血清CEA、CRP、IL-6對中晚期直腸癌新輔助放化療治療反應的預測價值

哈肖別克·卡斯木,季學聞,吐爾遜江·托乎地外力,白磊,李濤

直腸癌是繼胃癌、食管癌之后我國中老年人群最常見的消化道惡性腫瘤,其具有發(fā)病率高、早期癥狀不顯著、治療效果差、5年生存率低等特點,由于大部分的直腸癌患者早期并無明顯不適癥狀,當出現(xiàn)明顯癥狀時已處于中晚期,增加了治療難度,并且治療效果也不盡如人意[1-2]。目前臨床上對于中晚期局部進展的直腸癌患者,常采用術(shù)前輔助性放化療聯(lián)合手術(shù)治療。相關(guān)文獻報道[3-4],因個體化差異的存在,患者對術(shù)前輔助性化療的敏感程度也存在一定差異,對于達到病理完全緩解或部分緩解的患者,新輔助放化療有助于降低中晚期直腸癌患者腫瘤負荷和臨床分期,提高R0手術(shù)切除率,并且降低術(shù)后復發(fā)轉(zhuǎn)移風險以及提高術(shù)后生存率,但大部分患者對新輔助放化療敏感性較差,因此新輔助放化療并不能使這類患者生存獲益。目前相關(guān)研究顯示[5-6],血清炎性因子和腫瘤標志物水平與直腸癌患者的預后生存密切相關(guān),現(xiàn)分析術(shù)前血清炎性因子和腫瘤標志物表達水平與中晚期直腸癌患者新輔助放化療治療反應的相關(guān)性,報道如下。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 選取2019年1月—2022年1月新疆醫(yī)科大學第一附屬醫(yī)院消化血管外科中心肝臟腹腔鏡外科診治中晚期直腸癌患者104例作為研究對象,術(shù)前均接受新輔助放化療,男63例(60.8%),女41例(39.2%),年齡37～68 (54.9±5.9)歲,體質(zhì)量指數(shù)(23.2±1.5)kg/m2。根據(jù)不同新輔助放化療治療反應分為反應好組21例(20.2%)和反應差組83例(79.8%)。反應差組腫瘤最大直徑高于反應好組,低未分化腫瘤、TNM/T分期為4期及淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移所占比例明顯高于反應好組(P<0.05),而2組性別、年齡、體質(zhì)量指數(shù)、吸煙、飲酒、高鹽高脂飲食、糖尿病、高血壓、冠心病、惡性腫瘤家族史、病理類型及距肛緣距離比較,差異均無統(tǒng)計學意義(P>0.05),見表1。本研究已經(jīng)獲得醫(yī)院倫理委員會批準(K201812-08),患者及家屬知情同意并簽署知情同意書。

表1 反應差組與反應好組直腸癌患者臨床資料比較Tab.1 Comparison of clinical data between patients in the poor response group and those in the good response group

1.2 病例選擇標準 (1)納入標準:首次明確診斷為直腸癌中晚期,臨床分期為Ⅱ～Ⅲ期;所有患者手術(shù)前均接受新輔助放化療治療。(2)排除標準:術(shù)前影像學檢查評估伴有廣泛的淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移或遠處臟器轉(zhuǎn)移;對放化療治療過敏者;存在嚴重肝腎功能障礙和嚴重的心肺疾病;嚴重精神疾病;合并急性感染;合并其他惡性腫瘤;合并嚴重的血液系統(tǒng)疾病和自身免疫性疾病;妊娠期或哺乳期婦女。

1.3 治療方法 術(shù)前采用三維適形行放射治療,放療照射范圍包括直腸原發(fā)病灶及盆腔內(nèi)淋巴引流區(qū)域。靶區(qū)勾畫規(guī)范統(tǒng)一如下:臨床靶區(qū)(CTV)包括直腸系膜區(qū)、骶前區(qū)、髂內(nèi)血管區(qū),T4腫瘤侵犯前方結(jié)構(gòu)時需照射髂外淋巴結(jié),劑量為50.4 Gy/28 f/38 d;在放射治療的同時接受化療:放療開始時給予卡培他濱(上海羅氏制藥有限公司)550 mg/m2早晚口服,每天2次,每周5次,直到放射治療結(jié)束, 治療期間給予抑酸、止吐、保護胃黏膜等對癥治療, 放療結(jié)束后6周進行手術(shù)治療。

