Ⅰ-ⅡA期肺腺癌根治術(shù)后復發(fā)轉(zhuǎn)移危險因素分析及預測模型構(gòu)建

唐興華，吳婧文，韓利會，楊秋安，薛玉文

1 山東大學齊魯醫(yī)院腫瘤放療科，濟南 250012；2 山東大學齊魯醫(yī)院呼吸與危重癥醫(yī)學科

肺癌是中國乃至世界最常見的惡性腫瘤之一，也是癌癥死亡的主要原因之一。在全球絕大多數(shù)國家，肺癌的發(fā)病率和死亡率均居首位［1］，其中非小細胞肺癌（non-small cell lung cancer，NSCLC）占肺癌患者總數(shù)的85%～90%，而肺腺癌（lung adenocarcinoma，LUAD）在NSCLC中占50%以上［2］。隨著計算機斷層掃描篩查的廣泛應用及健康意識的增強，早期LUAD檢出率越來越高，而手術(shù)切除是早期LUAD的標準治療方式。研究［3］顯示，Ⅰ期肺癌患者平均5年生存率約78.6%，其中ⅠA1期約92%、ⅠA2期約83%、ⅠA3期約77%、ⅠB期約68%，可見仍有不在少數(shù)的早期NSCLC患者在根治性切除術(shù)后因復發(fā)轉(zhuǎn)移而導致治療失敗。由于化療相關(guān)的不良反應可能遠超生存獲益，因此大多數(shù)早期LUAD患者不建議在術(shù)后接受輔助化療［4］。傳統(tǒng)的TNM分期無法精確區(qū)分腫瘤的生物學異質(zhì)性，導致其難以準確預估早期（Ⅰ-ⅡA期）LUAD復發(fā)轉(zhuǎn)移的風險。因此，確定早期（Ⅰ-ⅡA期）LUAD術(shù)后復發(fā)轉(zhuǎn)移的高危因素，以便及時進行圍手術(shù)期干預，對于降低術(shù)后復發(fā)轉(zhuǎn)移率及延長總生存期具有重要意義?；诖耍覀兎治隽刷?ⅡA期肺腺癌根治術(shù)后復發(fā)轉(zhuǎn)移的危險因素，并構(gòu)建Ⅰ-ⅡA期肺腺癌根治術(shù)后復發(fā)轉(zhuǎn)移的預測模型，現(xiàn)將結(jié)果報道如下。

1 資料與方法

1.1 研究對象 選取2016年1月1日—2018年4月30日山東大學齊魯醫(yī)院收治的行肺癌根治術(shù)并經(jīng)病理確診為Ⅰ-ⅡA期LUAD患者205例。納入標準：①病理診斷為Ⅰ-ⅡA期原發(fā)性LUAD；②接受肺葉切除 + 縱隔淋巴結(jié)清掃術(shù)，且術(shù)后病理顯示支氣管切緣為陰性；③未合并其他惡性腫瘤。排除標準：①病理類型為黏液腺癌、腸型腺癌、原位腺癌及微浸潤腺癌，或合并其他病理成分；②術(shù)前接受過其他治療；③非肺癌原因死亡；④臨床資料不完整。

1.2 資料收集 收集205例Ⅰ-ⅡA期LUAD患者的臨床資料，包括性別、年齡、吸煙史、術(shù)前肺功能、腫瘤位置、腫瘤最大直徑、淋巴結(jié)清掃數(shù)目、術(shù)后病理見微乳頭結(jié)構(gòu)、胸膜侵犯、脈管癌栓、輔助化療情況、術(shù)前血清癌胚抗原（carcinoembryonic antigen，CEA）水平、術(shù)前中性粒細胞計數(shù)與淋巴細胞比值（neutrophil to lymphocyte ratio，NLR）、術(shù)前預后營養(yǎng)指數(shù)（prognostic nutritional index，PNI）。隨訪方式為電話隨訪和臨床資料調(diào)閱，隨訪截止時間2023年4月30日。統(tǒng)計患者術(shù)后復發(fā)轉(zhuǎn)移情況，是否復發(fā)轉(zhuǎn)移通過胸部CT、腹部CT或腹部B超、顱腦MRI、全身骨掃描及病理檢查等方式確診。通過患者術(shù)前1周以內(nèi)的血常規(guī)和生化結(jié)果計算PNI及NLR值。PNI=血清白蛋白（g/L） + 5×淋巴細胞計數(shù)（×109/L）。NLR=中性粒細胞計數(shù)（×109/L）/淋巴細胞計數(shù)（×109/L）。采用（Receiver operator characteristic curve，ROC）曲線確定NLR、PNI的最佳臨界值，取Youden指數(shù)最大的PNI、NLR值作為確定高低PNI、NLR的截斷值。

