回歸分析，結(jié)果顯示，aCCI、Borrmann分型、CEA、CA199、NLR、PLR、ypT分期、ypN分期、神經(jīng)侵犯、脈管侵犯、淋巴結(jié)陽性率、TRG等均與病人的生存預(yù)后有關(guān)。見表2。在SPSS中采用輸入法進行多因素Cox回歸分析，結(jié)果顯示，NLR、PLR、ypT和ypN分期、神經(jīng)侵犯、TRG等為與預(yù)后密切相關(guān)的影響因素。病人NLR、PLR值越高，預(yù)后越差；ypT和ypN分期早、神經(jīng)侵犯陰性和TRG低，則提示預(yù)后好。見表3。Kaplan-Meier法繪制預(yù)后相關(guān)因素生存曲線，結(jié)果顯示，NLR和PLR值較高、ypT和ypN分期較晚、神經(jīng)侵犯陽性及TRG較高病人的總體生存率明顯低于NLR和PLR值較低、ypT和ypN分期較早、神經(jīng)侵犯陰性及TRG較低病人，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。見圖1。

表2 新輔助化療聯(lián)合D2根治術(shù)治療胃癌預(yù)后影響因素的單因素Cox回歸分析

續(xù)表2

表3 新輔助化療聯(lián)合D2根治術(shù)治療胃癌預(yù)后影響因素的多因素Cox回歸分析

2.3 預(yù)測預(yù)后列線圖的構(gòu)建

根據(jù)多因素Cox回歸分析篩選出的獨立預(yù)后因素構(gòu)建列線圖，利用該列線圖可計算每例病人每個預(yù)測因素單項評分，相加得到總分，總分所對應(yīng)的概率即為接受新輔助化療聯(lián)合D2根治術(shù)治療胃癌病人3、5年總生存率。見圖2。

2.4 列線圖的評價與驗證

基于訓(xùn)練組和驗證組數(shù)據(jù)對列線圖的區(qū)分度和校準(zhǔn)度進行驗證，結(jié)果顯示，訓(xùn)練組和驗證組中列線圖的C-index分別為0.811(95%CI=0.731～0.891)和0.740(95%CI=0.577～0.903)；訓(xùn)練組中列線圖預(yù)測病人3、5年總生存率的AUC分別為0.824(95%CI=0.695～0.953)和0.811(95%CI=0.703～0.919)；驗證組中列線圖預(yù)測病人3、5年總生存率的AUC分別為0.794(95%CI=0.708～0.880)和0.723(95%CI=0.658～0.788)，表明該模型具有良好的預(yù)測價值。見圖3。訓(xùn)練組和驗證組中列線圖預(yù)測病人3、5年總生存率的校正曲線見圖4。由圖4可知，校準(zhǔn)曲線與45°理想斜線吻合較好，表明預(yù)測結(jié)果與實際結(jié)果一致性較高。本研究還應(yīng)用DCA曲線來評價列線圖的臨床應(yīng)用價值，結(jié)果顯示，列線圖在兩組病人的廣泛死亡風(fēng)險范圍內(nèi)均顯示了很大的正向凈收益，表明該模型具有良好的臨床實用性。見圖5。

A：NLR；B：PLR；C：ypT分期；D：ypN分期；E：神經(jīng)侵犯；F：TRG。

圖2 病人3、5年總生存率的列線圖預(yù)測模型

3 討 論

當(dāng)前，進展期胃癌的治療手段以D2根治術(shù)及圍手術(shù)期綜合治療為主。大量循證醫(yī)學(xué)研究證據(jù)證實，新輔助化療能夠顯著改善進展期胃癌病人的預(yù)后，然而，新輔助化療對病人預(yù)后的影響存在個體差異[6-7,22-23]。因此，有必要尋找相關(guān)預(yù)后因素，以輔助選擇治療方案。列線圖具有個體化、精準(zhǔn)化預(yù)測的特點，既往研究已經(jīng)證明它對臨床決策具有重要意義[10,18-21,24]。本研究構(gòu)建的列線圖模型納入的預(yù)后因素包括NLR、PLR、ypT分期、ypN分期、神經(jīng)侵犯和TRG，經(jīng)驗證該模型具有良好的預(yù)測能力。