1.4 觀測指標與方法

1.4.1 炎性因子檢測:患者于新輔助放化療前采集空腹肘靜脈血5 ml,離心留取血清備用,采用酶聯(lián)免疫吸附法檢測白介素-6(IL-6)和腫瘤壞死因子-α(TNF-α)(上海科澄維生物科技有限公司),散射比濁法檢測C反應蛋白(CRP)和血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)(上海撫生實業(yè)有限公司)。檢測患者血常規(guī),記錄患者中性粒細胞計數(shù)、淋巴細胞計數(shù)及血小板計數(shù),計算中性粒細胞和淋巴細胞比值(NLR)=中性粒細胞計數(shù)/淋巴細胞計數(shù),血小板和淋巴細胞比值(PLR)=血小板計數(shù)/淋巴細胞計數(shù), 所有操作均按照試劑盒說明書步驟進行。

1.4.2 血清腫瘤標志物檢測:上述血清以化學發(fā)光法測定腫瘤標志物癌胚抗原(CEA)、糖類抗原19-9(CA19-9)(上海韻泰生物科技有限公司),所有操作均按照試劑盒說明書步驟進行。

1.5 放化療反應標準 對放化療的反應參照Dworak’S腫瘤消退分級(TRG)進行評定[7]。TRG0:腫瘤無消退;TRG1:腫瘤輕微消退不超過腫瘤的25%;TRG2:中度消退,纖維化占26～50%;TRG3:腫瘤消退良好,占50%以上;TRG4:腫瘤完全消退。腫瘤消退評估為TRG 0～2級屬于對放化療反應差組,TRG 3～4級屬于反應好組。

2 結(jié) 果

2.1 2組炎性因子表達水平比較 反應差組血清 CRP、IL-6及TNF-α明顯高于反應好組(P<0.05),而2組NLR及PLR比較,差異均無統(tǒng)計學意義(P>0.05),見表2。

表2 反應差組與反應好組直腸癌患者炎性因子表達水平比較Tab.2 Comparison of inflammatory factor expression levels between patients in the poor response group and those in the good response group

2.2 2組血清腫瘤標志物比較 反應差組血清CEA、CA19-9、VEGF水平高于反應好組,差異均有統(tǒng)計學意義(P<0.05),見表3。

表3 反應差組與反應好組直腸癌患者血清腫瘤標志物水平比較Tab.3 Comparison of serum tumor marker levels between patients in the poor response group and those in the good response group

2.3 影響中晚期直腸癌患者新輔助放化療治療反應的多因素Logistic回歸分析 以新輔助放化療治療反應(反應差=1,反應好=0)作為因變量,以上述結(jié)果中P<0.05的指標:腫瘤分化程度(中高分化=0,低未分=1)、腫瘤最大直徑(實際值)、TNM/T分期(4期=1,3期=0)、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移(是=1,否=0)、CEA(實際值)、CA19-9(實際值)、VEGF(實際值)、CRP(實際值)、IL-6(實際值)及TNF-α(實際值)作為自變量,進行多因素Logistic回歸分析,結(jié)果顯示,CEA高、CRP高及IL-6高為影響中晚期直腸癌患者新輔助放化療治療反應的獨立危險因素(P<0.05),其中CEA每增加1 μg/L,中晚期直腸癌患者新輔助放化療治療反應差的風險增加1.336倍[OR(95%CI)=2.336(1.254～3.875),P=0.017],CRP每增加1 mg/L,中晚期直腸癌患者新輔助放化療治療反應差的風險增加1.535倍[OR(95%CI)=2.535(1.534～4.009),P=0.010],IL-6每增加1 ng/L,中晚期直腸癌患者新輔助放化療治療反應差的風險增加1.687倍[OR(95%CI)=2.687(1.496～4.289),P=0.011],見表4。

