腹腔鏡肝細胞癌根治術(shù)后早期復發(fā)風險預測模型的建立與驗證

史瑞籽,楊 培,曾新桃,李 超,楊雄心

(1.川北醫(yī)學院,四川 南充,637000;2.電子科技大學醫(yī)學院附屬綿陽醫(yī)院 綿陽市中心醫(yī)院肝膽外科)

肝細胞癌(hepatocellular carcinoma,HCC)是世界第6大常見惡性腫瘤,在我國居第四位,也是第2位腫瘤致死病因,嚴重威脅我國人民的生命與健康[1]。絕大多數(shù)HCC發(fā)生在慢性肝病伴(或不伴)肝硬化的情況下,最常見的是繼發(fā)于乙肝病毒、丙肝病毒的感染[2-5]。目前HCC的治療策略包括手術(shù)切除、介入治療、局部消融、肝移植與系統(tǒng)性治療等,其中外科根治性切除是HCC患者取得長期生存的重要手段。盡管如此,HCC術(shù)后的早期復發(fā)仍較常見[6],尤其術(shù)后兩年內(nèi)復發(fā)率較高[7-10]。研究表明,早期復發(fā)患者通常較晚期復發(fā)患者預后更差[11]。因此,對于早期復發(fā)患者的預測與識別非常重要。本文擬分析我院治療的HCC患者的臨床資料,建立術(shù)后早期復發(fā)的預測模型與列線圖,幫助識別術(shù)后早期復發(fā)高危患者。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 采用回顧性研究方法,收集2017年3月至2020年3月我院行腹腔鏡根治性切除術(shù)的HCC患者的臨床資料。納入標準:(1)根據(jù)治療時最新臨床指南診斷為HCC;(2)經(jīng)?？漆t(yī)生評估可行根治手術(shù)的HCC,且經(jīng)腹腔鏡肝細胞癌根治術(shù)完整切除腫瘤;(3)術(shù)后隨訪2年以上。排除標準:(1)合并其他腫瘤或術(shù)后病理檢查提示非HCC;(2)術(shù)前曾行射頻消融或介入治療;(3)臨床重要資料缺失;(4)出院后拒絕或未完成隨訪。初篩納入患者148例,其中資料不完整或術(shù)后失訪9例,術(shù)后因非腫瘤復發(fā)因素死亡14例。術(shù)前常規(guī)行血常規(guī)、肝腎功、甲胎蛋白(alpha fetal protein,AFP)、腹部B超、CT和(或)MRI檢查等。術(shù)前診斷標準參照《原發(fā)性肝癌診療指南(2022年版)》[1]。

1.2 手術(shù)方法 根據(jù)術(shù)前檢查評估患者對手術(shù)的耐受程度。通過腫瘤生長部位及大小、數(shù)量等決定手術(shù)方式(解剖性或非解剖性)。手術(shù)由經(jīng)驗豐富的外科醫(yī)生施行,術(shù)中超聲再次確定腫瘤部位并標記切除線,保證腫瘤完整切除并保留大于1 cm的手術(shù)切緣。

1.3 術(shù)后隨訪 術(shù)后門診定期復查隨訪。術(shù)后1個月復查肝功、AFP及腹部彩超。此后每3個月復查一次。如彩超發(fā)現(xiàn)異常或AFP升高,進一步復查上腹部增強CT或MRI等,隨訪出現(xiàn)復發(fā)即判定為終點,進行相應(yīng)治療,未復發(fā)者繼續(xù)門診隨訪。術(shù)后早期復發(fā)定義為復發(fā)時間<術(shù)后24個月。

