中醫(yī)證素參與的晚期非小細胞肺癌PD-1抑制劑近期療效預(yù)測模型構(gòu)建與驗證

馬軍燕，吳瓊，董量，李春陽，王志武

0 引言

肺癌具有高發(fā)病率、高死亡率的特點，在所有肺癌中，非小細胞肺癌占比可達85%以上[1]。針對特定腫瘤基因突變靶向藥物的出現(xiàn)改變了驅(qū)動基因陽性的晚期NSCLC的標準治療[2]，但對于無驅(qū)動基因突變的晚期NSCLC患者，單純以鉑類為基礎(chǔ)的化療的療效已達到一個瓶頸期[3-7]。免疫檢查點抑制劑的引入顯著改善了肺癌患者治療現(xiàn)狀，其與化療聯(lián)合或單獨應(yīng)用的模式已成為無驅(qū)動基因突變的晚期NSCLC患者一線首選治療[8]，但并不是所有NSCLC患者均能從中獲益[9]，因此積極探索影響免疫檢查點抑制劑療效的因素、尋求有效的生物標志物顯得尤為重要。目前臨床研究已對與晚期NSCLC發(fā)生、發(fā)展相關(guān)的客觀指標與指南做出了積極探索，而對從中醫(yī)藥理論出發(fā)去研究其對療效的影響相對較少。中醫(yī)證候要素在一定程度上反映了機體的免疫功能，而PD-1抑制劑則通過調(diào)動、激活人體免疫系統(tǒng)發(fā)揮作用。在此基礎(chǔ)上，本課題提出晚期NSCLC患者的中醫(yī)證素在一定程度上可以預(yù)測PD-1抑制劑近期療效的假說。故將中醫(yī)證素納入考慮范圍，旨在構(gòu)建中醫(yī)證素參與的臨床預(yù)測模型，以提高模型的預(yù)測效能，并通過外部驗證評估其對PD-1抑制劑近期療效的預(yù)測效果，從而判斷具有不同中醫(yī)證素的人群對PD-1抑制劑治療的敏感度，指導個體化的中西醫(yī)結(jié)合治療。

1 資料與方法

1.1 研究對象

納入2019年10月—2021年11月間在唐山市人民醫(yī)院放化療科應(yīng)用PD-1抑制劑治療的晚期NSCLC患者221例。根據(jù)治療時間將2021年5月1日前入組的149例患者設(shè)為建模組，之后的72例設(shè)為驗證組。本研究經(jīng)唐山市人民醫(yī)院倫理委員會批準，所有患者在入組前均已簽署了知情同意書。

1.2 診斷標準

（1）西醫(yī)診斷標準：采用中華人民共和國國家衛(wèi)生健康委員會發(fā)布的《原發(fā)性肺癌診療指南（2022年版）》進行診斷；（2）臨床分期標準：參照國際肺癌研究協(xié)會第8版TNM國際分期標準；（3）中醫(yī)病性證素診斷標準：依據(jù)朱文鋒的《證素辨證學》[10]，按照“證候辨證素計算表”，以各癥狀對各證素貢獻度之和≥20時，即可診斷為該病性證素，同時根據(jù)權(quán)值之和辨別證素的輕重。

1.3 納入標準

（1）ⅢB期、ⅢC期或Ⅳ期的不可或拒絕行手術(shù)和根治性放療的NSCLC患者；（2）年齡范圍在18～75歲；（3）患者一般狀況可，ECOG評分≤2，預(yù)計生存期≥3個月；（4）首次使用PD-1抑制劑治療；（5）驅(qū)動基因為陰性者。

1.4 排除標準

（1）重度肝腎功能不全等臟器功能衰竭或嚴重的慢性疾病不能控制者；（2）妊娠、哺乳期婦女，對本藥過敏者；（3）合并其他原發(fā)腫瘤者； （4）驅(qū)動基因為陽性者；（5）具有嚴重精神疾病的患者。

1.5 脫落標準

（1）研究過程中失訪、自然脫落，不能按要求完成整個治療過程者；（2）因個體無法耐受該藥物，出現(xiàn)嚴重不良反應(yīng)者；（3）治療期間出現(xiàn)嚴重的心、腦、腎、肝等并發(fā)癥，需要更改治療方案者；（4）患者資料填寫不全，無法進行臨床指標的有效觀察者；（5）依從性差，未按規(guī)定用藥，療效無法判定者。

1.6 基本臨床信息

由腫瘤內(nèi)科專業(yè)醫(yī)師采集納入研究對象的年齡、性別、吸煙情況、ECOG評分、TNM分期、病理類型、TPS評分、PD-1抑制劑種類、治療線數(shù)、治療模式等一般臨床信息。由兩位副高級以上職稱的中西醫(yī)結(jié)合醫(yī)師根據(jù)《證素辨證學》[10]、《中藥新藥臨床研究指導原則》[11]及相關(guān)參考文獻[12]制定包括四診信息在內(nèi)的臨床觀察研究表，采集患者中醫(yī)四診信息并進行中醫(yī)病性證素辨別。