表4 影響中晚期直腸癌患者新輔助放化療治療反應的多因素Logistic回歸分析Tab.4 Multivariate logistic regression analysis on the response to neoadjuvant radiotherapy and chemotherapy in patients with advanced rectal cancer

2.4 預測中晚期直腸癌患者新輔助放化療治療反應列線圖模型的構(gòu)建 以多因素分析中有統(tǒng)計學意義的3個獨立預測因素(CEA、CRP、IL-6)結(jié)合其影響權(quán)重,建立預測中晚期直腸癌患者新輔助放化療治療反應的列線圖模型,例如:1位CEA為7.8 μg/L, CRP為12 mg/L以及IL-6為19.5 ng/L的中晚期直腸癌患者,其3個獨立預測因素的得分分別為22.3分、51分及60分,患者的列線圖模型總評分為133.3分,其新輔助放化療治療反應差的風險為66.2%,見圖1。

圖1 預測中晚期直腸癌患者新輔助放化療治療反應的列線圖模型Fig.1 Column chart model for predicting response to neoadjuvant radiotherapy and chemotherapy in patients with advanced rectal cancer

2.5 列線圖模型預測價值的驗證 列線圖模型的校準曲線顯示,預測中晚期直腸癌患者新輔助放化療治療反應差的風險值與實際觀測值符合度良好(P>0.05),見圖2。ROC分析結(jié)果顯示,血清CEA、CRP及IL-6預測中晚期直腸癌患者新輔助放化療治療反應的曲線下面積(AUC)分別為0.783(95%CI0.754～0.875)、0.796(95%CI0.761～0.893)及0.834(95%CI0.789～0.914),三者聯(lián)合預測的AUC為0.943(95%CI0.834～0.987),見圖3。決策曲線分析結(jié)果顯示,在大多數(shù)合理閾值概率范圍內(nèi),血清CEA、CRP及IL-6預測中晚期直腸癌患者新輔助放化療治療反應均具有良好的凈收益率,并且聯(lián)合預測的總體凈收益率高于單一指標(Z/P=5.879/<0.001,2.578/0.006,2.178/0.023),見圖4。

圖2 預測中晚期直腸癌新輔助化療治療反應列線圖模型的校準曲線Figg.2 Calibration curve of the column chart model

圖3 預測中晚期直腸癌患者新輔助放化療治療反應的ROC曲線Fig.3 Receiver operating characteristic for predicting response to neoadjuvant chemoradiotherapy in patients with advanced rectal cancer

圖4 預測中晚期直腸癌患者新輔助放化療治療反應凈收益率的決策曲線Fig.4 Decision curve for predicting the net return rate of neoadjuvant radiotherapy and chemotherapy response in patients with advanced rectal cancer

3 討 論

目前隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展,人民生活習慣及飲食結(jié)構(gòu)的改變,我國結(jié)腸癌的發(fā)病率呈現(xiàn)逐年上升的趨勢,由于大部分的直腸癌患者確診時已處于中晚期,因此術(shù)前需要進行輔助性放化療,而術(shù)后病理TRG分級是目前公認的評價直腸癌對術(shù)前輔助性放化療治療反應的金標準,本研究以此作為判斷標準,若患者對術(shù)前輔助性放化療治療反應較好,則患者的腫瘤局部控制率將明顯提高,術(shù)后腫瘤復發(fā)轉(zhuǎn)移的風險也將明顯降低[8]。但目前臨床上缺乏簡便易行、準確、有效的指標用于預測直腸癌患者對新輔助放化療的治療反應,本研究嘗試探討術(shù)前血清炎性因子和腫瘤標志物表達水平對直腸癌患者新輔助放化療治療反應的預測價值,從而為中晚期直腸癌的個體精細化治療提供依據(jù)。