從1863年VICHOW[25]提出“腫瘤-炎癥”學(xué)說以來，越來越多的研究結(jié)果證實，NLR、PLR等炎性指標(biāo)與腫瘤發(fā)生、發(fā)展以及預(yù)后相關(guān)。機體的中性粒細(xì)胞增多是一種炎癥反應(yīng)，它通過抑制免疫細(xì)胞的細(xì)胞溶解活動來抑制免疫系統(tǒng)，既往多項研究結(jié)果已經(jīng)表明，NLR是胃癌病人預(yù)后的獨立預(yù)測因素[21,26-27]。對于PLR而言，不管是機體淋巴細(xì)胞減少還是血小板增多均與腫瘤不良預(yù)后相關(guān)[28]。有研究表明，胃癌病人治療前PLR的升高與病理類型存在顯著相關(guān)性，并影響胃癌的預(yù)后[9-10]。有文獻報道，胃癌病人血清中各種腫瘤標(biāo)志物(例如CEA、CA199等)水平可能會升高，并可用于反映腫瘤負(fù)荷。然而，這些腫瘤標(biāo)志物的預(yù)后價值仍然存在爭議[13,29]。本文研究結(jié)果顯示，新輔助化療前高水平的NLR、PLR是獨立不良預(yù)后因素，而且通過分析數(shù)據(jù)顯示，ypT3、4分期或病理緩解程度低的病人多伴有高NLR和PLR。查閱相關(guān)文獻顯示，高水平的NLR和PLR同樣為影響腫瘤新輔助化療緩解率的獨立危險因素，并且NLR和PLR的升高與腫瘤負(fù)荷、生長速度有關(guān)[9-10,13,21]。由于NLR和PLR仍未出現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)分界，故本研究選取相應(yīng)變量ROC曲線的截斷值作為分組標(biāo)準(zhǔn)，該截斷值與既往研究結(jié)果相近[9-10,13,21]。因此，未來需要大樣本研究深挖NLR和PLR等炎性指標(biāo)的臨床應(yīng)用價值。

A、B：列線圖預(yù)測訓(xùn)練組病人3、5年總生存率的ROC曲線；C、D：列線圖預(yù)測驗證組病人3、5年總生存率的ROC曲線。

A、B：列線圖預(yù)測訓(xùn)練組病人3、5年總生存率的校正曲線；C、D：列線圖預(yù)測驗證組病人3、5年總生存率的校正曲線。

A、B：列線圖預(yù)測訓(xùn)練組病人3、5年總生存率的DCA曲線；C、D：列線圖預(yù)測驗證組病人3、5年總生存率的DCA曲線。

近年來，由于人類預(yù)期壽命的延長，胃癌病人的老齡化逐漸嚴(yán)重，老年胃癌病人合并疾病較多，患病后病死率高且生活質(zhì)量下降嚴(yán)重。CHARLSON并發(fā)癥指數(shù)(CCI)在1987年由CHARLSON等[30]提出，已被廣泛用于評估并發(fā)癥對癌癥和非癌癥疾病的影響。既往多項研究表明，aCCI校正了病人年齡，較CCI更為準(zhǔn)確，被篩選為相關(guān)疾病的預(yù)后影響因素[12,14,31]。近年來，aCCI也逐漸被應(yīng)用于胃癌研究[14]。本研究單因素Cox分析顯示，高aCCI為預(yù)后危險因素，但多因素Cox分析顯示它并非獨立預(yù)后因素。因aCCI在胃癌新輔助化療領(lǐng)域中的研究相對較少，所以本研究結(jié)果仍提醒醫(yī)務(wù)人員要關(guān)注病人基本情況，重視利用臨床相關(guān)指數(shù)輔助選擇治療方案并開展相關(guān)研究。

