直腸癌淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移風險列線圖的構(gòu)建及驗證

劉 宇 劉自桃 黃勇山 鄒飛龍 吳昌蕾 朱正明

直腸癌是一種常見的消化道惡性疾病，其發(fā)生率呈逐年上升的趨勢，據(jù)統(tǒng)計在中國癌癥的發(fā)生率中排名第3位，病死率排名第5位。淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移在直腸癌的治療過程中一直扮演著一個關(guān)鍵的角色。近年來，直腸癌的治療效果有很大的提升，這主要依賴于術(shù)中區(qū)域淋巴結(jié)清掃的進一步完善。在臨床實踐中，術(shù)前確定淋巴結(jié)的組織學狀態(tài)為準確的手術(shù)計劃提供了依據(jù)，不僅保證了淋巴結(jié)解剖的質(zhì)量和數(shù)量，而且避免了可疑淋巴結(jié)的遺漏。此外，術(shù)前轉(zhuǎn)移性淋巴結(jié)的判斷對直腸癌患者是否行新輔助化療有指導作用。因此，準確的術(shù)前檢測淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移對于直腸癌患者制定有效的個體化治療計劃至關(guān)重要。

目前常用的檢查如計算機斷層掃描(computed tomography,CT)、磁共振(magnetic resonance imaging,MRI)及經(jīng)直腸超聲(endorectal ultrasound,ERUS)等影像學方法對于直腸癌浸潤深度的判斷較為準確，但是對于有淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的判斷目前仍缺乏統(tǒng)一的影像學標準。既往臨床常使用“淋巴結(jié)直徑>10mm”作為診斷標準來評估淋巴結(jié)的良惡性，據(jù)統(tǒng)計該診斷準確率僅為54%。因此，僅僅依靠淋巴結(jié)大小來評估淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移受到一定限制。一項包含123項關(guān)于直腸癌影像學N分期研究的Meta分析顯示，ERUS、CT、MRI對直腸癌淋巴結(jié)分期診斷性能均較低，不能作為淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的可靠評價指標。因此，可以制定一個淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的預測模型來為直腸癌患者制定更好的術(shù)前治療計劃。

研究表明，術(shù)前血清腫瘤標志物CEA及CA199水平在諸多消化道惡性腫瘤患者中升高較為明顯，常常作為于消化道惡行腫瘤的監(jiān)測指標。同時，炎癥在各種癌癥的發(fā)生、發(fā)展過程中也起著至關(guān)重要的作用。系統(tǒng)性炎癥反應(yīng)指數(shù)(systemic immune inflammation index,SII)是反映機體炎性反應(yīng)狀態(tài)的指標，預后營養(yǎng)指數(shù)(prognostic nutrition index,PNI)是反映患者營養(yǎng)狀況的檢測指標，有相關(guān)研究表明兩者均與多種惡性腫瘤預后密切相關(guān)。癌細胞還能合成和分泌額外的內(nèi)源性纖維蛋白原(fibrinogen,Fib)，F(xiàn)ib可以進一步促進腫瘤細胞的增殖、轉(zhuǎn)移以及抑制腫瘤細胞的凋亡。而營養(yǎng)不良是癌癥患者普遍存在的一個重要問題，并且可能導致一些臨床后果，如生活質(zhì)量下降，對放化療的耐受能力降低等。因此，一些反映營養(yǎng)狀況的新的生物學標志物越來越多地被用于預測癌癥的進展和預后。本研究回顧性分析2020 年3月～2021年3月在南昌大學第二附屬醫(yī)院胃腸外科行手術(shù)切除的242例直腸癌患者的臨床資料，旨在探討術(shù)前循環(huán)血清腫瘤標志物、炎癥標志物水平以及影像表現(xiàn)等與直腸癌患者術(shù)前淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的相關(guān)性，找出直腸癌淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的危險因素并構(gòu)建列線圖風險評估模型，給臨床診療制訂一個精確的方案提供參考。

