術前聯合檢測腫瘤標志物在預測食管癌預后中的意義

蔣之勝，胡力文，叢壯壯，周 海，劉開超，王高明，申 翼

0 引 言

食管癌是全球常見的消化系統惡性腫瘤之一。全球腫瘤流行病統計數據(GLOBOCAN2018)顯示，在世界范圍內，新增食管癌57.2萬例,2018年預計有50.9萬例死于食管癌[1]。我國食管癌的新增病例數居世界首位,發病約占全球的50%，是世界上食管癌最高發的國家之一[2-3]。在我國食管癌病理類型以鱗狀細胞癌為主占到90%以上。外科手術是可切除食管癌患者首選的主要治療方法，隨著醫療衛生技術的進步、微創理念及加速康復外科(ERAS)理念的發展，患者的長期預后有了明顯的提高[4]。但由于食管癌手術方式復雜,術后并發癥較多,手術切除后復發率較高，其5年存活率為40%左右[5]。

術后臨床指標TNM分期是醫學界公認的主要評估食管癌患者生存預后的因素。然而，TNM分期指標只有在食管癌手術切除及淋巴結清掃后才能獲取，因此對食管癌患者進行手術之前的預后評估是相當困難的。對于體質較差或者難以施行手術的患者來說，其TNM的評估具有一定難度。腫瘤標志物(TMs)是腫瘤細胞在其生長和增殖過程中產生的，或由于與腫瘤的反應而被人體異常分泌的生物分子。它們在健康人中低水平表達，但在癌癥患者中表達增加。它們可以反映出腫瘤的存在。研究表明，血清TMs在癌癥的診斷，治療和預后，監測中起著重要作用[6-8]。由于其便利性和非侵入性，血清TMs被廣泛應用于臨床。盡管在許多腫瘤(例如胰腺癌、卵巢癌、胃腸道癌、乳腺癌和肺癌)中都有采用術前血清TMs水平預測腫瘤患者預后的報道，但在食管癌中研究較少。目前已有的研究表明，術前血清CA19-9、CA125、SCC、Cyfra21-1的高表達對食管癌診斷與預后評估均有一定價值[9-11]，單純的TMs對食管癌患者術后生存率評估價值尚可，但缺乏較高的敏感性。本研究分析了傳統TMs在食管癌患者術前血清中的表達水平，并隨訪胸心外科行手術治療的食管癌患者的預后情況，通過聯合術前TMs對食管癌術后患者的生存情況進行更精確評價，作為術前評估的個體化指標，對患者治療方案的制定有一定參考價值，并且腫瘤指標聯合預測可以對患者的術后病理分期預測進行補充，更準確地預測患者術后預后。

1 資料與方法

1.1 臨床資料回顧性分析2014年1月至2016年12月在東部戰區總醫院心胸外科行食管癌根治術的276例食管癌患者臨床資料。納入標準：①術后病理確診為食管鱗狀細胞癌；②行根治性食管癌切除術；③具有完整的臨床資料及隨訪信息；④所有患者是同一術者手術。排除標準：①合并肝腎功能或者血液系統疾病者；②同時或既往患有其他惡性腫瘤病史；③圍手術期死亡者(術后1個月內因嚴重并發癥死亡者)；④術前行新輔助治療的患者。

1.2 手術方法所有患者均進行胸段食管鱗癌根治術(行Mcknoen術式)，在患者的右胸后外側、頸部U字型、上腹部正中做切口后，進行全胸段食管合并賁門和患者部分小彎切除，在大彎側胃管經食管床進行頸部與食管吻合術，在手術過程中進行縱隔、上腹部淋巴結清除。