盡管既往新輔助化療治療胃癌的預(yù)后研究較多[9-10,13,18]，但AJCC ypTNM分期系統(tǒng)依然是現(xiàn)今唯一的指南性預(yù)測系統(tǒng)。該系統(tǒng)的建立是基于淋巴結(jié)清掃術(shù)(小于D2)的病人，且未納入病理完全緩解的病人，故其預(yù)測能力并不能滿足臨床需求[16]。本研究結(jié)果顯示，ypT和ypN分期是新輔助化療聯(lián)合D2根治術(shù)治療胃癌獨立預(yù)后因素。ypT和ypN分期對預(yù)后影響已被廣泛討論，并達成較晚分期與較差預(yù)后相關(guān)的共識[16,20]。故本研究彌補了ypTNM分期系統(tǒng)的部分缺陷。近年來研究發(fā)現(xiàn)，淋巴結(jié)陽性率也可作為胃癌預(yù)后的獨立風(fēng)險因素[11,32]。但在本研究多因素Cox分析中，淋巴結(jié)陽性率未被納入最終模型。分析原因可能為：淋巴結(jié)清掃、取樣的徹底性決定病理淋巴結(jié)陽性數(shù)的精確性[33]，并且獲得的淋巴結(jié)陽性數(shù)目可能受淋巴結(jié)碎裂或匯合的影響[34]。對于進展期胃癌，既往多個研究已證實新輔助化療后的TRG與生存預(yù)后顯著相關(guān)[35-36]。在本研究中，TRG也被納入到列線圖中，多因素Cox分析可見，TRG組間HR變化明顯高于其他預(yù)后因素，提示新輔助化療后病理反應(yīng)較差病人的預(yù)后更差，從側(cè)面反映出TRG對生存率的影響大于其他預(yù)后因素。

基于上述預(yù)后因素，本研究構(gòu)建了預(yù)測新輔助化療聯(lián)合D2根治術(shù)治療胃癌病人總生存率的列線圖。在驗證組中列線圖預(yù)測病人3、5年生存率的AUC分別為0.794和0.723，并取得了良好的校正曲線，表明該列線圖具有良好的預(yù)測價值，滿意的DCA曲線則表明該列線圖具有較高的臨床價值。此外，該列線圖的預(yù)測能力優(yōu)于第8版AJCC TNM分期系統(tǒng)(C-index=0.681)。在不增加經(jīng)濟負(fù)擔(dān)的情況下，本研究構(gòu)建的列線圖提供了更精準(zhǔn)的個體化可視工具，可靈活結(jié)合臨床病理因素使用，符合現(xiàn)今精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)理念，可為評估胃癌病人預(yù)后和選擇決策提供參考。

本研究也存在一定的局限性。作為回顧性的單中心研究，由于總樣本量有限，本研究可能存在偏倚，并且沒有行外部驗證，無法保證模型的泛化性。此外，近年來關(guān)于胃癌標(biāo)志基因(例如人表皮生長因子受體2(HER-2))的研究快速發(fā)展[37-38]，使胃癌預(yù)后研究多樣化，本研究雖然納入了部分新穎因素，但研究變量仍多為臨床常規(guī)因素。因此，本研究構(gòu)建的模型的預(yù)測價值仍有待觀察，需要進一步開展多中心研究進行驗證。胃癌相關(guān)標(biāo)志基因是本團隊下一步研究的重點。

總之，本研究創(chuàng)新性地構(gòu)建了預(yù)測新輔助化療聯(lián)合胃癌D2根治術(shù)治療進展期胃癌病人總生存率的列線圖模型，經(jīng)內(nèi)部驗證表明該模型具有良好的預(yù)測性能和臨床應(yīng)用價值。