對象與方法

1.研究對象：收集南昌大學第二附屬醫(yī)院2020年3月～2021年3月行手術(shù)切除的242例直腸癌患者的臨床資料。其中男性140例,女性102例，患者年齡為22～92 歲。男性和女性發(fā)生淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移例數(shù)(轉(zhuǎn)移率)分別為72例(51.4%)、52 例(51%)；242例直腸癌患者中伴有淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的例數(shù)為122例，轉(zhuǎn)移率為50.4%。納入標準:①首次診斷為原發(fā)性直腸癌并接受根治性手術(shù)；②影像判斷無遠處轉(zhuǎn)移，且不合并其他部位的惡性腫瘤;③術(shù)前有完善的檢查資料；④未行新輔助放化療。排除標準:①未行直腸癌根治術(shù)者；②除直腸癌外合并有其他部位腫瘤患者；③有急、慢性感染或血液系統(tǒng)性疾病患者；④術(shù)后病理報告為直腸其他性質(zhì)的腫瘤，如惡性淋巴瘤、神經(jīng)內(nèi)分泌腫瘤等。

2.資料收集：收集患者術(shù)前血常規(guī)、小生化、纖維蛋白原、血清腫瘤標志物，腫瘤直徑、影像淋巴結(jié)大小(影像結(jié)果提示未見淋巴結(jié)腫大者記為0)、腫瘤據(jù)肛門距離、是否有腸腔狹窄(依據(jù)腸鏡報告提示是否有腸腔狹窄)及T分期(T分期參照美國癌癥聯(lián)合委員會第8版結(jié)直腸癌分期體系)等資料，同時收集每位患者的性別、年齡。根據(jù)檢查資料分別計算出SII(中性粒細胞計數(shù)×血小板計數(shù)/淋巴細胞計數(shù))、PNI(白蛋白值+5×淋巴細胞總數(shù))、NLR(中性粒細胞計數(shù)/淋巴細胞計數(shù))、PLR(血小板計數(shù)/淋巴細胞計數(shù))、FAR(FIB/白蛋白值)以及FPR(FIB/前白蛋白值)的值。

3.統(tǒng)計學方法：應(yīng)用SPSS 26.0統(tǒng)計學軟件對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析，計數(shù)資料以例數(shù)(百分比)(%)表示。采用檢驗及兩獨立樣本檢驗比較性別、年齡、腫瘤據(jù)肛門距離、腸腔狹窄、腫瘤直徑、SIZE、T分期、SII、PNI、NLR、PLR、FAR、FPR、CEA和CA199水平與直腸癌淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)移狀態(tài)的相關(guān)性，以=0.05為檢驗標準。根據(jù)最佳截斷值將有意義的連續(xù)變量分為兩組，利用多因素回歸分析得出淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的獨立危險因素，將各獨立危險因素引入R軟件(R4.1.2)，應(yīng)用rms程序包構(gòu)建預測直腸癌淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的列線圖模型，并用Bootstrap重抽樣法進行內(nèi)部驗證，計算預測模型的C指數(shù)。

結(jié) 果

1.單因素分析結(jié)果：直腸癌淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移與腫瘤直徑、T分期、腸腔狹窄、NLR、PLR、FAR、FPR、SII、CEA、CA199及SIZE相關(guān)(均<0.05)；與性別、年齡、有無貧血、PNI及腫瘤據(jù)肛門距離無明顯相關(guān)(均>0.05，表1)。

2.多因素分析結(jié)果： CEA>4.37U/ml(OR=4.154、<0.01)、CA199>27.75U/ml(OR=2.59、=0.011)、SII>543.2(OR=2.330、=0.01)、SIZE>4.75mm(OR=2.904、=0.002)、T分期(OR=5.703、=0.036)、T分期(OR=6.121、=0.026)、T分期(OR=41.270、<0.01)是直腸癌患者發(fā)生淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的獨立危險因素(<0.05，表2)。

3.列線圖預測模型的構(gòu)建：將多因素分析得出的獨立危險因素納入R軟件(R4.1.2)，用軟件中的rms程序包構(gòu)建列線圖預測模型，把各因素對應(yīng)的積分相加，總分所對應(yīng)預測概率即為淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移發(fā)生的風險值(圖1)。

4.各個獨立危險因素及預測模型對淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移狀態(tài)的預測效果比較：用ROC曲線分別對5個獨立危險因素及列線圖預測模型的預測作用進行效能評估，結(jié)果顯示：聯(lián)合所有獨立危險因素的預測模型ROC曲線下面積為0.853 (95% CI：0.806～0.901)，敏感度為71.3%，特異性為85.0%；T分期、CEA、CA199、SII及淋巴結(jié)大小的ROC曲線下面積和95% CI分別為0.713 (95% CI：0.657～0.770)、0.704(95% CI：0.649～0.759)、0.659(95% CI：0.603～0.714)、0.628(95% CI：0.567～0.689)、0.669(95% CI：0.610～0.728)(圖2)。相對于任意單個的獨立危險因素預測指標，預測模型的預測效能明顯更優(yōu)(圖3)。

