炎癥標志物對結直腸癌患者預后影響的臨床研究

楊戰鋒 郭曉磊 郭魁元 吳萬慶 閆軍浩

結直腸癌是我國常見的消化道惡性腫瘤，是引起腫瘤患者死亡的第3位常見原因[1]。2018年，我國結直腸癌發病人數為37.6萬例，死亡人數為19.1萬例；近年來，隨著我國人群飲食結構及年齡結構的改變，結直腸癌發生率及病死率均呈上升趨勢[2]。目前，結直腸癌的治療方式是以手術為主的綜合治療，術后腫瘤的復發與轉移是影響患者長期生存的決定性因素。炎性反應在腫瘤的發生、發展過程中發揮著重要作用，被認為是影響腫瘤患者生存結局的關鍵因素[3～5]。作為代表機體炎性反應狀態的炎癥標志物，如血小板淋巴細胞比值(platelet to lymphocyte ratio，PLR)、單核細胞淋巴細胞比值(monocyte to lymphocyte ratio，MLR)、中性粒細胞淋巴細胞比值(neutrophil to lymphocyte ratio，NLR)、系統免疫炎癥指數(systemic immune inflammation index，SII)，已報道與食管癌、胃癌、肝癌等多種腫瘤的預后有關[6～9]。既往研究主要分析1～2個炎癥標志物，本研究回顧性分析357例結直腸癌患者的臨床及隨訪資料，探討術前PLR、MLR、NLR和SII對結直腸癌根治術后患者預后的影響。

對象與方法

1.研究對象：回顧性分析2012年10月～2017年10月鄭州大學第五附屬醫院普外科收治的結直腸癌患者的臨床資料。納入標準：①病理學首次確診為結直腸癌；②有完整的臨床病理學資料；③行根治性結直腸癌切除術。排除標準：①術前患者處于全身感染狀態或合并免疫系統疾病；②腫瘤未能切除或姑息性手術；③合并其他部位惡性腫瘤；④術前患者已行放療或化療；⑤患者術后生存時間不足3個月。最終共納入357例結直腸癌患者。本研究經鄭州大學第五附屬醫院醫學倫理學委員會審批(倫理審批號：KY2022010)。

2.資料收集和隨訪：通過住院電子病歷系統收集初診結直腸癌患者的臨床資料。收集的臨床資料包括性別、年齡、腫瘤TNM分期、腫瘤大體類型、病變部位、分化程度、術后化療情況，患者入院術前首次檢驗的外周血中性粒細胞計數(neutrophil, N)、淋巴細胞計數(lymphocyte, L)、單核細胞計數(monocyte, M)、血小板計數(platelet, P)、血紅蛋白水平、白蛋白水平、癌胚抗原(carcinoembryonic antigen，CEA)水平、糖類抗原19-9(carbohydrate antigen 19-9，CA19-9)水平及CA242水平。計算PLR、MLR、NLR、SII，PLR=P/L，MLR=M/L，NLR=N/L，SII=N×P/L。腫瘤的組織學診斷以術后標本的常規病理學診斷為準，根據美國癌癥聯合委員會(American Joint Committee on Cancer，AJCC)第7版國際腫瘤分期系統進行TNM分期。采用查閱電子病歷、門診隨訪及電話隨訪相結合的方式。隨訪截止日期為2021年5月1號或失訪患者的末次隨訪日期。總生存期定義為自患者首次確診結直腸癌日期至患者死亡或隨訪截止日期之間的時間間隔。

3.統計學方法：應用R 4.0.2統計學軟件進行數據分析。采用timeROC包繪制時間依賴性受試者操作特征(receiver operator characteristic，ROC)曲線并確定炎癥標志物預測術后患者生存情況的最佳截斷值，最佳截斷值定義為使約登指數達最大值時所對應炎癥標志物的分界值，并據此將患者分為高值組和低值組。組間臨床病理特征的比較采用χ2檢驗，生存情況的比較采用Kaplan-Meier法。采用survival包進行生存分析，COX比例風險回歸模型分析預后影響因素。采用glmnet包進行最小絕對值收斂和選擇算子(least absolute shrinkage and selection operator，LASSO)COX回歸分析排除變量之間可能產生的共線性，留一交叉驗證(leave one out cross validation，LOOCV)法協助變量篩選。以P<0.05為差異有統計學意義。