1.3 Ⅰ-ⅡA期LUAD術(shù)后復發(fā)轉(zhuǎn)移的獨立危險因素分析 采用Kaplan-Meier法繪制生存曲線，聯(lián)合log-rank法進行單因素分析。采用COX比例風險模型進行多因素分析。P＜0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

1.4 Ⅰ-ⅡA期LUAD根治術(shù)后復發(fā)轉(zhuǎn)移風險預測列線圖的構(gòu)建及評價方法 使用R語言軟件構(gòu)建Ⅰ-ⅡA期LUAD根治術(shù)后復發(fā)轉(zhuǎn)移風險預測列線圖。采用Bootstrap法對列線圖進行內(nèi)部驗證，自抽樣次數(shù)B=1000，計算該列線圖的C-index值；繪制列線圖的ROC，評價列線圖的區(qū)分度。采用校準曲線評價列線圖的一致性。

2 結(jié)果

205例Ⅰ-ⅡA期LUAD患者中，男100例，女105例；年齡30～79（58.8 ± 8.2）歲，其中＞65歲40例，≤65歲165例；有吸煙史58例，無吸煙史147例；術(shù)前肺功能正常167例，術(shù)前肺功能異常38例；腫瘤位置：左肺上葉43例，左肺下葉33例，右肺上葉80例，右肺中葉13例，右肺下葉36例；腫瘤最大直徑＞3 cm者30例，腫瘤最大直徑≤3 cm者175例；淋巴結(jié)清掃數(shù)目＞10枚98例，淋巴結(jié)清掃數(shù)目≤10枚107例；術(shù)后病理見微乳頭結(jié)構(gòu)18例，未見微乳頭結(jié)構(gòu)187例；術(shù)后病理見胸膜侵犯45例，未見胸膜侵犯160例；術(shù)后病理見脈管癌栓5例，未見脈管癌栓200例；術(shù)后行輔助化療51例，未行輔助化療154例；術(shù)前血清CEA水平＞5 ng/mL者36例，術(shù)前血清CEA水平≤5 ng/mL者169例；術(shù)前NLR＞2.285者82例，術(shù)前NLR≤2.285者123例；術(shù)前PNI＞46.625者89例，術(shù)前PNI≤46.625者116例。

2.1 Ⅰ-ⅡA期LUAD根治術(shù)后復發(fā)轉(zhuǎn)移的相關(guān)因素 205例Ⅰ-ⅡA期LUAD患者中，術(shù)后出現(xiàn)復發(fā)轉(zhuǎn)移37例，術(shù)后復發(fā)轉(zhuǎn)移率為18.0%。單因素分析結(jié)果顯示，腫瘤最大直徑（P＜0.001）、術(shù)后病理見微乳頭結(jié)構(gòu)（P=0.008）、術(shù)前肺功能（P=0.013）、術(shù)前血清CEA水平（P＜0.001）、術(shù)前NLR（P＜0.001）、術(shù)前PNI（P＜0.001）與Ⅰ-ⅡA期LUAD根治術(shù)后復發(fā)轉(zhuǎn)移有關(guān)。