1.3 隨訪收集食管癌患者病歷，將其各項信息錄入數據庫中，收集的信息包括：術前臨床指標：性別、年齡、體重指數、腫瘤標志物血液水平[腫瘤標志物甲胎蛋白(AFP)、癌胚抗原(CEA)、糖類抗原19-9(CA19-9)、鱗狀細胞癌抗原(SCC)、Cyfra21-1]；術后指標(腫瘤位置、腫瘤最大直徑、TNM分期、細胞分化及術后臨床結果)及隨訪信息(復發情況、生存狀態)。隨訪和數據收集方式為患者術后門診復診或電話方式隨訪，患者術后第1～2年間隔4個月門復診1次，第3～5年每半年復診1次。滿5年者，每1年復診1次。年齡、腫瘤最大直徑及腫瘤標志物AFP、CEA、CA19-9、SCC、Cyfra21-1水平以中位數分組。體重指數(BMI)根據中國肥胖問題工作組劃分為：BMI<18.5 kg/m2為低體重,18.5～23.9 kg/m2為正常體重,24.0～27.9 kg/m2為超重，BMI≥28.0 kg/m2為肥胖。食管癌組織分型及臨床分期根據美國癌癥聯合委員會(AJCC)制定的第八版食管鱗癌TNM分期系統。總體生存期(OS)定義為從手術日期到死亡或最后一次隨訪之間的時間間隔。隨訪期為60個月，截止到2019年12月隨訪結束。

2 結 果

2.1 患者臨床病理特征276例食管癌患者中，男215例，女61例。中位年齡65.5歲；腫瘤最大直徑中位數為3.0 cm；AFP中位數為2.73 μg/L；CEA中位數為1.90 μg/L；CA19-9中位數為8.60 IU/mL；CA125中位數為8.40 IU/mL；SCC中位數為0.90 ng/mL；Cyfra21-1中位數為2.66 ng/mL。患者的臨床病理特征見表1。

表1 食管癌患者術前及術后臨床病理特征(n=276)

2.2 食管癌患者隨訪情況和總的生存趨勢截止隨訪結束,276例食管癌患者中，存活128例(46.4%)，死亡148例(53.6%)。所有患者均有完整隨訪資料，術后隨訪時間3～72個月，中位隨訪時間40個月。本組食管癌患者術后1、3、5年總生存率分別為85.5%、53.3%、45.5%，見圖1。

圖1 食管癌患者的總生存趨勢

2.3 術后臨床病理指標與食管癌患者生存預后的關系Kaplan-Meier生存分析顯示，浸潤深度T1+2患者(130例)平均食管癌術后生存時間長于T3+4期食管癌患者(146例)，其累積生存率分別為62.1%、31.1%(P<0.001)；未發生淋巴結轉移的食管癌患者(158例)平均生存時間長于發生轉移的食管癌患者(118例)，其累積生存率分別為62.3%、23.4%(P<0.001)；因發生遠處轉移(M)的患者僅有2例，未進行是否遠處轉移間比較；Ⅰ+Ⅱ期食管癌患者(161例)平均生存時間長于TNM分期Ⅲ+Ⅳ食管癌(115例)，其累積生存率分別為61.8%、25.2%(P<0.001)；細胞中高分化的食管癌患者(196例)平均生存時間長于細胞低分化者(80例)，其累積生存率分別為52.6%、32.2%(P<0.001)；腫瘤直徑越小的患者預后越好(<3.0vs≥3.0 cm，按照中位數分組)，以3.0 cm為分界的腫瘤直徑累積生存率依次是68.7%、32.9%(P<0.001)。上述結果表明，術后臨床病理指標腫瘤浸潤深度(T)、淋巴結轉移(N)、臨床TNM分期、細胞分化、腫瘤大小是影響食管癌生存的重要因素。見圖2。

圖2 術后臨床指標與食管癌患者生存預后的關系

2.4 術前臨床指標年齡、性別、BMI、腫瘤位置對食管癌患者生存預后的影響Kaplan-Meier生存分析表明，≥65.5歲的食管癌患者(138例)平均術后生存時間長于<65.5歲食管癌患者(138例)，其累積生存率分別為55.0%、38.3%(P=0.025)；性別、BMI及腫瘤位置對食管癌患者術后生存期的影響差異無統計學意義(P=0.185、P=0.245、P=0.426)。見圖3。

圖3 術前年齡、BMI、性別、腫瘤位置與食管癌患者生存預后的關系

2.5 術前臨床指標腫瘤標志物對食管癌患者生存預后的影響術前臨床指標腫瘤標志物AFP、CEA、CA19-9、CA125、SCC、Cyfra21-1血清水平按中位數分為低水平組和高水平組，Kaplan-Meier生存分析顯示，SCC和Cyfra21-1低水平組食管癌患者術后預后較好(P<0.001、P=0.001)。其他4個術前臨床指標腫瘤標志物AFP、CEA、CA19-9、CA125血清水平中位數分組的方法對食管癌患者術后生存期的影響差異無統計學意義(P>0.05)。見圖4。