結 果

1.入組患者的基本特征：本研究共納入357例結直腸癌患者，其中男性228例(63.9%)，女性129例(36.1%)；患者年齡為17～96歲，中位年齡為65歲，年齡≤65歲181例(50.7%)，>65歲176例(49.3%)；隨訪時間為5～104個月，中位隨訪時間為49.4個月；Ⅰ期患者55例(15.4%)，Ⅱ期患者147例(41.2%)，Ⅲ期患者155例(43.4%)；腫瘤部位位于右半結腸者101例(28.3%)，位于左半結腸者97例(27.2%)，位于直腸者159例(44.5%)；隨訪期間死亡111例(31.1%)，生存246例(68.9%)。

2.確定PLR、MLR、NLR及SII的截斷值：采用時間依賴性ROC曲線確定4種炎癥標志物的最佳截斷值，詳見圖1，當4種炎癥標志物預測患者2～5年生存情況時，曲線下面積(area under curve，AUC)波動較小，炎癥標志物預測患者生存情況比較穩定。取炎癥標志物預測患者術后3年生存情況的AUC值并繪制相應的ROC曲線，詳見圖2。PLR、MLR、NLR、SII的AUC值分別為0.693、0.690、0.680、0.714，所對應的截斷值分別為180、0.333、2.842、606.154。

圖1 PLR、MLR、NLR及SII預測結直腸癌患者術后生存情況曲線

圖2 PLR、MLR、NLR及SII的受試者操作特征曲線

3.PLR、MLR、NLR、SII與臨床病理特征的關系及對患者預后的影響：PLR、MLR、NLR、SII值與腫瘤病變部位及白蛋白值均明顯相關(P<0.05)，而與性別、CEA、CA19-9及CA242均不相關(P>0.05)。對于PLR，高值組與低值組患者在年齡、TNM分期、腫瘤大體類型、腫瘤分化程度及血紅蛋白水平比較，差異有統計學意義(P<0.05)；對于MLR，高值組與低值組患者的年齡、TNM分期、腫瘤大體類型、腫瘤分化程度及血紅蛋白水平比較，差異無統計學意義(P>0.05)；對于NLR，高值組與低值組患者的年齡及腫瘤分化程度比較，差異有統計學意義(P<0.05)，而高值組與低值組患者的TNM分期、腫瘤大體類型及血紅蛋白水平比較，差異無統計學意義(P>0.05)；對于SII，高值組與低值組患者的腫瘤分化程度及血紅蛋白水平比較，差異有統計學意義(P<0.05)，而高值組與低值組患者的年齡、TNM分期及腫瘤大體類型比較，差異無統計學意義(P>0.05)，詳見表1。對于PLR、MLR、NLR、SII，低值組患者總體生存率均明顯高于高值組患者(P<0.05)，詳見圖3。

表1 結直腸癌患者PLR、MLR、NLR、SII與臨床病理特征的相關性(n)

圖3 不同亞組患者的生存曲線A.高PLR和低PLR組；B.高MLR和低MLR組；C.高NLR和低NLR組；D.高SII和低SII組

4.患者預后影響因素分析：單因素COX回歸分析結果顯示，年齡、TNM分期、分化程度、CEA水平、PLR、MLR、NLR、SII與患者預后顯著相關(P<0.05)。將單因素分析差異有統計學意義的變量進一步采用LASSOCOX回歸分析篩選變量，最終將年齡、TNM分期、CEA水平、PLR、MLR、NLR、SII納入多因素COX回歸分析，結果顯示，年齡、TNM分期、CEA水平、MLR、SII是結直腸癌患者預后的獨立影響因素(P<0.05)，詳見表2。

表2 單因素和多因素COX回歸分析

討 論

結直腸癌是消化道最常見的腫瘤之一，其早期癥狀隱匿，發現時多數已處于中晚期，腫瘤的病理類型、TNM分期及分化程度常用于臨床上推測患者的預后，特別是TNM分期主要用于指導臨床決策，但在實際工作中，腫瘤狀態相似的患者有時有著不同的生存結局。尋找新的標志物來協助評估腫瘤患者的預后在制定腫瘤患者個體化的治療策略中有重要意義。