1.7 治療方法

所有患者均接受PD-1抑制劑治療，治療模式主要包括單藥免疫和免疫聯(lián)合化療兩種用藥方案，見表1。接受治療的患者每3～6個月隨訪一次。在此期間，可以根據(jù)患者用藥后的不良反應(yīng)情況調(diào)整PD-1抑制劑劑量，若患者病情出現(xiàn)進展可更換治療方案或采取其他有效治療方法。

1.8 評價方法

根據(jù)患者接受PD-1抑制劑治療中每2個周期進行1次影像學檢查比較治療效果，治療有效者，至少評效2次，以最佳療效納入分析，具體依據(jù)RECIST1.1評價標準進行治療效果的評估。

1.9 統(tǒng)計學方法

使用SPSS 23軟件和R軟件（版本4.0.4）中的“glmnet”和“rms”包進行統(tǒng)計分析。依據(jù)研究目的對因變量進行二分類轉(zhuǎn)換（客觀緩解率=CR+PR為一類，SD+PD為一類）。運用二元Logistic回歸模型行單因素分析，以P<0.05的標準對年齡、性別、吸煙情況、ECOG評分、TNM分期、TPS評分、病理類型、治療線數(shù)、治療模式和中醫(yī)病性證素氣虛、痰、陰虛、濕、血瘀、陽虛、熱等病性證素[13]進行變量篩選后進入二元Logistic回歸模型（向前：LR法）行多因素分析，篩選出獨立的預(yù)測因素，基于建模組信息結(jié)果構(gòu)建預(yù)測ORR的列線圖模型，通過ROC曲線評價該模型的預(yù)測能力，應(yīng)用校準曲線判斷模型預(yù)測值與真實值之間的符合度。使用驗證組進行外部驗證。采用雙側(cè)檢驗，P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結(jié)果

2.1 一般臨床資料

在全部221例患者中，建模組有149例，驗證組有72例?？ǚ綑z驗結(jié)果顯示，兩組患者的一般臨床資料分布差異無統(tǒng)計學意義（P>0.05），兩組資料分布相對均衡。全組、建模組及驗證組患者的一般臨床資料具體分布情況，見表2。

2.2 近期療效

經(jīng)PD-1抑制劑治療2～4個周期后，卡方檢驗結(jié)果顯示，兩組間的近期療效結(jié)果相當（P>0.05）。全組、建模組及驗證組患者的療效評價具體分布情況，見表3。

表3 221例晚期NSCLC患者療效評價分布情況統(tǒng)計Table 3 Distribution of curative effect evaluation of 221 patients with advanced NSCLC

2.3 影響PD-1抑制劑近期療效的單因素分析

影響PD-1抑制劑近期療效的221例晚期NSCLC患者的單因素分析結(jié)果顯示：建模組在ECOG評分、TPS評分、治療線數(shù)、治療模式的差異有統(tǒng)計學意義（P<0.05），而在年齡、性別、吸煙與否、TNM分期、病理類型、PD-1抑制劑種類上差異無統(tǒng)計學意義（P>0.05），見表4。

表4 影響PD-1抑制劑近期療效的患者一般臨床資料單因素分析Table 4 Univariate analysis of general clinical data on short-term efficacy of PD-1 inhibitors

2.4 影響PD-1抑制劑近期療效的多因素分析

經(jīng)二元Logistic回歸模型行多因素分析發(fā)現(xiàn)：TPS評分、治療線數(shù)、治療模式、氣虛病性證素、陰虛病性證素是PD-1抑制劑近期療效的獨立預(yù)測因素，且TPS評分≥1%、一線治療、聯(lián)合用藥、不具有氣虛病性證素、不具有陰虛病性證的晚期NSCLC患者的客觀緩解率高于TPS評分<1%、二線及以上治療線數(shù)、具有氣虛病性證素或具有陰虛病性證素的患者，見表5。

表5 建模組PD-1抑制劑近期療效的多因素分析Table 5 Multivariate analysis of short-term efficacy of PD-1 inhibitor in modeling group