圖4 術前臨床指標腫瘤標志物與食管癌患者生存預后的關系

2.6 食管癌患者術前臨床指標和術后臨床病理指標兩兩之間的定量相關性分析Spearman等級相關檢驗分析結果顯示：T與N(r=0.427,P<0.01)、TNM分期(r=0.641,P<0.01)呈正相關；N與TNM分期(r=0.862,P<0.01)呈正相關；分化與T(r=0.240,P<0.01)、N(r=0.399,P<0.01)、TNM(r=0.410,P<0.01)呈正相關。術前臨床指標中的CA19-9水平與細胞分化(r=0.145，P<0.01)呈正相關；CA19-9水平與T(r=0.114，P<0.05)呈正相關；SCC水平與T(r=0.378,P<0.01)、N(r=0.164,P<0.01)、TNM分期(r=0.211,P<0.01)呈正相關；Cyfra21-1水平與T(r=0.106,P<0.05)、TNM分期(r=0.121,P<0.05)亦呈正相關。

2.7 食管癌患者術前和術后臨床指標的Cox單因素和多因素生存風險回歸分析

2.7.1 Cox單因素回歸分析術前臨床指標中的年齡(P=0.027)、SCC(P<0.001)、Cyfra21-1(P=0.001)，術后臨床病理指標中的腫瘤最大直徑(P<0.001)、T(P<0.001)、N(P<0.001)、分化程度(P<0.001)、TNM分期(P<0.001)均對食管癌患者生存預后有影響。見表2。

表2 食管癌患者術前和術后臨床病理指標的Cox單因素生存分險回歸分析

2.7.2 Cox多因素回歸分析術前SCC(P<0.001)，Cyfra21-1(P=0.014)，術后細胞分化(P<0.001)、TNM分期(P<0.001)是食管癌患者生存預后的獨立危險因素。血清腫瘤標志物SCC高水平組食管癌患者的死亡風險是低水平組的2.064倍(HR=2.064，95%CI：1.458～2.923)；Cyfra21-1高水平組食管癌患者的死亡風險是低水平組的1.161倍(HR=1.161，95%CI：1.064～1.267)；術后臨床病理指標中，細胞分化中低分化組食管癌患者的死亡風險約是中+高分化組患者的1.835倍(HR=1.835，95%CI：1.289～2.613)；臨床分期Ⅲ+Ⅳ期食管癌患者死亡風險約是Ⅰ+Ⅱ期的2.595倍(HR=2.595，95%CI：1.817～3.706)。見表3。

表3 食管癌患者術前和術后臨床病理指標的Cox多因素生存分險回歸分析

2.8 ROC曲線分析食管癌患者術前腫瘤標志物和術后臨床病理指標與術后生存預后的關系結果顯示術前腫瘤標志物指標ROC曲線下面積(AUC)分別為：SCC(AUC=0.686，P<0.001)；Cyfra21-1(AUC=0.639，P<0.001)。術前SCC與Cyfra21-1聯合線下面積(AUC=0.707，P<0.001)預測食管癌患者術后生存預后的能力略高于T(AUC=0.706，P<0.001)和N(AUC=0.706，P<0.001)，低于TNM分期(AUC=0.751，P<0.001)。見圖5。

圖5 術前和術后臨床指標預測食管癌患者術后生存預后的ROC曲線

3 討 論

術后生存時間是評估食管癌患者治療效果的重要指標。盡管近年來食管癌的發病率有所下降，但總體5年生存率仍然相對較低。臨床TNM分期是世界公認的評估食管癌術后生存預后的金標準[12]。在本研究中，食管癌患者累積生存率低與腫瘤浸潤深度較深、淋巴結有轉移、TNM分期較晚相關。然而，TNM分期是只能在手術后確認的臨床病理指標，只能為術后的治療策略提供理論依據，而對個體食管癌患者術前規劃手術策略意義不大。因此，在術前尋找能夠預測食管癌生存預后的標志物受到人們的關注。TMs檢測方便、價格實惠，為癌癥的診斷，治療和預后評估提供了重要的可替代方案。

