炎癥及營養指標與直腸癌新輔助放化療病理反應及患者預后的相關性研究

王逸君，張碧云，陳樂君，鹿紅，馬珺，宋威，于大海

(南京中醫藥大學附屬醫院 放療科，江蘇 南京 210029)

新輔助放化療序貫直腸全系膜切除術是目前Ⅱ、Ⅲ期直腸癌患者的首選治療方案[1-2]。直腸癌新輔助治療后病理反應狀態與腫瘤局部復發及遠處轉移密切相關，是影響患者預后的重要因素[3]。然而新輔助治療后腫瘤病理反應狀態個體化差異很大，有超過三分之一的患者無法從新輔助治療中獲益，因此尋找合適的指標預測治療后腫瘤病理反應狀態，指導臨床個體化治療以期改善患者預后，是近年來研究的熱點[4]。目前對新輔助治療后腫瘤病理反應狀態及患者預后主要是通過腫瘤相關因素進行預測的，其中TNM分期被認為具有顯著的預后評價效能，是評估惡性腫瘤預后的基本依據；其他指標如癌胚抗原(carcinoembryonic antigen，CEA)水平，分子指標P53，基因多態性指標EGFR、OGG1和MTHFR等也被證實具有一定的預后預測價值[5-9]。惡性腫瘤的發生發展與宿主因素同樣密切相關，特別是系統性炎癥反應(systemic inflammatory response，SIR)及機體營養狀況。研究顯示，SIR指標如中性粒細胞/淋巴細胞之值(neutrophil to lymphocyte ratio，NLR)、血小板/淋巴細胞之值(platelet to lymphocyte ratio，PLR)增高提示患者預后不良，淋巴細胞/單核細胞之值(lymphocyte to monocyte ratio，LMR)增高提示患者預后較好[10-13]。預后營養指數(prognostic nutritional index，PNI)是綜合機體免疫及營養狀態的指標，對消化道惡性腫瘤患者預后也具有獨立預測和評估作用[14]。目前聯合炎癥及營養相關指標進行綜合評價療效的研究尚少，本研究回顧性分析不同炎癥及營養指標與直腸癌新輔助放化療后腫瘤病理反應狀態及患者預后的相關性，探討其臨床應用價值。

1 對象與方法

1.1 研究對象

收集2012年10月至2019年2月就診于本院接受新輔助放化療及根治性手術的211例Ⅱ、Ⅲ期直腸癌患者的臨床病理資料。其中男140例(66.4%)，女71例(33.6%)；中位年齡61(25～75)歲；臨床分期Ⅱ期患者90例(42.7%)，Ⅲ期患者121例(57.3%)。納入標準：(1) 年齡18～75歲；(2) 術前腸鏡活檢病理證實為直腸腺癌，臨床分期為Ⅱ/Ⅲ期(2010年第7版AJCC/UICC分期)；(3) 于本院行新輔助放化療及根治性手術。放療范圍包括直腸原發病灶及相應淋巴結引流區[15]，放療劑量95%PTV 45 Gy,25次后縮野至直腸系膜區,補量至50.4 Gy/28 f。自放療開始當日起同步口服卡培他濱片化療(825 mg·m-2，2次·d-1，5 d·周-1)，直至放療結束。新輔助治療結束后4～6周行外科手術，等待手術間期依據患者身體狀況行1個周期奧沙利鉑聯合卡培他濱化療，手術均按照直腸全系膜切除操作規范進行。術后常規輔助化療，以XELOX 3周方案化療6個周期或mFOLFOX6雙周方案化療8個周期定義為足量化療。排除標準：(1) 新 輔助放化療前1周內外周血常規、肝腎功能、腫瘤指標資料、術后病理資料缺乏者；(2) 合并其他惡性腫瘤者；(3) 合并急慢性感染、風濕免疫系統疾病、造血功能障礙等血液系統疾病者。本研究已獲得本院倫理委員會批準。

1.2 資料收集

依據患者放化療前1周內血常規和肝腎功能檢查結果，計算各項指標結果。計算公式為:NLR=中性粒細胞計數/淋巴細胞計數；PLR=血小板計數/淋巴細胞計數；LMR=淋巴細胞計數/單核細胞計數；PNI=白蛋白值+5×淋巴細胞計數。

1.3 隨訪

根據患者術后病理結果，基于腫瘤消退分級(tumor regression grading，TRG) 標準評價腫瘤病理反應狀態[16]:TRG 0級定義為病理完全緩解(pathological complete response，pCR)，即腫瘤完全消退，鏡下無可見腫瘤細胞；TRG 1級定義為中度反應，即鏡下僅殘存單個或小灶癌細胞；TRG 2級定義為輕度反應，即腫瘤有明顯退縮但殘存癌細胞多于單個或小灶癌細胞；TRG 3級定義為廣泛癌細胞殘存，提示反應不良。新輔助放化療后病理反應狀態為TRG 0～1級示腫瘤治療反應較好，即病理反應患者；TRG 2～3級提示腫瘤對新輔助放化療反應較差，即非病理反應患者。分析基線炎癥及營養指標與新輔助治療后病理反應狀態的相關性。以新輔助放化療當日為觀察起點，局部復發定義為直腸病灶或區域淋巴結復發；遠處轉移定義為實質臟器、非區域淋巴結及腹膜轉移。無病生存期(disease-free survival，DFS)定義為觀察起點至腫瘤復發、進展或患者死亡日；總生存期(overall survival，OS)定義為患者死亡日或最后隨訪日。分析基線炎癥及營養指標與患者預后的相關性。

