基于血清CA50、TSGF、TPA的中晚期乳腺癌放化療敏感性列線圖預(yù)測(cè)模型的建立與評(píng)價(jià)

陳國(guó)華，張浩宇，韓升波，何建鑫

（鄭州市中醫(yī)院檢驗(yàn)科，鄭州 450000）

乳腺癌是全球范圍常見(jiàn)的女性腫瘤，最新數(shù)據(jù)顯示，2020年新發(fā)乳腺癌226萬(wàn)例，這也是全球女性癌癥死亡的主要原因［1］。乳腺癌早期無(wú)特異癥狀，臨床癥狀明顯時(shí)患者多處于中晚期，此時(shí)已錯(cuò)過(guò)最佳治療時(shí)期，只能采用綜合治療。放化療是治療中晚期乳腺癌的首選方法，可提高患者生存期，降低組織轉(zhuǎn)移和復(fù)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)，但部分患者對(duì)放化療不敏感，導(dǎo)致治療效果不佳［2］。近年來(lái)研究［3-4］發(fā)現(xiàn)，血清糖類抗原50（carbohydrate antigen 50，CA50）、腫瘤特異性生長(zhǎng)因子（tumor specific growth factor，TSGF）、組織多肽抗原（tissue polypeptide antigen，TPA）等腫瘤標(biāo)志物可用于乳腺癌等腫瘤的早期診斷、預(yù)后評(píng)估、疾病轉(zhuǎn)歸等，但關(guān)于在中晚期乳腺癌患者中CA50、TSGF、TPA聯(lián)合應(yīng)用的臨床研究少見(jiàn)。因此，本研究分析了中晚期乳腺癌放化療不敏感和敏感患者中血清CA50、TSGF、TPA的表達(dá)情況，構(gòu)建列線圖預(yù)測(cè)模型，并對(duì)該模型進(jìn)行驗(yàn)證與評(píng)價(jià)。

1 材料與方法

1.1 研究對(duì)象

選取2020年10月至2022年10月我院收治的82例中晚期乳腺癌患者，年齡42～72歲，平均（56.65±5.21）歲；體質(zhì)量指數(shù)（body mass index，BMI）18.7～25.4 kg/m2，平均（21.43±1.34）kg/m2；月經(jīng)狀態(tài)：絕經(jīng)期52例，非絕經(jīng)期30例；病理類型：導(dǎo)管內(nèi)原位癌61例，浸潤(rùn)性導(dǎo)管癌4例，浸潤(rùn)性小葉癌17例。

納入標(biāo)準(zhǔn)：符合《中國(guó)抗癌協(xié)會(huì)乳腺癌診治指南與規(guī)范（2017年版）》［5］診斷標(biāo)準(zhǔn)，經(jīng)病理檢查確診；為中晚期乳腺癌；預(yù)計(jì)生存期≥3個(gè)月；入組前3個(gè)月內(nèi)未接受過(guò)放化療等治療。排除標(biāo)準(zhǔn)：妊娠期或哺乳期女性；患有其他惡性腫瘤；患有急慢性感染性疾病，如艾滋病、麻疹、病毒性肝炎等；患有自身免疫性疾病、內(nèi)分泌疾病、血液系統(tǒng)疾病；嚴(yán)重心肝腎等器官功能障礙；意識(shí)或語(yǔ)言障礙；凝血功能障礙。本研究獲得我院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)（批號(hào)：20200510005）。

1.2 治療方法

化療方法：135 mg/m2紫杉醇（美國(guó)Bristol-Myers Squibb公司，國(guó)藥準(zhǔn)字HJ20171227，規(guī)格5 mL：30 mg）靜脈滴注1次。放療方法：胸壁和鎖骨區(qū)域用6和9 MV電子線照射，照射16次后，在胸壁處加蓋0.5 cm組織等效膜，2 Gy/次，1次/d，5次/周，總量50 Gy。21 d為1個(gè)療程，持續(xù)2個(gè)療程。

根據(jù)實(shí)體瘤療效評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)［6］，將82例患者分為敏感組（n=57）和不敏感組（n=25）。

1.3 觀察指標(biāo)

1.3.1 一般資料：包括年齡、腫瘤直徑、BMI、月經(jīng)狀態(tài)（絕經(jīng)、未絕經(jīng)）、脈管侵犯（有、無(wú)）、TNM分期（Ⅲa期、Ⅲb期、Ⅳ期）、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移（有、無(wú)）、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移數(shù)量、孕激素受體（陽(yáng)性、陰性）、雌激素受體（陽(yáng)性、陰性）、病理類型（導(dǎo)管內(nèi)原位癌、浸潤(rùn)性導(dǎo)管癌、浸潤(rùn)性小葉癌）、分化程度（中分化、低分化）、腫瘤位置（外側(cè)象限、中央或內(nèi)側(cè)象限）。