5.列線圖預測模型效果分析：用Bootstrap重抽樣法(B=1000)對該預測模型進行內(nèi)部驗證，計算預測模型的C-index為0.853(95%CI：0.806～0.900)，表明該列線圖模型預測淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移發(fā)生風險的區(qū)分度與一致性良好(圖3)。

討 論

已有研究證實，腫瘤細胞的侵襲和轉(zhuǎn)移能力除了和它們本身的特性相關(guān)，還和它們所處的微環(huán)境密切相關(guān)。其在促進腫瘤細胞逃避宿主反應(yīng)，促進腫瘤生長、侵襲和轉(zhuǎn)移都發(fā)揮著重要的作用，對炎性細胞和腫瘤之間關(guān)系的進一步了解更有助于腫瘤的預防和治療。因此臨床上可以利用炎癥標志物來作為惡性腫瘤患者的檢測指標，中性粒細胞通過分泌細胞因子和趨化因子，抑制急性和慢性炎癥來促進腫瘤的生長、發(fā)展和轉(zhuǎn)移。淋巴細胞通過分泌細胞因子和介導有效的細胞免疫，在控制腫瘤生長和發(fā)展中發(fā)揮重要作用。血小板不僅在凝血過程中發(fā)揮作用，它還釋通過放腺嘌呤核苷酸促進循環(huán)腫瘤細胞的上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化。SII作為以三者為基礎(chǔ)的炎性指標被證實與腎細胞癌和去勢難治性前列腺癌等多種惡性腫瘤轉(zhuǎn)移相關(guān)。本研究亦發(fā)現(xiàn)，高SII相對低SII的直腸癌患者淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移率更高，SII最佳截斷點為543.2。

CEA是一類最初在結(jié)腸癌和胚胎細胞中提取的酸性糖蛋白,部分蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與免疫球蛋白相似,具有人類胚胎細胞抗原特異,它的升高與許多惡性腫瘤如結(jié)直腸癌、胃癌有關(guān);CA199為唾液酸化的黏蛋白型糖類腫瘤相關(guān)抗原,在消化系統(tǒng)惡性腫瘤中水平升高較為明顯，常作為胰腺及胃、結(jié)直腸腫瘤的診斷和監(jiān)測指標。目前，臨床中用于術(shù)前評估直腸癌的影像學檢查方法主要有ERUS、CT及MRI，它們對直腸癌N分期診斷的準確率都較低，單獨用淋巴結(jié)橫徑來評估腫大淋巴結(jié)的良惡性的準確效能受到限制。不可否認的是，淋巴結(jié)大小是判斷淋巴結(jié)良惡性的一個重要參數(shù)，同時這對技術(shù)人員的水平要求相對較低，因此可以把影像淋巴結(jié)大小作為淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移預測模型中一個重要的參數(shù)。有研究發(fā)現(xiàn)，直腸的黏膜層不包含淋巴管結(jié)構(gòu)，所以當癌腫僅僅局限于黏膜層時并不會導致淋巴結(jié)的轉(zhuǎn)移；從黏膜下層到漿膜層，淋巴管分布逐漸密集，隨著癌腫浸潤深度逐漸增加，其發(fā)生淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的概率逐漸增大。本研究結(jié)果表明，隨著T分期增加，淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移概率隨之增大，與該觀點相符。

因此，本研究將術(shù)前T分期、CEA、CA199、SII和SIZE組合用來評估直腸癌患者術(shù)前有無淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移。其結(jié)果表明結(jié)合5項獨立危險因素所構(gòu)建的列線圖風險預測模型的AUC、敏感度和特異性均高于任一獨立危險因素，預測模型的AUC、敏感度和特異性分別為0.853、71.3和85.0%。綜上所述，T分期、CEA>4.37U/ml、CA199>27.75U/ml、SII>543.2、SIZE>4.75mm是直腸癌淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的獨立危險因素；該列線圖預測模型可以較為簡便且準確地評估直腸癌患者術(shù)前淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的風險，給直腸癌患者的精準治療提供一定幫助。

此項研究也存在一定的局限性：(1)本研究是單中心的回顧性研究,研究對象存在一定的選擇偏倚，可能不具有普遍適用性。(2)本研究所納入的樣本量不夠大。(3)本研究缺乏外部驗證，在之后的臨床工作中仍需要不斷地完善。