SCC是腫瘤相關抗原TA-4的一部分，TA-4是一種由Kato和Torigoe首先分離的一種特定糖蛋白，亦是絲氨酸蛋白酶抑制物家族成員[13]。在鱗狀細胞癌患者中，SCC被釋放且經常升高[11]。在腫瘤的診斷、復發及預后的判斷中經常使用。治療前血清SCC濃度與局部晚期宮頸癌復發成正相關[14-15]。既往的研究表明，食管癌患者在治療前血清SCC水平越高提示腫瘤分期相對較晚和不良的預后[16-17]。CYFRA 21-1是角蛋白家族的成員，是一種由KRT19基因編碼的蛋白質[18]。它在許多惡性腫瘤中過表達，例如肺癌和乳腺癌[19-20]。既往一些研究對腫瘤標志物與肺癌、胃癌及宮頸癌患者的生存預后進行分析，已經證明高Cyfra21-1血清滴度對應于非小細胞肺癌和大腸癌患者的不良預后[21-22]。

本研究表明，術前SCC和CYFRA 21-1水平升高表明ESCC患者預后較差。與Cao等[11]和Kosugi等[17]的研究一致。此外，本研究分析了術前SCC和CYFRA 21-1血清水平的預后價值。單因素分析表明，術前血清中SCC和CYFRA 21-1水平升高術后存活時間越短。Cox多因素生存風險回歸分析提示，術前血清腫瘤標志物SCC血清水平是影響食管癌患者術后預后的獨立危險因素。我們還評估了術前血清SCC和CYFRA 21-1水平與臨床病理學指標之間的相關性。腫瘤標志物SCC、Cycra21-1血液水平均與術后臨床TNM分期呈正相關關系。即SCC、Cycra21-1血液水平越高，TNM分期越晚。因此，猜測SCC和Cyfra21-1可能在腫瘤細胞生長、粘附、侵襲或轉移中起作用[23]。

迄今為止，在根治性手術后使用術前血清指標水平評估食管鱗癌(ESCC)的預后尚未被接受。CYFRA 21-1和SCC的預后價值仍然存在爭議。確實，由于缺乏高敏感性，臨床上僅使用單個陽性腫瘤標志物進行預后評價可能很困難[11]。Yamamoto等[24]報道ESCC中SCC和CYFRA 21-1的敏感性分別為25.0%和47.9%。因此，本研究為了更準確地評估這兩種標志物的預后預測價值，聯合使用血清SCC和CYFRA 21-1水平以提高敏感性，從而進行有用的預后判斷。ROC曲線線下面積表示各因子預測食管癌患者術后生存預后的能力，一般認為AUC>0.7，具有較好的預測能力。結果顯示臨床分期TNM線下面積最大，為0.751(P<0.001)，預測能力最好。聯合SCC、Cycra21-1兩項腫瘤指標(AUC=0.707)預測預后高于單個指標預測能力，優于術后T和N兩項指標的預測，略低于TNM分期預測能力。

目前的結果表明，根據術前血清SCC和CYFRA 21-1水平，食管癌患者的TMs具有獨立的預后作用。TMs可以作為ESCC患者預后預測的新變量。聯合TMs能夠大大提高其敏感性，提高預測能力。血清SCC和CYFRA 21-1水平的測量價格便宜，無創且在臨床上常規使用。聯合檢測術前腫瘤標志物，評估食管癌患者術后生存情況，為臨床提供方便，且能廣泛應用的預測食管癌患者預后的術前預測公式，在術前對具體食管癌患者進行生存預后進行評估，推斷術后3年或5年生存概率，制定最優適合個人的醫療方案(例如：手術的可行性方案、放化療策略等)，盡可能的延長患者的術后生存時間，優化食管癌全程管理。

本研究存在一些局限性。首先，本研究患者的數據是從單一機構數據庫中收集的。因此，存在一定程度上的選擇偏見。其次，它僅包括一項回顧性研究，其設計中固有的錯誤和偏差可能不可避免地影響結果。基于術前血清SCC和CYFRA 21-1水平是評價食管癌患者術后預后的重要預后因素。TMs可以作為ESCC預后預測的潛在標志。需要進一步的多中心、大樣本、前瞻性研究來驗證。