CEA、CYFRA21-1和NSE監測晚期肺腺癌免疫治療中腫瘤反應研究

劉 恒 向紹華 王 慶

腫瘤的發生除腫瘤細胞自身存在眾多的基因表達改變外，更是一個全身性疾病的局部反應，是生物體作為一個生物系統的整體平衡失調的結果。近年來的免疫治療方法出現了具有高抗腫瘤反應的強大治療選擇。這些效果可以通過重定向、刺激或基因重組患者的免疫系統以靶向癌細胞來實現。血清生物學標志物如癌胚抗原(carcinoembryonic antigen,CEA)、細胞角蛋白片段19(CYFRA21-1)和神經特異性烯醇化酶(neuron specific enolase,NSE)作為肺腺癌(lung adenocarcinoma,LUAD)化療患者的主要預后或預測標志物[1～3]。CEA是一種血清糖蛋白，目前是結直腸、乳腺腫瘤中應用最廣泛的腫瘤標志物[4～6]。CYFRA21-1是肺組織中豐富的細胞角蛋白19片段，并且CYFRA21-1在類癌組織和肺鱗癌組織中含量較高，與腫瘤直徑、淋巴結狀態以及臨床分期等具有一定相關性[7]。因此，CEA和CYFRA21-1已被證明為惡性腫瘤有價值的預后血清生物學標志物，可作為靶向治療或化療的療效預測因子，并用于監測術后復發和轉移風險的輔助評估[8]。NSE是一種在大腦組織中高水平表達的細胞質酶，主要在神經元和神經內分泌細胞中表達，是神經元損傷后出現的一種特異性的血清生物學標志物，具有較高的特異性(85%)，并對肺腺癌患者的生存預后、治療和復發監測等均具有價值[9]。Feinberg等[10]在晚期LUAD中，較高NSE水平與標準一線化療反應之間存在顯著相關性，但與生存預后之間的相關性并不顯著。Saab等[11]研究發現，在使用表皮生長因子酪氨酸激酶抑制劑(EGFR-TKIs)靶向治療的NSCLC患者時，高水平NSE具有較高的療效預測作用。

由于CEA、CYFRA21-1和NSE在監測LUAD患者免疫治療應答中的作用有待闡明，所以本研究監測了目標血清生物學標志物的變化情況。最終發現CEA、CYFRA21-1和NSE與基線比較的差異可能作為使用帕博利珠單抗治療的晚期LUAD患者的治療療效和生存預后的預后指標，具有潛在的臨床應用價值。

對象與方法

1.研究對象:本研究納入2019年10月～2021年10月筆者醫院接受化療的74例晚期LUAD患者。此外，該研究得到了筆者醫院臨床醫學倫理學委員會的批準(批準號：2019CQSDWRMYYEC-013)，研究中涉及患者的臨床基本特征數據均獲得了患者的書面知情同意。

2.標本收集和腫瘤標志物分析:在本研究中，帕博利珠單抗(keytruda)治療周期為每3周30min內200mg靜脈滴注，直到疾病進展，不可接受的毒性或無疾病進展的患者長達24個月為止。納入研究的患者可能出現惡心、嘔吐、食欲不振、腹瀉、便秘;鈉水平低，肝功能或甲狀腺功能異常;發燒，感到虛弱或疲倦；咳嗽、聲音嘶啞、呼吸困難；瘙癢、皮疹或脫發；血壓升高；肌肉、骨骼或關節疼痛等不良反應。若出現嚴重并發癥，該患者將中止帕博利珠單抗的治療，自動退出本研究項目。血清CEA水平檢測試劑使用化學發光微粒免疫試劑試劑盒(美國Abbott公司)，而CYFRA21-1和NSE則使用免疫細胞角蛋白19片段IRMA試劑盒和NSEIRMA試劑盒(美國Beck公司)進行檢測。CEA正常范圍0～5ng/ml，CYFRA21-1正常范圍0～3.3ng/ml，NSE正常范圍0～13.4ng/ml。

結 果

1.患者及腫瘤特征:74例患者中有70例在4個周期的帕博利珠單抗治療后進行了血清生物學標志物檢測和腫瘤反應評估(4例患者出現溶血反應被排除)。患者年齡44～75歲，中位年齡為60歲，68.57%的患者為男性。大多數患者為吸煙者(87%)，轉移性肺癌(96%)和ECOG PS評分0～1(92%)。免疫治療前3個指標的血清水平中位數分別為CEA 6.6(0.8～2615.0)ng/ml、CYFRA21-1 5.0(0.2～126.4)ng/ml和NSE 7.5(3.1～46.8)ng/ml。患者具體臨床基本信息詳見表1。

表1 納入本研究患者的臨床基本信息

2.血清生物學標志物水平、臨床病理特征與腫瘤反應的相關性:年齡、性別、組織學、臨床分期、ECOG PS評分、吸煙和血清水平變化與對帕博利珠單抗的反應無關(P>0.05)。患者在接受4個周期的帕博利珠單抗治療后，與NSE比較，CEA的中位值保持相當穩定(5.1～7.4ng/ml)，而CYFRA21-1的中位值水平下降到2.7ng/ml(表2)。在那些獲得了DCR的患者中這3種血清生物學標志物均有所下降，有腫瘤反應者和無腫瘤反應者之間存在明顯的差異(P<0.05)。根據之前已發表文獻對接受標準一線化學療法治療的晚期非小細胞肺癌患者的研究結果，治療后血清濃度下降≥20%被用作定義標志物反應的截止水平[12]。CEA、CYFRA21-1和NSE降低≥20%與腫瘤反應的陽性結果占比分別為17/50(34%)和16/44(36%)，并且CEA和CYFRA21-1的降低與良好的腫瘤反應相關(表3)。

