血NLR、 PLR和LMR檢測對老年肺癌的診斷效能研究

朱旭華,謝玉芬,石曉雁,黃潔玉,麥淑君

廣東省梅州市人民醫院呼吸與危重癥醫學科,廣東梅州 514000

根據《2020年全球癌癥監測報告》,肺癌占所有惡性腫瘤的11.4%,是全球癌癥患者死亡的主要原因,占全球癌癥死亡總數的18%,而我國60歲以上人口占肺癌新發病例的75.6%,占肺癌死亡病例的84.5%[1-2]。因而對于老年患者肺癌的診治需予以重視,對于老年肺癌患者臨床常根據其病變程度及自身機體狀況進行治療方案的選擇,肺癌臨床分期是決定患者預后的主要因素之一,而改善預后的最佳方法是早期診斷和治療,因此肺癌的早期篩查和診斷具有重要的意義。低劑量CT是公認理想的篩查指標,但由于我國人口基數大,費用相對昂貴的低劑量CT易增加擴大篩查經濟成本。因此,尋找新的簡單易行的肺癌篩查指標對提高肺癌的檢出率有重要的意義。

血常規是各種疾病及健康體檢的常規檢測指標,手段成熟、價格低廉,并且結果快速易得、重復性好,是理想的疾病篩查指標。中性粒細胞可分泌多種細胞因子來調節上皮細胞、肥大細胞和巨噬細胞功能,從而在炎癥過程中發揮重要作用,而淋巴細胞在免疫調節和免疫應答中起著重要作用,血小板在生理和功能上參與癌癥的生長、轉移和惡性進展,血小板反應蛋白的釋放可增加腫瘤細胞粘附,出現高凝狀態。NLR、 PLR、 LMR均為臨床常用炎性參數, NLR綜合分析中性粒細胞在炎癥反應中的啟動能力以及淋巴細胞對炎癥反應防御及免疫調控作用,全面體現了身體炎癥反應的狀態; PLR可以反映機體血小板與淋巴細胞水平的平衡,是血小板是否被結合的標志,代表機體血凝狀態; LMR可以綜合反映出機體是否處于免疫激活狀態。既往有多篇文獻[3-5]報道,血常規中的中性粒細胞與淋巴細胞比值(NLR)、血小板與淋巴細胞比值(platelet-to-lymphocyte ratio, PLR)、淋巴細胞與單核細胞比值(lymphocyte-to-monocyte ratio, LMR)與肺癌的預后均有一定的相關性。然而,目前關于NLR、 PLR、 LMR對肺癌診斷價值的相關研究報道較少[6-7],且其缺乏其對臨床分期方面的分析。因此,進一步研究NLR、 PLR、 LMR對老年肺癌的診斷效能,對擴大老年肺癌篩查范圍有重要的意義。

1 資料與方法

1.1一般資料根據公式N1=N2=2×[(u1-α+u1-β/2)S/δ]2計算樣本量,根據文獻研究取δ=3.45,標準差S=7.43,以α=0.05, β=0.10,雙側檢驗。利用公式查表u1-α=1.96,u1-β/2=1.28,經計算每組大約需193例,按20%的脫落率(資料不全或記錄缺失),最后確定每組樣本量為232例。

收集2021年1月1日—2022年12月31日于梅州市人民醫院的患者的臨床資料,篩選出首次診斷為肺癌患者232例(設為肺癌組),選擇同期年齡、性別匹配的健康體檢者232例(設為健康對照組)。肺癌組納入標準: (1)患者年齡≥60歲; (2)首次診斷為肺癌; (3)有明確的病理分型及準確的臨床分期; (4)獲取病理的方式包括手術、電子支氣管鏡下活檢、 CT引導下經皮肺穿刺活檢、內科胸腔鏡胸膜活檢、胸水脫落細胞學檢查等; (5)符合國際肺癌研究協會(IASLC)第8版肺癌TNM分期系統。符合上述所有標準的病例納入本項研究。排除標準: (1)有嚴重基礎疾病、呼吸道感染或全身感染性疾病; (2)臨床資料不完整; (3)經抗腫瘤治療后及使用影響血常規藥物。具備以上任意1項標準的病例即排除。