2.5 PD-1抑制劑近期療效預(yù)測模型的構(gòu)建和評價

基于TPS評分、治療線數(shù)、治療模式、氣虛病性證素、陰虛病性證素這5個獨立預(yù)測因子建立PD-1抑制劑近期療效客觀緩解率的列線圖預(yù)測模型，見圖1。在該列線圖中，每一項預(yù)測因素后的線段長短均反映了該因素對ORR的貢獻大小，并且每一個獨立預(yù)測因素都有其對應(yīng)的得分（points），將各項預(yù)測因素所對應(yīng)的分數(shù)相加可以得出ORR的總分（total points），以總分為基礎(chǔ)向下畫一條垂線，可以得到對應(yīng)ORR的發(fā)生概率。作為個體化的預(yù)測工具，該列線圖可以用來預(yù)測晚期NSCLC患者應(yīng)用PD-1抑制劑的近期療效客觀緩解率情況，進而為臨床決策的制定提供幫助。通過繪制ROC曲線及校準曲線對模型的區(qū)分度及校準度進行評價。經(jīng)計算得出該模型在建模組和驗證組的曲線下面積（area under curve,AUC）分別為0.8317和0.7535，兩組數(shù)值均大于0.5接近1，顯示出良好的區(qū)分度，表明該模型具有中等程度的預(yù)測價值，見圖2。校準曲線結(jié)果顯示，建模組預(yù)測模型預(yù)測值與真實值之間符合的平均絕對誤差為0.053，驗證組為0.039，兩組預(yù)測風險接近實際風險，符合度好，見圖3。ROC曲線及校準曲線結(jié)果顯示該模型具有良好的預(yù)測性能，對臨床PD-1抑制劑近期療效的判斷具有較大的應(yīng)用價值。

圖1 預(yù)測晚期NSCLC患者PD-1抑制劑近期療效客觀緩解的列線圖Figure 1 A nomogram for predicting short-term objective response to a PD-1 inhibitor in advanced NSCLC patients

圖2 預(yù)測PD-1抑制劑近期療效客觀緩解的ROC曲線Figure 2 ROC curve for predicting short-term objective remission of PD-1 inhibitors

圖3 預(yù)測PD-1抑制劑近期療效客觀緩解的校準曲線Figure 3 Calibration curves for predicting the objective remission of the short-term efficacy of PD-1 inhibitors

3 討論

PD-1抑制劑作為一種新興的癌癥治療手段，在一定程度上延長和提高了患者的生存期與生存率。但并不是所有的癌癥患者都會對其有反應(yīng)[14]。臨床中能夠?qū)D-1抑制劑產(chǎn)生有效免疫應(yīng)答的人群有限，多數(shù)患者可能支付了較高的醫(yī)藥成本卻未能獲得相應(yīng)的臨床效益，甚至可能面臨諸多不良反應(yīng)[15]。因此，如何有效篩選免疫抑制劑治療的最大獲益人群便成為亟需解決的問題。目前FDA批準的預(yù)測性標志物主要包括三種: 腫瘤組織PD-L1表達情況、微衛(wèi)星不穩(wěn)定性 （microsatellite instability, MSI）、腫瘤突變負荷（tumor mutation burden, TMB）[16]。隨著臨床實踐的深入發(fā)展，這些標志物在ICIs應(yīng)用中的預(yù)測作用也得到諸多研究學者的認可[17-18]。有研究表明，PD-L1、MSI的表達水平極大程度上促進了NSCLC患者ICIs治療的選擇[19]。De Marchi等[20]經(jīng)研究證實MSI的高表達在NSCLC患者的ICIs治療中具有積極預(yù)測作用。Lantuejoul等[21]指出PD-L1作為預(yù)測標志物，已被明確用于NSCLC患者一線、二線免疫抑制劑治療篩選中。王軍委等[22]證實TMB在NSCLC的免疫治療中可作為獨立預(yù)測標志物存在，對NSCLC患者的精準治療具有安全、高效的指導意義。Goodman等[23]在一項研究中對1 638例癌癥患者行免疫治療并評估其TMB后，證實高（≥20 mut/Mb）TMB患者對ICIs的治療反應(yīng)好，OS和PFS相對更好。Zheng等在一項薈萃分析與系統(tǒng)評價中指出，接受ICIs治療的NSCLC患者中，具有較高TMB的患者其生存結(jié)果更好[24]。盡管以上預(yù)測標志物為NSCLC臨床獲益人群的篩選提供了有利指導，但仍存在一定的問題，例如TMB臨床檢測方法昂貴，臨床中應(yīng)用性較差；有研究證實，PD-L1表達狀態(tài)（1%～49%vs.≥50%）與Pembrolizumab治療晚期NSCLC的療效存在一定相關(guān)性，高表達患者接受免疫治療的ORR明顯高于低表達患者接受免疫治療的ORR[25]。但Zhou等[26]指出，單純PD-L1表達水平不足以作為PD-1/PD-L1抑制劑治療癌癥療效的預(yù)測參數(shù)，應(yīng)同時考慮受性別、年齡及腫瘤轉(zhuǎn)移情況等因素的影響。此外PD-L1陰性表達也不能可靠地排除對PD-1/PD-L1阻斷的反應(yīng)[27]。MSI被認為可能是廣泛性腫瘤表型，是否可作為晚期NSCLC患者免疫治療的有效預(yù)測標志物還有待商榷[28]。這使得眾多研究學者在優(yōu)化已有預(yù)測標志物的臨床應(yīng)用價值與探索新的預(yù)測標志物上不斷做出努力與嘗試[15,29]，具體如腫瘤免疫微環(huán)境、中性粒細胞與淋巴細胞利率（neutrophil to lymphocyte ratio, NLR）[30]、腫瘤浸潤淋巴細胞（tumor infiltrating lymphocytes, TILs）[31]、表觀遺傳特征、基因表達譜、腸道菌群特征、多組學分析等[32]。這些新興的預(yù)測標志物顯示出潛在的預(yù)測價值，但其對于NSCLC免疫抑制劑治療篩選獲益人群的確切性仍需臨床大量循證醫(yī)學證據(jù)支持。