2.2 Ⅰ-ⅡA期LUAD根治術(shù)后復發(fā)轉(zhuǎn)移的獨立危險因素 Ⅰ-ⅡA期LUAD根治術(shù)后復發(fā)轉(zhuǎn)移獨立危險因素的COX回歸森林圖見圖1。COX多因素分析結(jié)果顯示，腫瘤最大直徑＞3 cm（P=0.001）、術(shù)前血清CEA＞5 ng/mL（P=0.007）、術(shù)前NLR＞2.285（P=0.02）、術(shù)前PNI≤46.625（P=0.006）是Ⅰ-ⅡA期LUAD根治術(shù)后復發(fā)轉(zhuǎn)移的獨立危險因素。

圖1 Ⅰ-ⅡA期LUAD患者根治術(shù)后復發(fā)轉(zhuǎn)移影響因素的COX回歸森林圖

2.3 Ⅰ-ⅡA期LUAD根治術(shù)后復發(fā)轉(zhuǎn)移風險預測列線圖的構(gòu)建結(jié)果 構(gòu)建的Ⅰ-ⅡA期LUAD根治術(shù)后復發(fā)轉(zhuǎn)移風險預測列線圖見圖2。

圖2 Ⅰ-ⅡA期LUAD根治術(shù)后復發(fā)轉(zhuǎn)移風險預測列線圖

2.4 Ⅰ-ⅡA期LUAD根治術(shù)后復發(fā)轉(zhuǎn)移風險預測列線圖的評價結(jié)果

2.4.1 列線圖的區(qū)分度評價結(jié)果 列線圖的C-index值為0.814（95%CI為0.751～0.877）。Ⅰ-ⅡA期LUAD患者根治術(shù)后2年、3年、5年復發(fā)轉(zhuǎn)移風險預測列線圖的ROC見圖3，其中Ⅰ-ⅡA期LUAD根治術(shù)后2年、3年、5年的AUC分別為0.757（95%CI為0.641～0.874）、0.696（95%CI為0.595～0.797）、0.675（95%CI為0.589～0.762）。列線圖的C-index值和ROC分析結(jié)果均提示該列線圖區(qū)分度良好。

圖3 Ⅰ-ⅡA期LUAD根治術(shù)后2年、3年、5年復發(fā)轉(zhuǎn)移風險預測列線圖的ROC

2.4.2 列線圖的一致性評價結(jié)果 Ⅰ-ⅡA期LUAD根治術(shù)后2年、3年、5年復發(fā)轉(zhuǎn)移風險預測列線圖的校準曲線見圖4，由圖4可知，Ⅰ-ⅡA期LUAD根治術(shù)后2年、3年、5年復發(fā)轉(zhuǎn)移風險預測列線圖的校準曲線均接近參考線，提示該列線圖2年、3年、5年生存率預測值與實際觀測值之間具有良好的一致性。

圖4 Ⅰ-ⅡA期LUAD根治術(shù)后2年、3年、5年復發(fā)轉(zhuǎn)移風險預測列線圖的校準曲線

3 討論

LUAD已成為NSCLC中最主要病理學類型，其術(shù)后復發(fā)轉(zhuǎn)移通常是自身及外界因素共同作用的結(jié)果。Ⅰ-ⅡA期LUAD患者異質(zhì)性相對較強，目前尚無確切指標對其術(shù)后復發(fā)轉(zhuǎn)移風險進行精準預測。既往國內(nèi)外臨床所廣泛采用的TNM分期標準對于肺癌的治療決策提供了重要參考。但是，由于TNM分期系統(tǒng)所包含的影響因素有限，同為Ⅰ期或ⅡA期的早期LUAD患者仍有著截然不同的預后。隨著精準醫(yī)學的發(fā)展，研究［5-6］顯示某些生化因素（如白細胞計數(shù)、血清鈣離子水平）、血液腫瘤標志物（如CEA、Cyfra21-1）、循環(huán)腫瘤DNA等均可能用于預測早期LUAD的預后。因此，篩選并驗證更多與早期LUAD根治術(shù)后復發(fā)轉(zhuǎn)移的相關(guān)危險因素，可以為患者帶來更大的生存獲益。