1.4 臨床病理特征 用于術(shù)后早期復發(fā)分析的臨床病理特征共19項,其中微血管浸潤(microvascular invasion,MVI)定義為術(shù)后病檢提示微血管轉(zhuǎn)移。大血管侵犯定義為影像學或術(shù)中發(fā)現(xiàn)包括門靜脈、肝靜脈主干及分支等的侵犯。解剖性肝切除遵照Makuuchi等[12]提出的標準,非解剖性肝切除定義為距腫瘤邊緣1～2 cm的局部切除。衛(wèi)星結(jié)節(jié)定義為影像學或術(shù)后病理檢查發(fā)現(xiàn)主病灶周圍結(jié)節(jié)。多個腫瘤定義為影像學或術(shù)后標本發(fā)現(xiàn)腫瘤結(jié)節(jié)>1枚。將AFP使用受試者工作特征曲線(receiver operating characteristic curve,ROC)分析,最大化約登指數(shù)獲得最佳截止值(44.85 ng/mL),并將患者分為AFP≥44.85 ng/mL及<44.85 ng/mL兩組。

2 結(jié) 果

2.1 HCC術(shù)后早期復發(fā)情況 根據(jù)納入與排除標準,共納入125例行HCC根治性切除的患者,其中術(shù)后早期復發(fā)44例(35.2%),隨訪結(jié)束前未復發(fā)81例(64.8%)。

2.2 預測模型變量的篩選與預測模型的構(gòu)建 將上述125例患者使用SPSS 26.0進行Logistic單因素回歸分析,以P<0.1為差異有統(tǒng)計學意義為標準確定出10項臨床特征(患者性別、年齡、總膽紅素水平、是否患有肝炎、是否肝硬化、是否伴有門靜脈高壓、術(shù)中是否輸血、中性粒細胞/淋巴細胞比值、堿性磷酸酶、丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶)與術(shù)后早期復發(fā)無明顯統(tǒng)計學意義。篩選出9項與早期復發(fā)相關(guān)的危險因素(是否伴有衛(wèi)星結(jié)節(jié)、AFP水平、是否伴有大血管侵犯、是否伴有MVI、最大腫瘤直徑、腫瘤數(shù)量、是否行解剖性肝切除、谷酰轉(zhuǎn)肽酶水平、谷草轉(zhuǎn)氨酶水平),見表1。將上述9項變量進一步行Logistic多因素回歸分析(逐步向前法),以P<0.05為具有顯著統(tǒng)計學差異的標準篩選出5個變量,即是否伴有衛(wèi)星結(jié)節(jié)、AFP水平、是否伴有MVI、最大腫瘤直徑、腫瘤數(shù)量。將確定的5個變量進行多因素回歸分析并擬合模型,見表2。模型公式為:P=-2.409+1.046×MVI(是1,否0)+1.0224×腫瘤直徑≥5cm(是1,否0)+1.206×AFP≥44.85 ng/mL(是1,否0)+1.533×腫瘤數(shù)量≥2個(是1,否0)+1.644×衛(wèi)星結(jié)節(jié)(是1,否0)

表1 125例患者的臨床病理特征

表2 相關(guān)變量的多因素回歸分析(系數(shù))

2.3 預測模型的可視化 經(jīng)R語言分析,將衛(wèi)星結(jié)節(jié)、AFP、MVI、多個腫瘤、腫瘤的最大直徑所構(gòu)建的預測模型采用列線圖可視化,見圖1。圖中每一條橫線分別對應(yīng)其中一個變量,并與最上方的分數(shù)對應(yīng),將這五個變量的分數(shù)相加得到總分,再根據(jù)最下方的標尺計算患者HCC術(shù)后早期復發(fā)的概率。