中醫(yī)證型是對疾病某一階段病理反應(yīng)的概括，可直觀反映疾病的生理病理狀態(tài)，進而對疾病的發(fā)展及預(yù)后做出相應(yīng)的趨勢判斷。PD-1抑制劑則是通過調(diào)動、激活機體的免疫系統(tǒng)來防止惡性腫瘤細胞發(fā)生免疫逃逸，從而達到殺死腫瘤細胞的目的，與中醫(yī)針對肺癌不同的證型采用扶助正氣與祛除邪氣等不同治療方法的思路不謀而合。中醫(yī)中提到的“正氣”具有適應(yīng)外界環(huán)境、抵抗疾病、康復、穩(wěn)定與維護自身生理平衡的作用，相當于免疫系統(tǒng)在機體所發(fā)揮的作用，人體正氣足則意味著機體免疫力相對較高。而晚期NSCLC患者由于邪氣入里，逐漸耗氣傷陰，以氣虛、氣陰兩虛、陰虛、陰陽兩虛為主要表現(xiàn)[33]，此時正氣已傷，對應(yīng)機體免疫力也下降。而PD-1 抑制劑主要是通過調(diào)動機體免疫系統(tǒng)發(fā)揮作用，進而殺傷腫瘤細胞，而具有氣虛、陰虛病性證素的晚期NSCLC患者機體免疫力較低下，PD-1抑制劑能夠調(diào)動的免疫細胞較少，相對應(yīng)的療效就差。提示臨床中對此類患者可采取益氣養(yǎng)陰的中醫(yī)藥干預(yù)手段以恢復人體正氣，在此基礎(chǔ)上聯(lián)合PD-1抑制劑治療以提高晚期NSCLC患者的預(yù)后。另外在行多因素Logistic逐步回歸分析時ECOG評分（P>0.05）這一項影響因素被排除掉，考慮原因可能是：ECOG評分對PD-1抑制劑近期療效的影響作用較小，在納入TPS評分、治療線數(shù)、治療模式、氣虛病性證素、陰虛病性證素等對近期療效影響較大的因素時，ECOG評分在其中所起的作用便被掩蓋，成為次要影響因素；還有一種可能是在對PD-1抑制劑近期療效ORR的影響中，ECOG 評分可能是作為混雜因素對因變量起作用，因而不能準確判斷其與近期療效ORR的關(guān)系；另外與本項研究所選取的樣本總量較小有關(guān)，在日后進一步研究中擴大樣本量，增加對患者隨訪追蹤的時間，有望能夠更加準確判斷該因素對PD-1抑制劑近期療效ORR的作用顯著與否。此外，從生存上來看，在多數(shù)研究中鱗癌遜于腺癌，然而本研究觀察的是近期療效，以客觀緩解率為觀察對象，同時樣本量較小，這導致組織類型未成為預(yù)后因素。這一情況也見于KEYNOTE-407[34]和KEYNOTE-189[35]研究，前者為鱗癌，客觀緩解率為57.9%（95%CI:51.9～63.8），后者是非鱗癌，客觀緩解率為47.6%（95%CI: 42.6～52.5）。后續(xù)研究將進一步擴充病例并進行隨訪，把生存指標納入分析，構(gòu)建意義更大的預(yù)測模型。

綜上所述，本項研究基于中醫(yī)證素當中的氣虛病性證素、陰虛病性證素以及TPS評分、治療線數(shù)、治療模式5個獨立預(yù)測因子所構(gòu)建的PD-1抑制劑近期療效的預(yù)測模型性能較高，具有良好的預(yù)測價值，能夠評估PD-1抑制劑近期療效的客觀緩解率，可為晚期NSCLC個體化中西醫(yī)結(jié)合治療提供一定的參考價值。

利益沖突聲明：

所有作者均聲明不存在利益沖突。