1.2研究方法臨床資料收集:包括姓名、性別、年齡、入院時血常規、腫瘤標志物[癌胚抗原(carcino-embryonic antigen, CEA)、細胞角蛋白19片段(Cytokeratin 19 fragment, CYFRA21-1)]等一般資料,以及肺癌組患者的影像和病理資料。根據血常規指標計算 NLR、 PLR、 LMR。具體計算公式如下: NLR=中性粒細胞計數(109/L)/淋巴細胞計數(109/L);PLR=血小板計數 (109/L)/淋巴細胞計數(109/L);LMR=淋巴細胞計數(109/L)/單核細胞計數(109/L)。根據各值正常范圍將NLR>3.0, PLR≥200, CEA>5.0 μg·L-1, CYFRA21-1≥3.0 μg·L-1定義為高水平, LMR<3定義為低水平[8]。并對所得結果進行統計和分析。

2 結果

2.1肺癌組和健康對照組患者炎性標志物及腫瘤標志物水平的比較肺癌組患者232例,其中男性137例,女性95例,年齡60～85歲,平均年齡(67.4±5.8)歲;以傾向匹配法,以性別和年齡匹配,選取體檢健康對照組232例,其中男性149例,女性83例,年齡60～86歲,平均年齡(65.7±5.3)歲。肺癌組與健康對照組年齡、性別比較差異無統計學意義(P>0.05)。肺癌組患者的NLR、 PLR、 CEA、 CYFRA21-1水平均高于健康對照組,差異均有統計學意義(P<0.05); LMR水平低于健康對照組(P<0.05)。見表1。

2.2肺癌組和健康對照組患者不同水平炎性標志物和腫瘤標志物比較肺癌組NLR>3.0占比36.21%、 PLR≥200占比27.59%, LMR<3占比41.81%, CEA>5.0占比32.76%, CYFRA21-1≥3.3占比25.86%,均高于健康對照組的6.47%、 6.90%、 5.60%、 11.21%、 10.34%(P<0.05)。見表2。

表2 肺癌組和健康對照組患者不同水平炎性標志物和腫瘤標志物比較[例(%)]

2.3不同肺癌分期患者炎性標志物水平的比較將肺癌組患者依據國際肺癌研究協會(IASLC)公布的第8版肺癌TNM分期標準分為4期。 Ⅱ期、 Ⅲ期和Ⅳ期的NLR、 PLR、 CEA、 SCC、 CYFRA21-1指標水平均高于Ⅰ期(P<0.05);而Ⅰ期的LMR指標水平均高于Ⅱ期和Ⅳ期(P<0.05)。見表3。

表3 不同肺癌分期患者炎性標志物水平的比較

2.4各項指標及聯合檢測在肺癌中的ROC曲線相關參數

2.4.1 各項炎癥指標和腫瘤標志物在肺癌中的ROC曲線相關參數 對肺癌患者中NLR、 PLR、 LMR 3項指標進行分析,繪制ROC曲線。結果發現, NLR對預測肺癌的AUC面積為0.782(0.741～0.819)(P<0.001),特異度為0.780,靈敏度為0.698,約登指數為0.478。LMR對預測肺癌的AUC面積為0.790(0.750～0.826)(P<0.001),特異度為0.780,靈敏度為0.690,約登指數為0.469。PLR對預測肺癌的AUC面積為0.691(0.646～0.732)(P<0.001),特異度為0.849,靈敏度為0.444,約登指數為0.323。CEA對預測肺癌的AUC面積為0.707(0.663～0.748)(P<0.001),特異度為0.724,靈敏度為0.672,約登指數為0.397。CYFRA21-1對預測肺癌的AUC面積為0.682(0.638～0.724)(P<0.001),特異度為0.660,靈敏度為0.638,約登指數為0.297。且NLR、 LMR 的AUC值均高于CEA和CYFRA21-1 的AUC值(P<0.05)。見表4、圖1。