圖1 腹腔鏡HCC根治術(shù)后早期復發(fā)患者的列線圖預測模型

2.4 模型的驗證與評價 根據(jù)構(gòu)建的模型,將基于建模隊列及美國癌癥聯(lián)合委員會分期、巴塞羅那臨床肝癌分期、中國肝癌分期分別構(gòu)建的預測模型同時進行ROC分析比較。在建模隊列中,ROC曲線下面積為0.822,95%CI為0.744-0.901,P<0.001,C-index=0.832,模型下面積皆大于上述三種分期,說明該模型區(qū)分度良好,模型診斷的敏感度為75.0%,特異度為76.5%,見圖2。使用Hosmer-Lemeshow檢驗及校準曲線進行模型準確性評估與結(jié)果可視化,見圖3。結(jié)果顯示χ2=0.665,P=0.995,P>0.05,校準圖同樣提示該預測模型具有較好的準確性。同時,使用bootstrap自助抽樣重復抽樣1 000例樣本對此模型進行內(nèi)部驗證,得到ROC曲線下面積為0.823。95%CI為0.744-0.901,P<0.05,說明該模型同樣區(qū)分度良好,模型診斷敏感度為75.0%,特異度為76.5%,此模型可準確區(qū)分出可能早期復發(fā)的患者。

圖2 預測模型的ROC曲線

圖3 預測模型的校準曲線

2.5 臨床有效性 建模隊列的DCA曲線見圖4。在DCA曲線中,X軸代表不同的閾值概率,Y軸代表凈收益;橫線表示假定HCC患者均無早期復發(fā),若患者均不予以干預,凈收益為0;斜線表示假定HCC患者均復發(fā),均予以干預,凈收益為一條反斜線。當模型在這兩種極端情況的上方時,代表患者能從中獲益。從該預測模型的DCA曲線中可以看出,當閾值概率為0.10～0.89時,對患者使用該模型能從中獲得凈收益,該模型具有臨床應(yīng)用價值。

圖4 腹腔鏡HCC根治術(shù)后早期復發(fā)患者預測模型DCA曲線

3 討 論

盡管以根治性手術(shù)為主的HCC綜合治療已取得明顯進展,但術(shù)后復發(fā)仍是困擾臨床醫(yī)生的難題。HCC的復發(fā)包括局部肝內(nèi)轉(zhuǎn)移、由循環(huán)腫瘤細胞引起的肝內(nèi)轉(zhuǎn)移及新生腫瘤細胞引起的肝內(nèi)復發(fā)等三種復發(fā)模式[13]。研究表明,HCC的早期復發(fā)多發(fā)生在術(shù)后2年內(nèi),占全部復發(fā)的70%以上,而在這之后的復發(fā)往往是由新的腫瘤引起[14]。因此,如何識別術(shù)后有早期復發(fā)高危因素的患者,進行嚴格的定期監(jiān)測與復查,盡早采取治療措施,對延長患者的無瘤生存期或提升生活質(zhì)量至關(guān)重要。

HCC術(shù)后復發(fā)的預測模型研究已成為近年的研究熱點。Mao等[15]通過基于白蛋白-膽紅素評分模型、單核細胞/淋巴細胞比值制作預測模型,提出白蛋白-膽紅素評分模型等級高、單核細胞/淋巴細胞比值升高是AFP陰性HCC患者根治性手術(shù)后無復發(fā)生存的獨立危險因素。也有學者通過影像組學研究預測HCC患者術(shù)后復發(fā)[16]。但由于種群、基礎(chǔ)疾病、手術(shù)方式等的不同,此類研究同質(zhì)性較差,各研究的結(jié)論及危險因素的選擇存在差異,目前仍缺少準確而統(tǒng)一的預測模型。

近年,隨著腹腔鏡手術(shù)經(jīng)驗的積累及設(shè)備設(shè)施的改進,腹腔鏡下肝切除術(shù)已趨于成熟,并已成功應(yīng)用于所有肝段HCC的治療。在大型綜合性醫(yī)院,腹腔鏡下根治性切除術(shù)已成為治療HCC的主流[17]。筆者檢索了近年國內(nèi)外的相關(guān)文獻,針對腹腔鏡HCC根治術(shù)后復發(fā)危險因素及預測模型的研究較少。因此,我們希望建立一個簡單、可重復性高的腹腔鏡HCC術(shù)后早期復發(fā)預測模型,幫助臨床醫(yī)生快速識別術(shù)后早期復發(fā)的高風險人群,為術(shù)后的監(jiān)測、系統(tǒng)治療等輔助治療提供參考依據(jù)。

