肝細胞癌微血管侵犯的危險因素及評分預測模型構建與驗證

宋浩森,李世朋,季敏,喬兵兵

(鄭州大學第一附屬醫院 肝膽胰外科病區,河南 鄭州 450052)

據近期公布的全球肝癌負擔數據顯示,未來20年的肝癌病例數和死亡總人數將穩步攀升,預計2040年全球新診斷病例為140萬,死亡人數為130萬[1]。其中肝細胞癌(hepatocellular carcinoma,HCC)是原發性肝癌的主要組織學亞型,占比達90%[2]。目前外科手術切除依舊是肝癌患者首選的醫治手段,近年隨著靶向及免疫治療的興起和發展,肝癌患者的總體生存率已明顯改善,但因其術后高復發率,患者預后仍舊不理想。有研究報道,微血管侵犯(microvascular invasion,MVI)可能為HCC的隱匿性微轉移現象,是術后癌癥早期復發及患者預后不良的重大危險因素[3-4]。MVI被學術界統一界定為借助顯微鏡后在血管內皮細胞襯于的血管腔中能夠觀察到癌細胞巢團的存在,然而證實MVI的存在須對切除的肝癌標本進行病理組織學檢查,此法雖為診斷MVI的金標準,但無法用于HCC患者醫治方案的術前指導[5-6]。因此,術前對MVI施以預測將對患者手術方案(如手術切緣的判定)以及術前新輔助醫治方案的制定有重要臨床意義。本研究旨在基于logistic回歸以探索影響HCC發生MVI的危險因素,構建評分預測模型并加以驗證,以圖與醫療決策相結合,為HCC的復發防治提供重要評判依據。

1 對象與方法

1.1 研究對象

搜集2021年1月至2023年2月在鄭州大學第一附屬醫院肝膽胰脾外科就診并接受手術切除的587名HCC患者的臨床數據,根據手術日期將2021年1月至2021年12月的301名患者納入訓練集,2022年1月至2023年2月的286名患者納入驗證集。病例入選標準:(1)符合《原發性肝癌診療規范》[7](2019年版)診斷標準,且術后肝癌標本經病理組織學檢查確診為HCC;(2)接受外科手術治療;(3)術前未接受過肝動脈栓塞化療術(transarterial chemoembolization,TACE)、放化療以或免疫治療。排除標準:(1)伴發HCC以外的其他腫瘤;(2)腹腔積液嚴重或肝門靜脈主干全然阻塞;(3)病歷資料不完整。

1.2 觀察指標

(1)一般臨床指標:性別、年齡、有無肝硬化。(2)術前實驗室指標:谷丙轉氨酶(alanine aminotransferase,ALT)、谷草轉氨酶、白蛋白、前白蛋白、總膽紅素、白細胞計數、血小板計數、淋巴細胞百分數、淋巴細胞絕對值、凝血酶原時間、國際化標準比值、纖維蛋白原/白蛋白比值、中性粒細胞絕對值、血小板/淋巴細胞比值、中性粒細胞/淋巴細胞比值(neutrophil-to-lymphocyte ratio,NLR)、甲胎蛋白(alpha-fetoprotein,AFP)。(3)術前影像學指標:腫瘤最大直徑及腫瘤數目。

1.3 統計學方法

2 結果

2.1 研究對象臨床資料

在本次研究中,共納入了587名接受過部分肝切除術的HCC患者。其中,分別有301名和286名患者據手術時間被劃分成訓練集與驗證集。兩組HCC患者的臨床資料比較,差異無統計學意義(P>0.05)。見表1。

表1 訓練集與驗證集HCC患者的臨床特征

2.2 訓練集中各項指標預測MVI的最佳截斷值

選用ROC曲線分析并明確術前臨床參數預測MVI的最佳截斷值(依據最大約登指數原則)。凝血酶原時間>11.35 s、國際化標準比值>1.035、纖維蛋白原/白蛋白比值>0.052、前白蛋白<182.5 g·L-1、白細胞計數<6.605×109L-1、血小板計數<127.5×109L-1、淋巴細胞百分數<20.55%、中性粒細胞絕對值>1.925×109L-1、淋巴細胞絕對值<1.175×109L-1、血小板/淋巴細胞比值>151.9和NLR>3.425。此外,本研究中白蛋白和總膽紅素分別采用醫院實驗室檢查正常范圍的下限和上限。

2.3 訓練集HCC患者的MVI危險因素分析

術后病理報告回示MVI陽性144例(47.84%),MVI陰性157例(52.16%)。將單因素分析中差異有統計學意義的10個變量(見圖1)納入多因素logistic回歸模型,最終篩選出腫瘤最大直徑、AFP、NLR及ALT 4個變量為MVI形成的獨立危險因素(見表2)。

圖1 訓練集301例HCC患者發生MVI的單因素分析

表2 訓練集301例HCC患者發生MVI的多因素logistic回歸分析

2.4 評分預測模型的建立

參考Framingham風險評分[8]對上述篩選出的腫瘤最大直徑、AFP、NLR及ALT 4個獨立危險因素進行賦值(見表3),然后選用ROC曲線檢驗評分預測模型及其各組成因素對MVI的診斷價值,結果表明,在訓練集中,與4個組成因素分別單獨預測MVI相比,該預測模型對HCC患者術前伴有MVI的預測效率更高,其AUC為0.758,最佳截斷值為7.5,以該臨界值預測MVI的敏感性是56.47%,特異性是84.08%(見表4、圖2)。