TNM分期是國內(nèi)外公認的影響肺癌預后的相關(guān)危險因素。TNM分期越晚的患者，術(shù)后殘留腫瘤細胞的風險越高，從而導致腫瘤復發(fā)轉(zhuǎn)移的風險越高［7-8］。邱培等［9］研究發(fā)現(xiàn)，T2、T3期相比T1期NSCLC患者復發(fā)及轉(zhuǎn)移率均明顯升高。本研究COX回歸分析結(jié)果亦顯示，腫瘤最大直徑＞3 cm為Ⅰ-ⅡA期LUAD根治術(shù)后復發(fā)轉(zhuǎn)移的獨立危險因素。因此，早期診斷對于降低術(shù)后復發(fā)轉(zhuǎn)移率、改善生存期具有重要意義。

CEA是臨床常用的LUAD相關(guān)腫瘤標志物，早在上個世紀就有國外研究顯示術(shù)前血清CEA水平與NSCLC的分期及預后相關(guān)［10］。CEA在腫瘤細胞的調(diào)節(jié)及黏附過程中有重要作用，較高的CEA表達水平通常預示著腫瘤細胞具有較高的遷移和轉(zhuǎn)移潛力，這可能是由于腫瘤和血管之間的細胞—細胞黏附造成的結(jié)果［11-12］。目前臨床所采用的CEA參考值范圍為0～5 ng/mL，是基于腫瘤患者與正常人之間的臨界值，而對于預測早期肺腺癌復發(fā)轉(zhuǎn)移的CEA臨界值目前尚無確切定論。有研究報道，術(shù)前血清CEA＞5 ng/mL是肺癌根治術(shù)后出現(xiàn)復發(fā)及轉(zhuǎn)移的危險因素［13］。但是術(shù)前CEA水平越高，可能預示著更大的腫瘤負荷和更晚的臨床分期，因此采用5 ng/mL作為早期LUAD復發(fā)轉(zhuǎn)移的預測指標臨界值可能會遺漏部分高?；颊?。TATSUYA等［14］研究顯示，在Ⅰ期LUAD患者中，術(shù)前血清CEA水平＞2.5 ng/mL時無復發(fā)生存率（RFS）差異最為顯著，可作為預測其復發(fā)轉(zhuǎn)移風險的臨界值。但由于多數(shù)研究樣本量相對較小且多為回顧性研究，預測早期LUAD根治術(shù)后復發(fā)轉(zhuǎn)移的術(shù)前血清CEA臨界值仍需大規(guī)模前瞻性臨床試驗去證實。

惡性腫瘤復發(fā)轉(zhuǎn)移主要是改變機體微環(huán)境來實現(xiàn)。TRINCHIERI等［15］首次提出了腫瘤和炎癥存在關(guān)系。研究［16］顯示，中性粒細胞可通過其胞外網(wǎng)狀陷阱（NETs）形成和衍生物釋放來促進腫瘤增殖及復發(fā)轉(zhuǎn)移。NETs可以促進腫瘤轉(zhuǎn)移。首先，NETs可以通過其上的蛋白酶（如MMP9、NE）溶解胞外基質(zhì)，釋放血管內(nèi)皮細胞增殖因子（VEGF），以提高腫瘤侵襲和血管生成的能力；其次，NETs可以誘導癌細胞上皮細胞間質(zhì)化（EMT）的產(chǎn)生。在血管滲透的過程中，NETs捕獲腫瘤細胞并通過von Willebrand因子（VWF）黏附于血管壁，破壞血管內(nèi)皮細胞之間的正常連接，使腫瘤細胞更易于突破血管壁進入循環(huán)系統(tǒng)。淋巴細胞作為免疫應答的重要細胞成分，其免疫監(jiān)視作用可抑制腫瘤發(fā)展。而中性粒細胞所釋放的氧自由基等介質(zhì)可影響淋巴細胞的活性，導致機體的免疫功能受到抑制。因此，中性粒細胞增多及淋巴細胞減少可造成腫瘤微環(huán)境改變，導致腫瘤細胞增殖、促進血管生成和誘導放化療抵抗，從而引起腫瘤浸潤及轉(zhuǎn)移的發(fā)生。因此，血液炎性指標可作為預測早期肺癌復發(fā)轉(zhuǎn)移的重要參考。本研究COX回歸分析結(jié)果顯示，NLR是Ⅰ-ⅡA期LUAD根治術(shù)后復發(fā)轉(zhuǎn)移的獨立危險因素，與現(xiàn)有多項文獻報道相符。

