新輔助免疫化療聯合手術治療局部晚期食管鱗癌患者病理學完全緩解預測模型

楊亞藍,宗上綱,王峰

(1.鄭州大學第一附屬醫院 腫瘤科,河南 鄭州 450000;2.河南省醫學科學院,河南 鄭州 450000)

食管癌是常見的消化道惡性腫瘤之一,其發病率和病死率較高[1]。食管鱗狀細胞癌(esophageal squamous cell carcinoma,ESCC)是中國食管癌最常見的病理類型。對于局部晚期食管癌患者,手術仍是目前治療的主要手段,但接受單純手術治療患者的長期生存并不理想,5 a生存率僅25%[2]。目前證據表明,新輔助放化療聯合手術治療可以延長局部晚期食管癌患者的總體生存期,其在ESCC患者中的治療作用仍有待深入研究[3]。隨著免疫治療時代的到來,免疫治療聯合化療已成為晚期ESCC一線治療的新標準[4-5],免疫藥物加入局部晚期ESCC新輔助治療梯隊備受關注。目前,新輔助免疫化療(neoadjuvant immunochemotherapy,nICT)僅在臨床研究中被推薦用于局部晚期ESCC患者,可觀察到其安全性和臨床獲益[6-8]。病理學完全緩解(pathologic complete response,pCR)被認為是反映新輔助治療療效的重要指標,與術后生存相關。目前尚缺乏預測局部晚期ESCC患者nICT后pCR的可靠指標,進一步探索pCR相關指標對個性化預測局部晚期ESCC患者nICT療效具有重要意義。

炎癥是腫瘤微環境的重要特征,其可以反映腫瘤的免疫狀態,且與不良預后有關。研究表明,淋巴細胞[9]、中性粒細胞與淋巴細胞比(neutrophil to lymphocyte ratio,NLR)[10-11]、血小板與淋巴細胞比(platelet to lymphocyte ratio,PLR)、系統免疫炎癥指數(systemic immune-inflammation index,SII)[12]和淋巴細胞與單核細胞比(lymphocyte to monocyte ratio,LMR)[13]等已被報道與食管癌新輔助治療的pCR和預后相關。此外,預后營養指數(prognostic nutritional index,PNI)作為一種簡單、易行的營養檢測指標也被廣泛運用于臨床,且被證實與多種惡性腫瘤預后相關[14]。目前這些炎癥和營養指標在ESCC患者治療中的指導意義尚未明確。本研究回顧性分析炎癥和營養指標及臨床病理特征與接受nICT的局部晚期ESCC患者療效的相關性,并據此建立一種新的列線圖模型,以準確有效地預測局部晚期ESCC患者nICT的pCR,并為治療方式的合理選擇提供參考。

1 對象與方法

1.1 研究對象回顧性分析2020年2月至2022年4月在鄭州大學第一附屬醫院接受nICT后接受根治性手術的局部晚期ESCC患者。納入標準:術前病理檢查診斷為ESCC;基于計算機斷層掃描和超聲內鏡證實臨床分期為Ⅱ～ⅣA期(可切除的局部ESCC);nICT后,經根治性手術實現腫瘤完全切除;年齡≤80歲,一般情況良好,心、肺等器官功能正常;醫療和隨訪記錄完整。排除標準:感染、自身免疫性疾病或血液系統疾病;同期或既往患惡性腫瘤;因嚴重不良事件而無法接受免疫治療。本研究共納入符合標準的局部晚期ESCC患者131例。

1.2 方法

1.2.1炎癥和營養指標計算方法 收集所有患者nICT前1周內空腹采集外周靜脈血的血小板、中性粒細胞、淋巴細胞、單核細胞計數和血清白蛋白。根據之前發表的研究,系統免疫炎癥指數等于中性粒細胞計數乘以血小板計數除以淋巴細胞計數[12],預后營養指數等于血清白蛋白值加5乘以外周血淋巴細胞計數[14]。

