直腸癌淋巴結轉移風險列線圖的構建及驗證

劉 宇 劉自桃 黃勇山 鄒飛龍 吳昌蕾 朱正明

直腸癌是一種常見的消化道惡性疾病，其發生率呈逐年上升的趨勢，據統計在中國癌癥的發生率中排名第3位，病死率排名第5位。淋巴結轉移在直腸癌的治療過程中一直扮演著一個關鍵的角色。近年來，直腸癌的治療效果有很大的提升，這主要依賴于術中區域淋巴結清掃的進一步完善。在臨床實踐中，術前確定淋巴結的組織學狀態為準確的手術計劃提供了依據，不僅保證了淋巴結解剖的質量和數量，而且避免了可疑淋巴結的遺漏。此外，術前轉移性淋巴結的判斷對直腸癌患者是否行新輔助化療有指導作用。因此，準確的術前檢測淋巴結轉移對于直腸癌患者制定有效的個體化治療計劃至關重要。

目前常用的檢查如計算機斷層掃描(computed tomography,CT)、磁共振(magnetic resonance imaging,MRI)及經直腸超聲(endorectal ultrasound,ERUS)等影像學方法對于直腸癌浸潤深度的判斷較為準確，但是對于有淋巴結轉移的判斷目前仍缺乏統一的影像學標準。既往臨床常使用“淋巴結直徑>10mm”作為診斷標準來評估淋巴結的良惡性，據統計該診斷準確率僅為54%。因此，僅僅依靠淋巴結大小來評估淋巴結轉移受到一定限制。一項包含123項關于直腸癌影像學N分期研究的Meta分析顯示，ERUS、CT、MRI對直腸癌淋巴結分期診斷性能均較低，不能作為淋巴結轉移的可靠評價指標。因此，可以制定一個淋巴結轉移的預測模型來為直腸癌患者制定更好的術前治療計劃。

研究表明，術前血清腫瘤標志物CEA及CA199水平在諸多消化道惡性腫瘤患者中升高較為明顯，常常作為于消化道惡行腫瘤的監測指標。同時，炎癥在各種癌癥的發生、發展過程中也起著至關重要的作用。系統性炎癥反應指數(systemic immune inflammation index,SII)是反映機體炎性反應狀態的指標，預后營養指數(prognostic nutrition index,PNI)是反映患者營養狀況的檢測指標，有相關研究表明兩者均與多種惡性腫瘤預后密切相關。癌細胞還能合成和分泌額外的內源性纖維蛋白原(fibrinogen,Fib)，Fib可以進一步促進腫瘤細胞的增殖、轉移以及抑制腫瘤細胞的凋亡。而營養不良是癌癥患者普遍存在的一個重要問題，并且可能導致一些臨床后果，如生活質量下降，對放化療的耐受能力降低等。因此，一些反映營養狀況的新的生物學標志物越來越多地被用于預測癌癥的進展和預后。本研究回顧性分析2020 年3月～2021年3月在南昌大學第二附屬醫院胃腸外科行手術切除的242例直腸癌患者的臨床資料，旨在探討術前循環血清腫瘤標志物、炎癥標志物水平以及影像表現等與直腸癌患者術前淋巴結轉移的相關性，找出直腸癌淋巴結轉移的危險因素并構建列線圖風險評估模型，給臨床診療制訂一個精確的方案提供參考。

對象與方法

1.研究對象：收集南昌大學第二附屬醫院2020年3月～2021年3月行手術切除的242例直腸癌患者的臨床資料。其中男性140例,女性102例，患者年齡為22～92 歲。男性和女性發生淋巴結轉移例數(轉移率)分別為72例(51.4%)、52 例(51%)；242例直腸癌患者中伴有淋巴結轉移的例數為122例，轉移率為50.4%。納入標準:①首次診斷為原發性直腸癌并接受根治性手術；②影像判斷無遠處轉移，且不合并其他部位的惡性腫瘤;③術前有完善的檢查資料；④未行新輔助放化療。排除標準:①未行直腸癌根治術者；②除直腸癌外合并有其他部位腫瘤患者；③有急、慢性感染或血液系統性疾病患者；④術后病理報告為直腸其他性質的腫瘤，如惡性淋巴瘤、神經內分泌腫瘤等。

