基于炎癥標(biāo)志物的Nomogram模型預(yù)測非小細胞肺癌患者術(shù)后生存率

顏海希，盧偉玲，陳帥帥，蔡林靈

(浙江省臺州醫(yī)院 檢驗科，浙江 臨海 317500)

肺癌占男性和女性癌癥死因的首位[1]。非小細胞肺癌占肺癌總數(shù)的80%～85% ，約 75% 的患者發(fā)現(xiàn)時已處于中晚期，術(shù)后生存率往往很低。全身性炎癥在腫瘤轉(zhuǎn)移和發(fā)展的各個階段都起著重要作用[2-4]，如中性粒細胞與淋巴細胞比值(neutrophil-lymphocyte ratio，NLR)、淋巴細胞與單核細胞比值(lymphocyte-to-monocyte ratio，LMR)、血小板與淋巴細胞比值(platelet-lymphocyte ratio，PLR)在原發(fā)性肝癌、腎癌、轉(zhuǎn)移性結(jié)直腸癌的治療中都作為重要的預(yù)后因素。列線圖已被廣泛用于量化癌癥的風(fēng)險，如胃癌、腎癌、直腸癌等[5-7]，但很少有研究提到炎癥指標(biāo)結(jié)合臨床病理指標(biāo)的列線圖來預(yù)測非小細胞肺癌(non-small cell lung cancer，NSCLC)患者手術(shù)治療后的總體生存，尤其是在中國人群。本研究旨在構(gòu)建一個結(jié)合人口統(tǒng)計學(xué)和臨床病理學(xué)變量及炎癥指標(biāo)的列線圖，來預(yù)測NSCLC患者術(shù)后的生存情況。

1 資料與方法

1.1 研究對象 回顧性分析2010年1月—2015年10月在浙江省臺州醫(yī)院進行肺癌根治切除術(shù)的非小細胞肺癌患者臨床資料。納入標(biāo)準(zhǔn)：①18歲以上；②通過組織病理學(xué)確診為NSCLC(包括腺癌、鱗狀細胞癌和大細胞癌)；③患者未接受新輔助治療；④術(shù)前可獲得一周內(nèi)的實驗室檢查資料；⑤進行肺癌根治術(shù)；⑥患者以前沒有服用抗炎藥或接受免疫抑制治療；⑦近期無類固醇暴露或慢性炎性疾病，包括自身免疫性疾病和感染。最后共納入817例非小細胞肺癌患者，其中男性506例、女性311例。本研究通過浙江省臺州醫(yī)院倫理委員會審核同意。

1.2 隨訪 根據(jù)具體方案，患者出院后通過電話或門診對其進行隨訪，第1年每3個月一次，第2年以后每6個月一次，隨訪截止時間為2017年4月30日。統(tǒng)計隨訪期間患者的總生存時間(overall survival time，OS)，OS定義為手術(shù)時間與死亡日期或最新隨訪日期之間的時間間隔。

1.3 統(tǒng)計學(xué)方法 利用X-tile軟件根據(jù)OS確定LMR、NLR、PLR、PDW和RDW的最佳臨界值，采用單因素與多因素Cox生存分析確定NSCLC患者術(shù)后的獨立危險因素，從而得出炎癥標(biāo)志物的Nomogram模型。使用校準(zhǔn)曲線及Harrell一致性指數(shù)(C-index)來比較炎癥標(biāo)志物的預(yù)后諾模圖的性能，通過決策曲線分析來比較Nomogram與TMN分期的臨床效用。本研究中所得數(shù)據(jù)使用SPSS 22.0版和R軟件3.1.0版處理，所有統(tǒng)計檢驗均為雙側(cè)檢驗，P<0.05為差異具有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 患者的基線特征 本研究共納入817例NSCLC患者，男性506例、女性311例，年齡28～84歲、平均(61.5±10.0)歲，詳見表1?；颊叩闹行粤＜毎^對值為4.09(3.98～4.21)×109/L，淋巴細胞絕對值為1.86(1.82～1.90)×109/L，單核細胞絕對值為0.40(0.39～0.42)×109/L，血小板為226(222～231)×109/L；隨訪時間中位數(shù)為36個月，最長隨訪時間為82個月，隨訪期間死亡158例。以死亡與否為因變量，用X-tile軟件找到LMR、NLR、PLR、PDW和RDW的最佳臨界值，分別為3.6、3.6、132.6、11.5%、13.1%。

表1 納入患者的基本臨床資料(n=817)

2.2 各組炎癥標(biāo)志物和臨床病理參數(shù)的檢驗分析 根據(jù)各炎癥標(biāo)志物的最佳臨界值，分別將患者分為高低兩組。LMR高低2組間的年齡、性別、生存與否、病理類型及術(shù)后放化療、胸膜侵犯、分期情況(T分期、N分期)；NLR高低2組間的年齡、性別、生存與否、有無吸煙史、病理類型、手術(shù)方式及胸膜侵犯、T分期情況；PLR高低2組間的性別、生存與否、有無飲酒史、病理類型、手術(shù)方式及T分期情況；PDW高低2組間的飲酒史、病理類型、T分期情況；RDW高低2組間的年齡、生存與否、病理類型及T分期情況；差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。