1.2.2治療方法 患者每3周接受注射用卡瑞利珠單抗(江蘇恒瑞醫藥股份有限公司,國藥準字S20190027)聯合新輔助化療。在每周期第1天靜脈滴注卡瑞利珠單抗200 mg(對基線期體重<50 kg的受試者,每次3 mg·kg-1)。新輔助化療有2種方案:多西他賽聯合奈達鉑;紫杉醇聯合順鉑或奈達鉑。經過2周期的nICT后,行食管癌切除術(腹腔鏡胸腔鏡McKeown術)。

1.2.3臨床病理資料 收集初診時患者的性別、年齡、合并癥、臨床分期、腫瘤位置、腫瘤分化程度、血清腫瘤標志物癌胚抗原(carcinoembryonic antigen,CEA)、糖類抗原125(carbohydrate antigen 125,CA125)、糖類抗原199(carbohydrate antigen 199,CA199)、糖類抗原724(carbohydrate antigen 724,CA724)以及患者術后病理資料。手術切除組織標本的病理檢驗由醫院2名以上病理學老師獨立評估。腫瘤退縮分級基于美國病理學家學會的標準[15]。腫瘤分期基于美國癌癥聯合委員會TNM分期系統[16]。

1.2.4結局及隨訪 主要臨床終點為原發腫瘤的病理反應。切除腫瘤標本無殘留,腫瘤細胞和淋巴結轉移,即腫瘤退縮分級為0的患者被認為達到了pCR。所有患者治療后均接受隨訪,醫院定期檢查包括常規體檢、腫瘤標志物和胸部CT檢查。最后一次隨訪完成于2022年7月。

1.3 統計學方法采用R軟件(4.2.0版本)和IBM SPSS 26.0統計軟件處理數據。計數資料采用χ2檢驗,計量資料采用t檢驗,通過受試者工作特征(receiver operating characteristic curve,ROC)曲線確定血液學指標的最佳臨界值。利用R語言“glmnet”包進行最小絕對收縮和選擇算子(least absolute shrinkage and selection operator ,LASSO)回歸,以避免共線性。應用單因素和多因素逐步向前logistic回歸分析pCR的預測因子并建立列線圖。繪制校準曲線評估預測模型與實際結果的一致性,采用ROC曲線下面積(area under curve,AUC)和決策曲線分析(decision curve analysis,DCA)評估預測模型的區分度和臨床有效性。P<0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 臨床特征共有131例局部晚期ESCC患者經nICT后接受手術切除術。pCR組33例,非pCR組98例。兩組患者的臨床TNM分期比較,差異有統計學意義(P<0.05),其他一般資料比較,差異無統計學意義(P>0.05)。見表1。

表1 131例局部晚期食管鱗狀細胞癌患者臨床特征[n(%)]

2.2 基于病理學緩解程度分組評估血液學指標并篩選關鍵指標pCR組和非pCR組患者中性粒細胞計數、淋巴細胞計數、單核細胞計數、PNI、LMR、CA125、CA199、CEA比較,差異有統計學意義(P<0.05)。見表2。相關性熱圖顯示部分血液學指標及臨床特征之間存在相關性(圖1A)。為避免共線性,通過LASSO回歸確定將14個關鍵特征納入后續分析(圖1B、1C)。單因素logistic回歸分析表明,臨床TNM分期、中性粒細胞、淋巴細胞、單核細胞、LMR、CA125、CA199、CEA是pCR的影響因素(P<0.05)。多因素逐步向前分析納入P<0.100的因素,結果顯示臨床TNM分期、LMR、PNI和CEA是nICT治療局部晚期ESCC患者pCR的獨立預測因子(P<0.05)。見表3。

表2 pCR組和非pCR組患者炎癥和營養、腫瘤標志物指標的比較[n(%)]

A為相關性圖;B為LASSO系數分布圖;C為十倍交叉驗證。

2.3 pCR預測模型的建立及評價根據多因素篩選結果建立預測模型,并以可視化列線圖展示(圖2A)。Calibration 校正曲線顯示列線圖的預測概率與實際概率一致性良好(圖2B)。ROC曲線分析表明AUC值為0.81,模型的區分度較高(圖2C)。DCA曲線顯示,該列線圖可使患者在臨床實踐中獲益(圖2D)。