圖1 各項炎癥指標和腫瘤標志物在肺癌中的ROC曲線圖

表4 各項炎癥指標和腫瘤標志物在肺癌中的ROC曲線相關參數

2.4.2 各項炎癥指標和腫瘤標志物聯合檢測在肺癌中的ROC曲線相關參數 對NLR、 PLR、 LMR進行聯合檢測,繪制ROC曲線。結果發現,“NLR+PLR”對預測肺癌的AUC面積為0.770(0.729～0.807)(P<0.001),特異度為0.864,靈敏度為0.586,約登指數為0.450。“NLR+LMR” 對預測肺癌的AUC面積為0.797(0.758～0.833)(P<0.001),特異度為0.819,靈敏度為0.660,約登指數為0.478。“PLR+LMR” 對預測肺癌的AUC面積為0.789(0.749～0.825)(P<0.001),特異度為0.780,靈敏度為0.690,約登指數為0.470。“NLR+PLR+LMR”對預測肺癌的AUC面積為0.792(0.743～0.842)(P<0.001),特異度為0.893,靈敏度為0.595,約登指數為0.488。“NLR+PLR+LMR+CEA”對預測肺癌的AUC面積為0.827(0.790～0.861)(P<0.001),特異度為0.887,靈敏度為0.642,約登指數為0.530。“NLR+PLR+LMR+CEA+ CYFRA21-1”對預測肺癌的AUC面積為0.830(0.790～0.863)(P<0.001),特異度為0.733,靈敏度為0.810,約登指數為0.543。“NLR+PLR+LMR”炎癥指標聯合檢測相較于“NLR+PLR”“PLR+LMR”AUC值提高(P>0.05),炎癥指標與腫瘤標志物聯合AUC值更高(P<0.05)。見表5、圖2。

圖2 各項炎癥指標及腫瘤標志物聯合在肺癌中的ROC曲線圖

表5 各項炎癥指標聯合在肺癌中的ROC曲線相關參數

3 討論

越來越多研究表明炎癥與腫瘤密切相關[9],炎癥細胞與炎癥因子在腫瘤組織中組成微環境對腫瘤細胞的影響也是當今研究的熱點。正常情況下,免疫炎癥細胞是保護機體,維持機體的正常功能。但是在慢性炎癥情況下,病理改變主要為增生,在這個過程中的免疫炎癥細胞和細胞因子會起到免疫抑制的微環境[10]。這些變化會導致促癌基因激活、細胞DNAs損傷、誘導基因突變、抑制細胞凋亡、誘導血管新生;并且慢性炎癥通過聚集多種免疫抑制性細胞,營造良好的腫瘤微環境,進而促進腫瘤的發生和發展。有證據表明,高達25%的癌癥與慢性炎癥性疾病有關[11]。本研究發現肺癌組的NLR、 PLR、 LMR水平與健康對照組比較,差異均具有統計學意義,說明炎癥指標(NLR、 PLR、 LMR)與肺癌的發病有一定的相關性,可能對診斷有一定的應用價值。且本研究還顯示,以水平高低為界,發現,肺癌組患者NLR>3.0、 PLR≥200、 LMR<3.0的占比均高于健康對照組,提示肺癌患者NLR、 PLR的水平高表達、 LMR水平低表達。