2.3 影響術(shù)后生存的多因素Cox分析 將上述分析中有統(tǒng)計學(xué)意義的項目作為自變量，生存情況作為因變量，進行多因素Cox分析。接受手術(shù)年齡≤60歲、女性、無吸煙史、無飲酒史、腺癌、T1分期、N0分期、無術(shù)后放化療、無血管侵犯、無神經(jīng)侵犯、無胸膜侵犯、切緣陰性、PLR≤132.6、LMR>3.6、NLR≤3.6、PDW>11.5%、RDW≤13.1%均賦值為1，對應(yīng)賦值均為0。結(jié)果顯示：較高的NLR、RDW及年齡(>60歲)、T分期(T2—T4)、N分期(N1/N2)、神經(jīng)侵犯是NSCLC患者OS的獨立危險因素(P<0.05)，見表2。

表2 影響非小細胞肺癌患者術(shù)后總生存時間的多因素Cox分析

2.4 建立預(yù)測術(shù)后生存期的列線圖模型 根據(jù)Cox分析得出的獨立危險因素建立列線圖模型(圖1A)?？梢酝ㄟ^總數(shù)值分配給每個變量的點來解釋列線圖，根據(jù)每個變量的點在頂部分數(shù)線上所對應(yīng)的分數(shù)值，相加得其總分可以轉(zhuǎn)換為預(yù)測非小細胞肺癌患者3年以及5年的OS。內(nèi)部驗證法計算Harrell預(yù)測c指數(shù)為0.752(95%CI：0.714～0.790)；圖形校準(zhǔn)法顯示，3年OS(圖1B)和5年OS(圖1C)的預(yù)測校準(zhǔn)曲線均貼近標(biāo)準(zhǔn)曲線；均說明列線圖模型的預(yù)測能力有較高的準(zhǔn)確性。

圖1 預(yù)測非小細胞肺癌患者術(shù)后OS的Nomogram模型(A)和校準(zhǔn)曲線圖(B、C)

2.5 Nomogram模型與TNM分期比較 繪制使用兩種分析模型得出的死亡風(fēng)險預(yù)測的決策曲線，以估計臨床結(jié)果(圖2A)。從20%的概率閾值開始，Nomogram模型就比TNM分期系統(tǒng)有更好的凈收益。當(dāng)預(yù)測死亡風(fēng)險的概率閾值為5%～66%時，Nomogram模型比較適合；從圖2B可知，概率閾值在60%時，Nomogram模型預(yù)測的人數(shù)(紅色曲線)與真陽性的人數(shù)(藍色曲線)一致。

圖2 Nomogram模型的決策曲線(A)與臨床影響曲線(B)

3 討論

對于進行根治性手術(shù)切除的NSCLC患者，也可能面臨復(fù)發(fā)和死亡的巨大風(fēng)險。因此，篩選可靠的生物標(biāo)記物對可能受益于輔助治療以減少死亡風(fēng)險的患者具有重要價值[8]。復(fù)雜的腫瘤微環(huán)境是癌癥預(yù)后中最重要的因素之一，腫瘤本身與全身炎癥反應(yīng)之間的相互作用將導(dǎo)致腫瘤的發(fā)展[9]。對于炎癥標(biāo)志物與腫瘤的潛在關(guān)系，相關(guān)研究認為：中性粒細胞可通過釋放血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)、一系列炎癥介質(zhì)，包括血管生成循環(huán)趨化因子(CXCL8)、基質(zhì)金屬蛋白酶8/9和抗凋亡因子來促進腫瘤生長和侵襲[10]，這些炎癥介質(zhì)進一步導(dǎo)致氧化損傷、DNA突變和微環(huán)境改變，從而促進腫瘤細胞生長[11]；淋巴細胞在提供細胞功能的適應(yīng)性免疫系統(tǒng)中起著至關(guān)重要的作用，淋巴細胞數(shù)量的減少可能會削弱抑制腫瘤細胞增殖和轉(zhuǎn)移活性的能力[12]。越來越多的證據(jù)表明，RDW可能在各種實體癌中作為診斷或預(yù)后指標(biāo)。在一項大型的單中心回顧性研究中，RDW不僅是OS的重要決定因素，而且還是住院時間、院內(nèi)發(fā)病率、淺表胸切口傷口感染需要術(shù)后呼吸支持和住院的重要決定因素[13]。

雖然TNM分期系統(tǒng)被廣泛用于預(yù)測癌癥的預(yù)后，但是這種分期系統(tǒng)對于癌癥存活率預(yù)測的能力有限。本研究中，通過單因素和多因素Cox回歸模型我們找到了6個與OS相關(guān)的危險因素，包括T分期、N分期、年齡、神經(jīng)侵犯、NLR與RDW，我們據(jù)此建立了列線圖模型用于預(yù)測非小細胞肺癌患者3年與5年的生存率。內(nèi)部驗證法及圖形校準(zhǔn)法均驗證了列線圖模型有較高的預(yù)測能力，決策曲線分析結(jié)果表明Nomogram模型對于死亡風(fēng)險的預(yù)測比TNM分期系統(tǒng)有更好的凈收益。

本研究存在一定的不足：該數(shù)據(jù)集只包括經(jīng)過手術(shù)切除的患者，隊列患者不能代表患有不可切除腫瘤的肺癌患者或未行肺癌根治術(shù)的患者；本研究的患者僅包括在本院行肺癌根治術(shù)的患者，有一定的地域局限；隨訪過程中不排除有些已經(jīng)死亡的患者家屬拒絕隨訪電話，導(dǎo)致該病例未被納入研究中，從而研究產(chǎn)生一定的偏倚。

綜上，治療前血清炎癥標(biāo)志物NLR和RDW是非小細胞肺癌患者OS的獨立預(yù)后生物標(biāo)志物，且數(shù)值越高預(yù)示著術(shù)后有較高的風(fēng)險?；谘装Y標(biāo)志物與臨床病理特征的列線圖可作為更準(zhǔn)確和實用的模型來評估NSCLC患者的預(yù)后。