1.4 統計學處理

采用SPSS 23.0統計軟件行數據分析。計數資料行χ2檢驗或Fisher精確概率法檢驗分析。采用單因素和多因素Logistic回歸方法分析基線炎癥、營養指標及臨床病理特征與直腸癌新輔助放化療腫瘤病理反應狀態間相關性。采用Kaplan-Meier法繪制生存曲線，Log-rank 檢驗比較不同組間生存差異，Cox風險回歸模型行單因素及多因素預后分析。將單因素分析中具有統計學顯著性的自變量納入多因素模型，并采用Forward：LR法進行多因素分析。P<0.05為差異有統計學意義。

2 結 果

2.1 各項炎癥及營養指標與病理反應狀態的相關性

211例直腸癌患者新輔助放化療后腫瘤病理反應分別為TRG 0級46例(21.8%)，TRG 1級89例(42.2%)，TRG 2級36例(17.1%)，TRG 3級40例(19.0%)。病理反應(TRG 0～1級)患者135例(64.0%)，非病理反應(TRG 2～3級)患者76例(36.0%)。單因素分析結果見表1。多因素Logistic回歸分析結果顯示,PNI(OR=1.245, 95%CI1.123～1.380，P<0.001)及基線CEA(OR=0.500, 95%CI0.255～0.979，P=0.043)是病理反應狀態的獨立影響因素。

表1 211例直腸癌患者新輔助治療后病理反應狀態的相關性分析

2.2 各項炎癥及營養指標與患者預后的相關性

隨訪截至時間為2019年12月31日，中位隨訪時間45(10～83)個月。截至隨訪終點，全組共有12例(5.7%)患者發生腫瘤局部復發，36例(17.1%)患者發生遠處轉移，27例(12.8%)患者死亡。全組1、3、5年無病生存率分別為99.0%、84.3%、73.3%，總生存率分別為100%、91.6%、79.6%。病理反應患者和非病理反應患者5年無病生存率分別為83.6%、55.2%(P<0.001)，總生存率分別為89.9%、60.1%(P<0.001)。單因素預后分析結果見表2。多因素預后分析顯示，性別、淋巴(ypN)分期、基線NLR及基線PNI是DFS的獨立影響因素；性別、ypN分期及基線PNI是OS的獨立影響因素。見表3。

表2 211例直腸癌患者無病生存及總生存的單因素分析

表3 211例直腸癌患者DFS及OS多因素分析

2.3 分層分析

多因素預后分析結果顯示，基線炎癥和營養指標中僅PNI是病理反應狀態、DFS及OS的獨立影響因素。參考既往經典研究[17]，以45為臨界值對PNI進行分組，高PNI組患者(PNI>45)5年無病生存率及總生存率顯著高于低PNI組(無病生存率78.6%vs. 65.7%，P=0.001，圖1A；總生存率84.7%vs.70.6%，P=0.001，圖1B)。依據ypN分期行分層分析，在ypN0患者中高PNI組5年DFS和OS長于低PNI組，但差異無統計學意義(無病生存率83.2%vs. 79.5%，P=0.252，圖1C；總生存率89.2%vs. 85.1%，P=0.299，圖1D)；在ypN陽性患者中高PNI組5年DFS和OS顯著長于低PNI組(無病生存率63.6%vs. 48.0%，P=0.002，圖1E；總生存率69.2%vs.51.9%，P=0.005，圖1F)。

圖1 211例不同PNI水平直腸癌患者的生存曲線比較

3 討 論

惡性腫瘤發生發展及治療反應差異不僅取決于腫瘤自身特征，還與機體系統性炎癥反應及營養狀況密切相關。目前研究[18-20]顯示，NLR、PLR、LMR及PNI是預測腫瘤患者預后的有效指標。然而,既往研究多局限于探討單一的炎癥和營養指標對腫瘤治療反應及患者預后的影響，且不同腫瘤與不同炎癥及營養指標的研究結果也不盡相同，各炎癥和營養指標間是否相互獨立或具有協同預測價值亦不得而知，炎癥和營養指標對不同腫瘤的預后預測價值仍須進一步評估。