圖2 訓練集和驗證集評分預測模型的ROC曲線

表3 危險因素評分表

表4 評分預測模型的ROC分析結果

2.5 評分預測模型的驗證

本研究驗證集中術后病理報告回示:MVI陽性107例(37.41%),MVI陰性179例(62.59%)。以臨界值為7.5的評分預測模型在驗證集中預測MVI發生的AUC是0.743,敏感性是61.68%,特異性是79.33%,與該模型在訓練隊列中對MVI發生的預測效率相當(見表4、圖2)。因此,該預測模型在預測MVI方面擁有較佳的可信度和臨床價值。

3 討論

研究表明,微血管侵犯是一種反映肝細胞癌侵襲性生物學行為的病理學指標,是門靜脈癌栓發生的初始階段,對HCC的診療擁有重大臨床意義[3]。最近,一項基于SEER數據庫和一個大型日本隊列的多結節性HCC回顧性研究表明,HCC患者接受手術治療后,MVI可作為早期術后復發的重要危險變量,有潛力成為評估患者預后的關鍵指標[9]。此外,MVI的存在往往影響HCC患者復發后臨床醫治方案的制定和術后療效。Peng等[10]報道,針對索拉非尼與TACE聯合醫治復發的中期肝癌患者,MVI能夠預測其療效,并且MVI陽性患者從聯合療法中獲益更大。Chen等[11]研究發現,對于MVI陰性患者,再切除/射頻消融治療組的中位復發后生存期較單純TACE治療組更長,但MVI陽性和陰性患者的生存率差異無統計學意義,提示MVI可用于醫治方案的指導。MVI成為近年來肝癌切除術后復發領域的研究熱點。然而,影響MVI的相關因素眾多,目前尚未提出統一的MVI術前預測標準。本研究旨在利用logistic回歸模型甄選出MVI發生的獨立危險變量,并構建一個評分預測模型,以便在術前篩選出MVI高危人群,為HCC患者醫治方案的優化選擇提供評判依據。

近年來,在HCC的治療監測、臨床決策和預后分析中,AFP依舊被視作為重要的篩查指標和預后分析工具。本研究結果顯示AFP是MVI出現的獨立危險變量,與Lee等[12]和Zhang等[13]研究結果相符。分析原因,高AFP水平能夠激活血管內皮生長因子信號,進腫瘤組織周圍的血管新生,從而促進肝癌細胞的侵襲轉移[14]。

近年來,關于腫瘤大小在MVI預測領域中的研究日益增多。本研究結果顯示肝癌最大直徑>5 cm是HCC伴發MVI的獨立危險變量,能夠成為預測MVI發生的重要指標,與相關研究[15-16]結果相符。HCC切除術后,腫瘤大小為MVI發生和癌癥復發的獨立危險變量,通常腫瘤直徑較大的肝癌患者,其MVI發生和手術切除后復發的風險也相應較高。這可能與直徑大的肝癌血供豐富相關,隨著肝癌體積的增大,腫瘤內血管也日益趨于豐富成熟,腫瘤血管與門靜脈系統分支間血管連接則能導致HCC癌細胞的侵襲及MVI的形成[17-18]。

ALT在糖異生和氨基酸代謝中起著重大作用,是監測肝功能不全的一種特異標志物[19]。本研究多因素logistic回歸分析顯示術前MVI發生與ALT水平相關,ALT水平越高,術前MVI發生風險相應越大。Mao等[20]對MVI陽性HCC患者的研究報道,ALT是癌癥早期術后復發的獨立危險變量,與MVI的發生密切相關。這可能是由于血清ALT水平越高的肝癌患者,肝細胞壞死程度相應越重,而持續反復的炎癥反應已知會增強腫瘤細胞的侵襲轉移能力[19,21]。

NLR作為一種全身炎癥反應標志物在惡性腫瘤的形成發展中起到關鍵作用。本研究結果顯示NLR>3.425是MVI發生的獨立危險因素。Zeng等[22]對15項研究進行薈萃分析的結果顯示,HCC發生MVI的風險和術前NLR水平較高之間存有正相關的關系,這與本研究結果一致。分析原因,全身炎癥反應與MVI之間存在潛在關系,進一步探究NLR對腫瘤進展的影響發現,高NLR水平的腫瘤患者血液和腫瘤中淋巴細胞相對耗盡,致使宿主對腫瘤細胞的免疫反應減弱從而促進癌癥進展[23]。因此,NLR與肝癌患者術前發生MVI緊密相關,可納入預測模型以指導HCC治療。

目前,多數研究報道的依舊是在CT或MRI等放射組學基礎上所構建的術前MVI狀態預測模型,源于放射組學統一性的缺乏以及對放射診斷醫生閱片經驗的過度依賴性,這些模型的客觀準確性和臨床實用性難以令人信服[24-25]。相比之下,本研究應用臨床上簡便易獲得且客觀化的數據以構建的預測模型,不僅在標準規范化方面更好,且利于在臨床上普及應用。此外,黃晨軍等[26]借助年齡、白蛋白、血小板、AFP、AFP異質體與異常凝血酶原共6項指標所建立的MVI預測模型特異性較低(62.0%)。Li等[27]利用炎癥評分、AFP和腫瘤大小3項指標所構建的MVI預測模型,其靈敏度與特異度分別為65.4%和65.6%。因而,相較于前述兩種模型,本研究模型預測MVI的特異度高達84.08%,特異性強,能夠用于術前MVI狀態的精準預測。

4 結論

本研究基于腫瘤最大直徑、AFP、NLR及ALT 4個危險因素構建的評分預測模型可有效預測術前MVI的發生,并有助于臨床醫生更為便捷地對HCC患者進行個體化和精確治療。本研究是一項單中心、回顧性研究,樣本量較小,部分因素,如術前不常規測定的C反應蛋白、甲胎蛋白異質體L3及異常凝血酶原等臨床指標,未納入此次研究,后續仍須進行更多大規模樣本及多中心研究以進一步驗證。