PNI最初是由日本學者小野寺等［17］提出，主要通過評估胃腸外科患者術(shù)后的營養(yǎng)及免疫狀態(tài)來預測其術(shù)后并發(fā)癥發(fā)生及死亡風險。近年來，PNI已被證實可以為肺癌、結(jié)直腸癌、乳腺癌等多種惡性腫瘤的預后分析提供參考，但PNI對于早期LUAD術(shù)后復發(fā)轉(zhuǎn)移影響的研究較少。PNI通過患者術(shù)前血清白蛋白水平及外周血淋巴細胞計數(shù)來反映機體全身炎癥反應。外周血淋巴細胞尤其是T淋巴細胞，可以通過分泌細胞因子啟動針對腫瘤細胞的細胞毒性免疫反應，在抑制腫瘤發(fā)生及轉(zhuǎn)移方面有重大作用。而血清白蛋白作為營養(yǎng)指標對機體免疫功能有維護作用。低蛋白血癥不僅可以通過損傷免疫系統(tǒng)引起腫瘤生長擴散，還可以增強腫瘤的炎癥反應及IL-6、TNF-α的釋放導致腫瘤侵襲和復發(fā)。目前，各項研究對于PNI臨界值的選擇也不盡相同。FUMIHIRO等［18］的研究針對141例Ⅰ期 NSCLC術(shù)后患者的分析發(fā)現(xiàn)，高PNI組患者的無病生存期顯著優(yōu)于低PNI組。本研究的結(jié)果與之相符。目前對于PNI的臨界值尚無明確報道，各項研究取值范圍在45～50，預測早期LUAD術(shù)后復發(fā)轉(zhuǎn)移臨界值的精確范圍仍需大樣本臨床試驗去證實。

綜上所述，Ⅰ-ⅡA期LUAD根治術(shù)后復發(fā)轉(zhuǎn)移的獨立危險因素為腫瘤最大直徑＞3 cm、術(shù)前血清CEA＞5 ng/mL、術(shù)前NLR＞2.285、術(shù)前PNI≤46.625。成功構(gòu)建了Ⅰ-ⅡA期LUAD根治術(shù)后復發(fā)轉(zhuǎn)移風險預測模型，且模型的區(qū)分度與一致性均較好。早期LUAD患者異質(zhì)性較強，探索其術(shù)后復發(fā)轉(zhuǎn)移的獨立危險因素具有重要研究意義。本研究為早期LUAD除外單純基于解剖特征的TNM分期模式，轉(zhuǎn)向聯(lián)合多種血液標志物等綜合性分析來提高早期LUAD患者預后的準確性提供了思路。雖然某些相關(guān)危險因素如脈管癌栓及胸膜侵犯等在本研究結(jié)果中并非獨立危險因素，但既往亦有文獻證實其可能與早期LUAD術(shù)后復發(fā)轉(zhuǎn)移相關(guān)，未來臨床上需更多的大樣本前瞻性研究來探索更多的相關(guān)危險因素、多基因突變及分子標志物與早期LUAD預后的關(guān)系，精準篩選高風險人群，為可能需要術(shù)后輔助治療的患者治療決策提供依據(jù)，爭取更好的預后。同時，本研究根據(jù)Ⅰ-ⅡA期LUAD根治術(shù)后復發(fā)轉(zhuǎn)移的獨立危險因素構(gòu)建了風險預測模型，可為Ⅰ-ⅡA期LUAD患者術(shù)后治療決策選擇提供參考。