Li等[21]評估了基線NLR、PLR及LMR水平與直腸癌新輔助放化療后病理反應的相關性，結果顯示僅LMR是病理反應的獨立影響因素。Dudani等[22]回顧性分析1 227例局部晚期直腸癌患者的資料，結果顯示基線NLR及PLR水平并非新輔助放化療后pCR的獨立預測因素。Ward等[23]研究結果顯示，治療前高水平LMR患者5年生存率更高，而治療前高水平NLR或PLR患者則預后較差。既往研究大多僅評估基于腫瘤炎癥微環境及機體炎癥免疫學說建立的SIR指標對病理反應及預后的影響，本研究在此基礎上增加可綜合反映患者營養和免疫狀態的指標PNI并進行評估，結果顯示病理反應患者基線平均NLR及PLR值低于非病理反應患者，基線平均LMR及PNI值高于非病理反應患者，但多因素分析結果顯示，4項炎癥和營養指標中僅基線PNI水平是影響病理反應狀態的獨立因素。直腸癌新輔助治療后腫瘤病理反應狀態可早期判斷治療效果，初步預測患者預后，常作為初級觀察終點，而評價療效的最終觀察指標依然是患者預后生存時間。Park等[24]回顧性分析725例就診于安德森癌癥中心行新輔助放化療及手術的直腸癌患者的臨床病理資料，結果顯示新輔助治療后病理反應及非病理反應患者的5年無復發生存率分別為83.6%、58.5%。本研究結果顯示，病理反應和非病理反應患者5年無病生存率分別為83.6%、55.2%(P<0.001)，與既往研究基本一致。生存分析結果顯示，基線炎癥和營養指標中僅PNI水平是患者DFS、OS的獨立因素，高PNI組患者5年DFS及OS顯著長于低PNI組。本研究首次發現在接受直腸癌新輔助治療的患者中，基線PNI的療效預測價值優于PLR及LMR，而基線NLR水平僅與患者DFS相關，且非OS獨立預測因素。

現階段TNM分期仍是直腸癌患者治療手段選擇及預后評估的最基本依據，但即使是相同分期的患者，其臨床進程及預后結果差異也很大，提示須進一步明確相關的臨床、影像、病理特征以及炎癥和營養生物標志物的作用以優化分期系統。本研究進一步分層分析顯示，在ypN0患者中高PNI組5年DFS和OS雖高于低PNI組，但差異無統計學意義，而在ypN陽性患者中兩組生存期差異有統計學意義。徐瑩瑩等[25]研究顯示，治療前PNI及N分期是老年食管癌放療后預后的獨立影響因素。Peng等[26]研究同樣證實，術前PNI是Ⅲ期結腸癌患者術后生存結局的重要預測指標。究其原因，可能是由于合并淋巴結轉移的患者腫瘤負荷更高、腫瘤侵襲性更強，促使機體系統性炎癥反應水平增高及營養消耗加重，導致預后不良。

Noble等[27]研究顯示，血清白蛋白水平是食管胃交界腫瘤患者預后的獨立影響因素。Garcia-Martinez等[28]認為，在白蛋白缺乏前機體已存在炎癥反應紊亂，低蛋白血癥是炎癥反應持續存在的結果。須聯合其他炎癥指標以提高白蛋白水平對患者預后的預測能力[29]。PNI由血清白蛋白及外周血淋巴細胞總數兩項客觀指標計算得出，是反映機體營養及免疫狀況的綜合性指標。關于PNI可預測直腸癌新輔助放化療后病理反應及患者預后的潛在機制目前尚不明確，可能為：(1) 卡培他濱為直腸癌新輔助放化療的一線用藥，口服經腸黏膜吸收后在藥物代謝酶作用下催化為氟尿嘧啶發揮作用，低白蛋白可能導致化療藥物結合轉化及運輸障礙、分布異常，影響新輔助治療效果。(2) 直腸癌患者由于腫瘤消耗及長期蛋白質攝入不足，出現白蛋白降低提示機體營養不良，營養不良是腫瘤局部復發及預后差的危險因素[30]；且營養不良可能會導致患者自身防御能力下降，增加死亡率；白蛋白降解產物可為腫瘤提供營養物質支撐，加快腫瘤生長增殖[31]。(3) 淋巴細胞參與腫瘤細胞破壞及凋亡進程，抑制腫瘤細胞增殖及遷移，是機體免疫應答的重要成分，淋巴細胞減少提示預后不良[32]。(4) 營養不良患者體內炎癥因子水平顯著升高，升高的炎癥因子可能會通過募集細胞因子及腫瘤相關巨噬細胞，刺激腫瘤細胞生長，誘導新生血管生成等促進腫瘤細胞侵襲和轉移，影響患者預后[28]?？傊?，關于PNI預測病理反應及預后的機制仍須進一步探索，但PNI的預后預測價值值得肯定，同時提示治療前評估患者營養及免疫狀況并給予適當干預，可改善患者預后。此外，PNI在ypN陽性直腸癌患者術后臨床治療方案決策方面的價值亦值得深入研究。

總之，本研究結果顯示基線PNI水平與Ⅱ、Ⅲ期直腸癌新輔助放化療后腫瘤病理反應狀態及患者預后相關，其療效預測價值優于NLR、PLR及LMR。PNI因簡單無創、經濟有效，可作為臨床預后預測指標的補充，但未來仍須在前瞻性、大樣本、多中心臨床研究中進一步評估及驗證PNI的臨床應用價值。