相關(guān)研究顯示[9],惡性腫瘤組織中存在大量的炎性細胞和炎性因子,腫瘤細胞、腫瘤基質(zhì)、炎性細胞以及炎性因子共同構(gòu)建了舒適的腫瘤生存炎性反應微環(huán)境,惡性腫瘤患者血清炎性因子表達水平升高往往提示患者預后不良。當機體遭遇創(chuàng)傷、感染時,肝臟在多種炎性因子作用下合成大量CRP并釋放入血,血清CRP表達水平明顯升高。目前有相關(guān)研究顯示[10],直腸癌患者血清CRP表達水平明顯升高,并且其表達水平與患者臨床分期、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移及不良預后密切相關(guān),直腸癌患者CRP高表達往往提示患者存在利于腫瘤轉(zhuǎn)移與進展的炎性反應微環(huán)境。IL-6作為機體重要的炎性因子,在多種惡性腫瘤患者血清中也呈現(xiàn)高表達,多種惡性腫瘤細胞如乳腺癌、肝癌及結(jié)直腸癌細胞可產(chǎn)生大量IL-6,IL-6可通過多種途徑促進腫瘤細胞增殖、免疫逃逸、侵襲轉(zhuǎn)移[11]。王曉林等[12]的研究發(fā)現(xiàn),IL-6表達水平與直腸癌患者的臨床分期、病情進展相關(guān),IL-6是影響直腸癌患者術(shù)后發(fā)生腫瘤復發(fā)轉(zhuǎn)移的獨立預測因子,其表達水平越高,患者術(shù)后腫瘤復發(fā)轉(zhuǎn)移的風險越高。本研究多因素分析結(jié)果顯示,CRP及IL-6為影響中晚期直腸癌患者新輔助放化療治療反應的獨立預測因素,其血清表達水平越高,患者新輔助放化療治療反應差的風險越高。

CEA是一個廣譜性腫瘤標志物,在多種惡性腫瘤如肺腺癌、胃癌、結(jié)直腸癌中明顯高表達,在惡性腫瘤的診斷、病情監(jiān)測與預后評估中具有極其重要的價值。Zawadzki等[13]的研究回顧性分析了血清CEA表達水平在評估局部進展期直腸癌術(shù)前新輔助治療療效中的價值發(fā)現(xiàn),新輔助治療后病理完全緩解(pCR)組與Non-pCR組均出現(xiàn)了不同程度的CEA表達水平下降,并且Non-pCR組在放化療前后,CEA水平明顯降低,治療前血清CEA水平正常患者有更好T降期和更多的pCR,新輔助治療后CEA水平正常患者腫瘤退縮率更好。Selvamani等[14]的研究證實,新輔助放化療治療前血清CEA表達水平與腫瘤退縮程度密切相關(guān),是預測直腸癌患者新輔助放化療治療后腫瘤病理反應程度的最重要臨床因素。而本研究結(jié)果也證實,CEA每增加1 μg/L,中晚期直腸癌患者新輔助放化療治療反應差的風險增加1.336倍,提示CEA高表達可以作為直腸癌術(shù)前輔助性放化療敏感性差的預測指標,通過監(jiān)測血清CEA表達水平,可以較為直觀地評估直腸癌新輔助放療的療效,特別是腫瘤病灶的退縮情況,為患者術(shù)后個體化治療方案的制定和預后評估提供依據(jù)。

但CEA、CRP及IL-6作為單一指標預測新輔助放化療治療反應其特異度與敏感度較低,具有一定局限性,因此本研究基于CEA、CRP及IL-6并結(jié)合其影響權(quán)重,建立預測中晚期直腸癌患者新輔助放化療治療反應的列線圖模型,列線圖模型的校準曲線和決策曲線均證實,該模型不僅具有較高的準確度和預測效能,并且具有較高的凈收益率。

綜上所述,血清CEA、CRP及IL-6為影響中晚期直腸癌患者新輔助放化療治療反應的獨立預測因素,結(jié)合3個指標構(gòu)建的列線圖模型具有較高的預測效能和準確度。

利益沖突：所有作者聲明無利益沖突

作者貢獻聲明

哈肖別克·卡斯木、季學聞:設計研究方案,實施研究過程,論文撰寫;吐爾遜江·托乎地外力:提出研究思路,分析試驗數(shù)據(jù),論文審核;白磊:進行統(tǒng)計學分析;李濤:實施研究過程,資料搜集整理,論文修改