本研究收集了在我院行腹腔鏡HCC根治術(shù)患者的臨床資料,對患者的臨床病理特征與早期復發(fā)的關(guān)系進行分析。先后采用Logistic單因素回歸分析、多因素回歸分析進行統(tǒng)計,篩選出5個危險變量,即是否伴有衛(wèi)星結(jié)節(jié)、AFP水平、是否伴有MVI、最大腫瘤直徑、腫瘤數(shù)量。將這5個變量再進行多因素回歸分析并擬合成最終的預測模型,然后對模型的區(qū)分度、敏感度、特異度、有效性等進行驗證,結(jié)果提示該模型具有較好的臨床應(yīng)用價值。這與既往文獻報道一致[18-20]。MVI與衛(wèi)星結(jié)節(jié)代表了腫瘤的侵襲特性,是腫瘤進展過程中的兩個階段。MVI的發(fā)生與腫瘤的直徑、形態(tài)、分化程度及乙肝病毒的活躍、復制有一定關(guān)系[21-22]。在一項以1 073例患者為研究對象的多中心臨床研究中,發(fā)現(xiàn)腫瘤直徑與MVI的發(fā)生率密切相關(guān),腫瘤直徑越大,發(fā)生MVI的風險越高[23]。伴有MVI的患者出現(xiàn)衛(wèi)星結(jié)節(jié)則提示有腫瘤進展[24]。腫瘤大小、數(shù)量代表了腫瘤的負荷。在現(xiàn)有的多種HCC分期中,腫瘤大小與數(shù)量已成為公認的重要分期指標,可顯著影響患者預后,腫瘤負荷越大,出現(xiàn)轉(zhuǎn)移復發(fā)的可能性越大[25]。AFP是一種特異性α球蛋白,常見于妊娠期的孕婦與胎兒血中,胎兒出生后即降至正常。HCC患者由于AFP基因啟動子去甲基化的調(diào)控表達,使AFP被重新開放與大量表達。AFP可通過阻斷凋亡信號、抑制腫瘤細胞自噬等方式促進腫瘤的生長發(fā)展、提高耐藥性[26]。因此,AFP被作為HCC患者篩查、診斷及術(shù)后監(jiān)測的重要標志物,也被多個歐洲、亞洲的分期系統(tǒng)納入為評判標準之一[27]。研究表明,AFP陰性的HCC患者,癌組織分化程度、脈管累及情況、腫瘤大小及預后均優(yōu)于AFP陽性患者[28]。但目前仍無一個標準的臨界值可準確將患者分為復發(fā)的高危人群與低危人群[29]。本文從樣本中選擇最佳截止值來衡量AFP對患者的預后影響,發(fā)現(xiàn)AFP是腹腔鏡HCC根治術(shù)后早期復發(fā)的危險因素。既往研究提示,伴有門靜脈癌栓或其他大血管侵犯會影響HCC患者的分期與預后[30-31],手術(shù)方式(解剖性或非解剖性)也可能影響患者預后[32];但本研究中這兩個因素在多因素回歸分析時無統(tǒng)計學意義,其對于早期復發(fā)的意義與價值值得進一步探討。

本研究是一項回顧性研究,樣本量偏少,可能具有一定的局限性。模型選擇的危險因素多為腫瘤的物理因素,未考慮腫瘤微環(huán)境對復發(fā)的影響等。下一步計劃進行多中心、大樣本的建模,并通過內(nèi)部與外部驗證來證明模型的有效性,可能更具有說服力。

綜上,本模型能準確區(qū)分術(shù)后早期復發(fā)的患者,可用于腹腔鏡HCC根治術(shù)后早期復發(fā)患者的預測。