在臨床分期上,本研究顯示Ⅱ期、Ⅲ期、Ⅳ期肺癌患者的NLR、 PLR水平均高于Ⅰ期,而LMR的水平則相反,分期越高,水平越低。提示NLR、 PLR、 LMR的水平不僅反映體內炎癥情況,可能也體現患者免疫功能狀態。既往研究[2-4]發現,隨著惡性腫瘤的進展,外周血中性粒細胞比例升高,而淋巴細胞比例降低, NLR、 PLR水平越高,肺癌預后越差。中性粒細胞在腫瘤微環境中起到促腫瘤的作用[12-14]。腫瘤或者腫瘤的間質細胞能夠通過分泌趨化因子(如CXCL)招募中性粒細胞。中性粒細胞一旦進入腫瘤微環境,中性粒細胞細胞器內的生長因子、蛋白酶和化學引誘劑會釋放到腫瘤微環境中。這些因素直接或間接促進腫瘤血管生長。同樣,血小板在腫瘤微環境中起到促腫瘤細胞逃避免疫監測作用。腫瘤細胞粘附和聚集(凝塊形成)血小板,可以幫助腫瘤細胞逃避宿主免疫系統的監測[15]。然而淋巴細胞和單核細胞屬于免疫機體防御的重要組成部分。其中淋巴細胞在腫瘤微環境中起到抗腫瘤的作用,可以識別特定的抗原,并刺激免疫反應清除它們。本研究同樣發現Ⅱ期、Ⅲ期、Ⅳ期肺癌患者的NLR、 PLR水平高于Ⅰ期,這可能表明隨著肺癌細胞的生長、轉移,腫瘤微環境中促腫瘤的炎癥細胞占優勢,而抗腫瘤的炎癥免疫細胞處于劣勢。結果提示肺癌晚期的NLR、 PLR數值可能更高,可用于監測疾病的發展。而隨著臨床分期的升高, LMR數值反而下降,說明LMR對肺癌的進展有一定的影響,調控體內的LMR水平對改善患者的預后可能有一定的意義。

CEA、 CYFRA21-1均為肺癌臨床診斷常用指標,本研究以此2項指標作為參考進行診斷價值對比。結果顯示,發現NLR、 PLR、 LMR、 CEA、 CYFRA21-1對診斷肺癌的AUC為0.782、 0.790、 0.691、 0.707、 0682,且本研究還顯示, NLR、 PLR的AUC值均高于CEA和CYFRA21-1, LMR的AUC值與CEA和CYFRA21-1比較無差異。由此可見NLR、 PLR、 LMR在肺癌的診斷方面有較高臨床應用價值。既往多項研究均已提示NLR、 PLR、 LMR與肺癌的發病及預后相關[16-17],但在對其診斷的預測價值方面研究較少。其中土耳其的一項回顧性研究發現血小板、 PCT、 NLR和PLR、白蛋白、 HDL和CRP水平有助于肺癌診斷和晚期疾病的檢測[18],但作用有限,需與其他檢查方法聯合。王述蓮等[19]的研究雖然發現NLR、 PLR與NSE、 CEA、 Cyfra21-1水平在NSCLC人群中相對高表達,對肺癌的診斷、臨床分期、病理類型有一定的意義,但樣本量較少,并且缺乏對其診斷效能的對比分析,參考價值有限。本研究也發現NLR、 PLR、 LMR在肺癌的診斷方面有一定的臨床價值,但是靈敏度和特異度還不是特別理想。為此將3項炎癥指標進行聯合檢測,聯合后AUC值上升為0.792,特異度高達0.893,均較單項指標升高,但靈敏度卻比PLR、 LMR單獨時下降。提示炎性標志物的聯合可一定程度的增加肺癌的診斷效能,但AUC升高程度并不可觀,且敏感度仍欠佳,而與CEA、 Cyfra21-1聯合后, AUC值上升,與此前3項聯合AUC比較具有明顯差異,且靈敏度有較好的提升,提示NLR、 PLR、 LMR導致對肺癌的篩查仍有一定的局限性,聯合CEA、 Cyfra21-1可有效提高臨床診斷效能。

綜上所述, NLR、 PLR、 LMR與肺癌的發病相關,對肺癌的診斷有一定的預測價值,并且與肺癌的臨床分期具有相關性,有輔助診斷肺癌的價值,但是否能夠作為肺癌的普查指標,仍需要通過進行多中心大規模的研究來進一步證實。本研究局限性:本研究系基于ROC曲線分析結果進行結論分析,并未基于以上炎性因子的正常值范圍,故僅能作為價值性分析參考。