A為列線圖模型;B為Calibration校正曲線;C為ROC曲線;D為DCA曲線。

3 討論

目前,手術治療仍是局部晚期食管癌患者的主要治療手段,nICT僅在臨床研究中被推薦[2,17]。相關報道顯示,nICT聯合化療與新輔助同步放化療療效相當,并可觀察到其安全性和高pCR率[6-8]?；诖?本研究立足尋找簡單、經濟、可靠的指標,以預測局部晚期ESCC患者經nICT治療后達到pCR的概率,這對指導局部晚期ESCC的個性化治療具有重要意義。

既往食管癌新輔助放化療研究中發現,治療前NLR被認為是pCR的不利影響因素[10],PLR、SII則被證明與不良預后有關[12],治療后淋巴細胞減少[9]及治療前NLR[11]是pCR的不利因素,而治療后較高的白蛋白則有利于達到pCR[18]。這些證據表明,炎癥水平和營養狀態與食管癌新輔助治療的療效和預后有關?；谏鲜鲅芯拷Y果,這些標志物有希望成為局部晚期ESCC患者接受nICT反應的預測因素。本文主要研究了SII、LMR、PNI、常見血常規參數及腫瘤標志物對局部晚期ESCC患者nICT的臨床價值。本研究結果顯示,pCR組觀察到較高水平的淋巴細胞計數、中性粒細胞計數、單核細胞計數及較低水平的LMR。淋巴細胞是腫瘤特異性免疫反應的重要成分,具有腫瘤特異性和殺傷性,較高水平的淋巴細胞可能有利于免疫調節并發揮抗腫瘤殺傷作用[9]。中性粒細胞具有很強的異質性,其不僅可以通過產生活性氧、活性氮發揮細胞毒性殺傷腫瘤細胞,也可通過誘導DNA氧化損傷和遺傳不穩定性、促上皮間充質轉化、促血管新生、產生中性粒細胞外誘捕網等途徑導致腫瘤的進展和轉移[19]。既往研究表明,外周血NLR與食管癌不良預后相關,但中性粒細胞與局部晚期食管癌nICT后療效的關系鮮有報道[19]。單核細胞作為先天免疫細胞具有吞噬、清除損傷和衰老細胞以及免疫反應和抗原呈遞的功能,這或許在一定程度上有益于免疫治療發揮作用[20]。

多因素分析結果表明臨床TNM分期、LMR、PNI和CEA是nICT治療局部晚期ESCC患者pCR的獨立預測因子。目前,探究局部晚期ESCC患者nICT后pCR的預測因素的研究較少。本研究構建的預測模型較另一項研究[21]更簡潔,且預測能力更好。一項接受免疫聯合化療的小樣本食管癌隊列研究[22]僅探討基線和不同治療周期后炎癥指標對治療反應的區分度,并未構建合適的預測模型以指導臨床。此外,另一項研究結果[13]表明分化程度高、臨床分期低與較高的pCR率相關,進一步證實了本研究的猜想。但在其研究中較高的LMR有利于達到pCR,這與本文得到的結果矛盾。此外,本研究構建的模型納入營養指標PNI。高PNI為預測pCR的獨立有利因素,這提示腫瘤患者的營養情況與治療效果有關,適當的營養支持治療對治療期的腫瘤患者意義重大。腫瘤標志物包括CA125[23]、CEA和CA199[24]已被報道與食管癌的不良預后有關。在達到pCR的患者可觀察到低水平的CA125、CA199、CEA。多因素分析結果也顯示CEA較高不利于達到pCR,治療前高水平的腫瘤標志物與局部晚期ESCC患者nICT治療效果較差可能有關。

此外,本研究還存在一定的局限性。作為單中心回顧性研究,缺乏外部驗證且病例數較少,這些因素會導致一定程度的偏倚,并且限制預測模型的適用性。此外,關于這些炎癥和營養指數的基本生物學和免疫機制尚未完全闡明,這在一定程度上解釋了從不同研究中得出的有爭議的結果。盡管存在上述局限性,該預測模型在一定程度上可以對局部晚期ESCC患者接受nICT的療效分層,為局部晚期ESCC患者治療方式的合理選擇提供參考。