表2 CEA、CYFRA21-1和NSE的變化與帕博利珠的腫瘤反應的關系[M(Q1,Q3)]

表3 CEA、CYFRA21-1和NSE降低≥20%與腫瘤反應的關系[n(%)]

3.CEA、CYFRA211、NSE與PFS的相關性分析:在本研究中，67例患者的中位PFS為1.9個月(95%CI：1.7～2.2個月)，但年齡、性別、組織病理學、吸煙以及血清生物學標志物水平與PFS無關。在基線CEA值正常時，PFS(2.7個月 vs 1.7個月，P=0.026)，然而這部分患者在接受4個周期帕博利珠單抗治療后，CEA和CYFRA21-1降低≥20%(CEA：7.1個月 vs 1.9個月，P=0.028；CYFRA21-1：7.9個月 vs 1.9個月，P<0.001)。但筆者也觀察到NSE降低≥20%與PFS之間未見明顯的相關性(4.7個月 vs 1.9個月，P=0.35，圖1)。

圖1 CEA、CYFRA21-1和NSE降低≥20%的無進展生存期PFS分析

本研究中患者在接受4個周期的帕博利珠單抗治療后，CEA或CYFRA21-1降低≥20%提示著積極的預后情況(表4)，特別是Kaplan-Meier生存曲線提示CEA患者降低≥20%比沒有標志物減少的患者存活時間更長(15.0個月 vs 9.9個月,P=0.026)或CYFRA21-1(14.6個月 vs 10.0個月,P=0.019，圖2)。同時，本研究進一步對患者的性別、年齡、既往治療路線和血清CEA、CYFRA21-1和NSE水平的多因素分析顯示，免疫治療次數較高的患者預后更好(HR=0.67,95%CI: 0.48～0.94，P=0.022)，并且CEA(CEA<5ng/ml：HR=0.70, 95%CI：0.49～1.01，P=0.057)和CYFRA21-1(CYFRA21-1<3.3ng/ml：HR=0.68,95%CI: 0.46～1.01，P=0.055)，上述數據也提示患者預后良好。

討 論

免疫檢查點抑制劑(如PD-1/PD-L1單抗)廣泛用于晚期癌癥的治療，包括晚期LUAD。然而，有部分患者對PD-1/PD-L1單抗出現耐藥情況(原發性耐藥和繼發性耐藥)，并表現出嚴重的毒性不良反應，迫使免疫治療中斷[13]。由于這些原因，一些具有能夠預測功能的生物學標志物的探索就顯得至關重要了，它們將有助于肺腺癌患者選擇不同方案進行個體化治療。相關研究已經闡明并驗證了血常規中生物學標志物和免疫反應之間的關系[14]。在晚期LUAD中，有一些血液生物學標志物已被發現可作為帕博利珠單抗治療的預后相關的生物學標志物[15]。特別是中性粒細胞與淋巴細胞的比值(neutrophils lymphocytes ratio,NLR)和淋巴細胞比值(preoperative plateletlymphocyte ratio,PLR)顯示與較差的生存預后顯著相關(P<0.05)[16]。

表4 CEA、CYFRA和NSE降低≥20%與總生存時間OS的相關性分析[M(Q1,Q3)]

圖2 CEA和CYFRA21-1降低≥20%與總生存時間OS相關性分析

CEA和 CYFRA21-1在一線化療中監測腫瘤反應的作用已經在之前的研究中得到了證實，但它們作為免疫治療療效預測中的監測標志物的作用尚未闡明[17]。因此，本研究重點研究CEA、CYFRA21-1和NSE作為晚期肺腺癌與帕博利珠單抗腫瘤反應之間的關系。LUAD患者接受4個周期帕博利珠單抗治療后，筆者觀察到CEA或CYFRA21-1降低≥20%與更好的生存預后顯著相關(P<0.05)[18]。最近的一項研究報道，提前預處理的血清CYFRA21-1≥2.2ng/ml是良好PFS的獨立預測因子，而血清CYFRA21-1≥5ng/ml與更差的PFS有一定的相關性(中位PFS：15.5天 vs 51.5天，P=0.05)[19]。Rubenstein等[19]研究發現，免疫治療聯合化療與免疫單藥治療的腫瘤反應性比較，差異無統計學意義，但在不良反應方面，聯合化療組的不良反應發生率明顯增多，差異有統計學意義。在本研究中，多變量分析提示正常水平CEA或CYFRA21-1水平是接受帕博利珠單抗治療的患者的獨立預后因素。此外，筆者觀察到4個周期帕博利珠單抗后標志物的降低與生存結果指標之間也有顯著相關性(P<0.05)，即CEA或CYFRA21-1降低≥20%與總無進展生存期PFS具有一定的相關性[20]。更重要的是在晚期腺癌患者中，筆者觀察到CEA或CYFRA21-1降低≥20%與更長的PFS呈正相關，而在肺鱗癌患者中，CYFRA21-1降低≥20%也同樣有統計學意義[21,23]。對PFS與3種血清生物學標志物進行相關性分析時，在這兩種組織病理類型數據中發現具有相似的中位OS，然而只有在CEA降低≥20%的腺癌患者中觀察到較長的中位OS[24]。因此，CEA和CYFRA21-1在監測腺癌患者時似乎有更好的預測趨勢，而在肺鱗癌患者中的數據上的差異并不顯著(P>0.05)[25]。

因此，本研究認為CEA和CYFRA21-1降低≥20%與晚期肺腺癌患者腫瘤反應和較長的PFS顯著相關(P<0.05)，這將有助于推動晚期肺腺癌免疫治療過程中腫瘤反應的動態檢測，以及實時評估與預測患者的生存預后與復發風險，為臨床醫生的治療方案調整提供數據支持和研究支持。