2.資料收集：收集患者術前血常規、小生化、纖維蛋白原、血清腫瘤標志物，腫瘤直徑、影像淋巴結大小(影像結果提示未見淋巴結腫大者記為0)、腫瘤據肛門距離、是否有腸腔狹窄(依據腸鏡報告提示是否有腸腔狹窄)及T分期(T分期參照美國癌癥聯合委員會第8版結直腸癌分期體系)等資料，同時收集每位患者的性別、年齡。根據檢查資料分別計算出SII(中性粒細胞計數×血小板計數/淋巴細胞計數)、PNI(白蛋白值+5×淋巴細胞總數)、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)、FAR(FIB/白蛋白值)以及FPR(FIB/前白蛋白值)的值。

3.統計學方法：應用SPSS 26.0統計學軟件對數據進行統計分析，計數資料以例數(百分比)(%)表示。采用檢驗及兩獨立樣本檢驗比較性別、年齡、腫瘤據肛門距離、腸腔狹窄、腫瘤直徑、SIZE、T分期、SII、PNI、NLR、PLR、FAR、FPR、CEA和CA199水平與直腸癌淋巴結轉移轉移狀態的相關性，以=0.05為檢驗標準。根據最佳截斷值將有意義的連續變量分為兩組，利用多因素回歸分析得出淋巴結轉移的獨立危險因素，將各獨立危險因素引入R軟件(R4.1.2)，應用rms程序包構建預測直腸癌淋巴結轉移的列線圖模型，并用Bootstrap重抽樣法進行內部驗證，計算預測模型的C指數。

結 果

1.單因素分析結果：直腸癌淋巴結轉移與腫瘤直徑、T分期、腸腔狹窄、NLR、PLR、FAR、FPR、SII、CEA、CA199及SIZE相關(均<0.05)；與性別、年齡、有無貧血、PNI及腫瘤據肛門距離無明顯相關(均>0.05，表1)。

2.多因素分析結果： CEA>4.37U/ml(OR=4.154、<0.01)、CA199>27.75U/ml(OR=2.59、=0.011)、SII>543.2(OR=2.330、=0.01)、SIZE>4.75mm(OR=2.904、=0.002)、T分期(OR=5.703、=0.036)、T分期(OR=6.121、=0.026)、T分期(OR=41.270、<0.01)是直腸癌患者發生淋巴結轉移的獨立危險因素(<0.05，表2)。

3.列線圖預測模型的構建：將多因素分析得出的獨立危險因素納入R軟件(R4.1.2)，用軟件中的rms程序包構建列線圖預測模型，把各因素對應的積分相加，總分所對應預測概率即為淋巴結轉移發生的風險值(圖1)。

4.各個獨立危險因素及預測模型對淋巴結轉移狀態的預測效果比較：用ROC曲線分別對5個獨立危險因素及列線圖預測模型的預測作用進行效能評估，結果顯示：聯合所有獨立危險因素的預測模型ROC曲線下面積為0.853 (95% CI：0.806～0.901)，敏感度為71.3%，特異性為85.0%；T分期、CEA、CA199、SII及淋巴結大小的ROC曲線下面積和95% CI分別為0.713 (95% CI：0.657～0.770)、0.704(95% CI：0.649～0.759)、0.659(95% CI：0.603～0.714)、0.628(95% CI：0.567～0.689)、0.669(95% CI：0.610～0.728)(圖2)。相對于任意單個的獨立危險因素預測指標，預測模型的預測效能明顯更優(圖3)。