炎癥對腫瘤的發生、發展有重要的影響。長期慢性的炎癥刺激可以引起細胞增殖失控，并導致細胞增生和腫瘤形成[3]。淋巴細胞在通過細胞毒性細胞死亡殺滅腫瘤細胞中起著關鍵的作用，此外淋巴細胞還可通過產生細胞因子而阻止腫瘤細胞的增殖與轉移[10]。淋巴細胞在人類主動免疫及被動免疫反應中占有舉足輕重的地位，淋巴細胞數目低下反映出機體對腫瘤的免疫反應較弱，而炎性反應可以抑制淋巴細胞免疫功能，從而導致機體免疫監視功能下降，利于腫瘤的發生、發展[11,12]。血小板可以通過分泌轉化生長因子-β、P選擇素、趨化生長因子及血管內皮生長因子等，促進腫瘤的分化與增殖[13]。腫瘤微環境在腫瘤的發生、發展與轉移中起著至關重要的作用[14]。單核細胞在腫瘤微環境中形成腫瘤相關巨噬細胞(tumor-associated macrophage,TAM)，其促進腫瘤血管生成及腫瘤細胞侵襲、轉移，并抑制抗腫瘤免疫反應，從而促進腫瘤進展[15,16]。此外，巨噬細胞浸潤已在多種實體瘤中被證實與腫瘤患者較差的預后有關[17]。在腫瘤微環境的誘導下，中性粒細胞能夠分泌白細胞介素、腫瘤壞死因子和血管內皮生長因子，促進腫瘤的血管生成，促進腫瘤的生長與轉移[18]。近年來，多項研究表明，代表機體炎性反應狀態的炎癥標志物與腫瘤患者的預后相關，炎性反應在腫瘤中的作用越來越受到關注。

本研究同時分析4種炎癥標志物，以評估其對結直腸癌患者的預后價值。首先采用ROC曲線確定炎癥標志物預測結直腸癌患者術后3年生存情況的最佳截斷值并以此作為分組依據。PLR、MLR、NLR、SII值高與白蛋白值低均明顯相關(P<0.05)，PLR、MLR、NLR、SII高值組較低值組患者預后差，患者白蛋白值低說明體質偏差，是預后不良的危險因素。PLR、MLR、NLR、SII值與腫瘤病變部位均明顯相關(P<0.05)，本研究納入病例中直腸癌占比較多，PLR、MLR、NLR、SII低值組中直腸癌患者占比較高值組高；PLR、MLR、NLR、SII與部分臨床病理特征相關，考慮可能與納入樣本量大小限制或納入樣本存在偏倚等因素有關。

單因素COX回歸分析表明，年齡、TNM分期、分化程度、CEA水平、PLR、MLR、NLR及SII均與患者的預后顯著相關。以上單因素COX回歸分析中差異有統計學意義的變量，進一步采用LASSOCOX回歸分析剔除可能產生共線性的變量，進行多因素COX回歸發現，年齡、TNM分期、CEA水平、MLR及SII是影響結直腸癌患者預后的獨立危險因素。年齡及CEA水平高被認為是結直腸癌患者預后的危險因素[19]。TNM分期越高，說明腫瘤分期越晚，患者預后越差。MLR、SII升高表明單核細胞、血小板、中性粒細胞的升高和(或)淋巴細胞數目的下降，引起機體促腫瘤因素增強和抗腫瘤作用下降，利于腫瘤細胞的增殖與轉移，這預示著腫瘤患者的預后較差。本研究發現，MLR、SII是結直腸癌患者預后的獨立危險因素。此外，SII是基于血小板、中性粒細胞及淋巴細胞的綜合性炎癥標志物，對預測結直腸癌的預后優于PLR及NLR。

綜上所述，術前MLR及SII是結直腸癌患者預后的獨立危險因素，高MLR和高SII與不良預后有關。MLR、SII是臨床上簡單易得且廉價的指標，可作為評估結直腸癌患者預后的指標。需要注意的是，本研究所納入的病例數量有限，有一定的局限性，因此需要開展大樣本量、多中心的研究予以進一步證實。