5.列線圖預測模型效果分析：用Bootstrap重抽樣法(B=1000)對該預測模型進行內部驗證，計算預測模型的C-index為0.853(95%CI：0.806～0.900)，表明該列線圖模型預測淋巴結轉移發生風險的區分度與一致性良好(圖3)。

討 論

已有研究證實，腫瘤細胞的侵襲和轉移能力除了和它們本身的特性相關，還和它們所處的微環境密切相關。其在促進腫瘤細胞逃避宿主反應，促進腫瘤生長、侵襲和轉移都發揮著重要的作用，對炎性細胞和腫瘤之間關系的進一步了解更有助于腫瘤的預防和治療。因此臨床上可以利用炎癥標志物來作為惡性腫瘤患者的檢測指標，中性粒細胞通過分泌細胞因子和趨化因子，抑制急性和慢性炎癥來促進腫瘤的生長、發展和轉移。淋巴細胞通過分泌細胞因子和介導有效的細胞免疫，在控制腫瘤生長和發展中發揮重要作用。血小板不僅在凝血過程中發揮作用，它還釋通過放腺嘌呤核苷酸促進循環腫瘤細胞的上皮間質轉化。SII作為以三者為基礎的炎性指標被證實與腎細胞癌和去勢難治性前列腺癌等多種惡性腫瘤轉移相關。本研究亦發現，高SII相對低SII的直腸癌患者淋巴結轉移率更高，SII最佳截斷點為543.2。

CEA是一類最初在結腸癌和胚胎細胞中提取的酸性糖蛋白,部分蛋白質結構與免疫球蛋白相似,具有人類胚胎細胞抗原特異,它的升高與許多惡性腫瘤如結直腸癌、胃癌有關;CA199為唾液酸化的黏蛋白型糖類腫瘤相關抗原,在消化系統惡性腫瘤中水平升高較為明顯，常作為胰腺及胃、結直腸腫瘤的診斷和監測指標。目前，臨床中用于術前評估直腸癌的影像學檢查方法主要有ERUS、CT及MRI，它們對直腸癌N分期診斷的準確率都較低，單獨用淋巴結橫徑來評估腫大淋巴結的良惡性的準確效能受到限制。不可否認的是，淋巴結大小是判斷淋巴結良惡性的一個重要參數，同時這對技術人員的水平要求相對較低，因此可以把影像淋巴結大小作為淋巴結轉移預測模型中一個重要的參數。有研究發現，直腸的黏膜層不包含淋巴管結構，所以當癌腫僅僅局限于黏膜層時并不會導致淋巴結的轉移；從黏膜下層到漿膜層，淋巴管分布逐漸密集，隨著癌腫浸潤深度逐漸增加，其發生淋巴結轉移的概率逐漸增大。本研究結果表明，隨著T分期增加，淋巴結轉移概率隨之增大，與該觀點相符。

因此，本研究將術前T分期、CEA、CA199、SII和SIZE組合用來評估直腸癌患者術前有無淋巴結轉移。其結果表明結合5項獨立危險因素所構建的列線圖風險預測模型的AUC、敏感度和特異性均高于任一獨立危險因素，預測模型的AUC、敏感度和特異性分別為0.853、71.3和85.0%。綜上所述，T分期、CEA>4.37U/ml、CA199>27.75U/ml、SII>543.2、SIZE>4.75mm是直腸癌淋巴結轉移的獨立危險因素；該列線圖預測模型可以較為簡便且準確地評估直腸癌患者術前淋巴結轉移的風險，給直腸癌患者的精準治療提供一定幫助。

此項研究也存在一定的局限性：(1)本研究是單中心的回顧性研究,研究對象存在一定的選擇偏倚，可能不具有普遍適用性。(2)本研究所納入的樣本量不夠大。(3)本研究缺乏外部驗證，在之后的臨床工作中仍需要不斷地完善。