1.3.2 治療前后血清CA50、TSGF、TPA表達(dá)水平：取2組患者治療前后靜脈血5 mL，1000g離心10 min，收集上清液，采用化學(xué)發(fā)光法檢測(cè)CA50、TSGF、TPA水平，試劑盒購(gòu)自上海雅吉生物。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

采用SPSS 25.0軟件處理數(shù)據(jù)。計(jì)數(shù)資料用率（%）表示，采用χ2檢驗(yàn)進(jìn)行比較。計(jì)量資料行Shapiro-Wilk正態(tài)性檢驗(yàn)和Levene法方差齊性檢驗(yàn)，方差齊性且近似服從呈正態(tài)分布的計(jì)量資料以±s表示，采用t檢驗(yàn)進(jìn)行比較。采用LASSO回歸、logistic回歸分析中晚期乳腺癌放化療敏感性的影響因素，運(yùn)用R語(yǔ)言rms包構(gòu)建列線圖模型，采用校準(zhǔn)曲線、受試者操作特征（receiver operating characteristic，ROC）曲線、決策曲線評(píng)估列線圖模型的預(yù)測(cè)效能和臨床效用。雙側(cè)P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 2組一般資料的比較

2組比較，腫瘤直徑、脈管侵犯、TNM分期、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、分化程度的差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），年齡、月經(jīng)狀態(tài)、BMI、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移數(shù)量、孕激素受體、雌激素受體、病理類型、腫瘤位置的差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。見(jiàn)表1。

表1 2組一般資料的比較Tab.1 Comparison of general information between the two groups

2.2 2組治療前后血清CA50、TSGF、TPA表達(dá)水平的比較

治療前2組比較，血清CA50、TSGF、TPA表達(dá)水平的差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）；治療后不敏感組血清CA50、TSGF、TPA表達(dá)水平高于敏感組，三者差值低于敏感組（P＜0.05）。見(jiàn)表2。

表2 2組治療前后血清CA50、TSGF、TPA表達(dá)水平的比較Tab.2 Comparison of serum levels of CA50，TSGF，and TPA before and after treatment in the two groups

2.3 預(yù)測(cè)因素初篩

應(yīng)用R語(yǔ)言glmnet程序包，以中晚期乳腺癌放化療敏感性（不敏感=1，敏感=0）為因變量，腫瘤直徑（實(shí)測(cè)值）、脈管侵犯（有=1，無(wú)=0）、TNM分期（Ⅲa期=1，Ⅲb期=2，Ⅳ期=3）、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移（有=1，無(wú)=0）、分化程度（低分化=1，中分化=2）、治療后血清CA50、TSGF、TPA表達(dá)水平及差值（實(shí)測(cè)值）納入LASSO回歸分析。隨著懲罰系數(shù)λ變化，模型初始納入影響因素系數(shù)被壓縮，達(dá)到最佳影響因素選擇的效果圖（圖1）。采用交叉驗(yàn)證法繪制均方誤差隨lgλ的變化圖（圖2），尋找到可使模型性能優(yōu)良且影響因素最少的最佳懲罰系數(shù)λ，即圖中虛線對(duì)應(yīng)的λ=3。依據(jù)此λ值，選出3個(gè)預(yù)測(cè)變量，分別為TSGF差值、CA50差值、TPA差值。

圖1 LASSO回歸篩選變量動(dòng)態(tài)過(guò)程圖Fig.1 Dynamic graph of screening variable using LASSO regression

圖2 交叉驗(yàn)證最佳參數(shù)λ的選擇過(guò)程圖Fig.2 Selection process of the optimal parameter λ for crossvalidation

2.4 中晚期乳腺癌放化療敏感性影響因素的多因素logistic回歸分析

以中晚期乳腺癌放化療敏感性（不敏感=1，敏感=0）為因變量，以LASSO回歸篩選指標(biāo)作為自變量，納入多因素logistic回歸分析，結(jié)果顯示，CA50、TSGF、TPA差值是中晚期乳腺癌放化療敏感性的影響因素（P＜0.05），見(jiàn)表3。

2.5 列線圖模型的構(gòu)建

基于多因素logistic回歸分析結(jié)果（CA50、TSGF、TPA差值），運(yùn)用R語(yǔ)言rms包構(gòu)建中晚期乳腺癌放化療敏感性列線圖模型。見(jiàn)圖3。

圖3 中晚期乳腺癌放化療敏感性列線圖模型Fig.3 Nomogram model for predicting sensitivity to radiochemotherapy in middle- and advanced-stage breast cancers

2.6 列線圖模型的驗(yàn)證與評(píng)價(jià)

采用Hosmer-Lemeshow檢驗(yàn)檢測(cè)列線圖模型擬合度，結(jié)果顯示，該列線圖預(yù)測(cè)模型具有良好擬合度（P=0.482）。采用Bootstrap自抽樣法及計(jì)算預(yù)測(cè)模型區(qū)分度（C-index），展開(kāi)內(nèi)部驗(yàn)證，結(jié)果顯示，該列線圖模型C-index為0.839，校準(zhǔn)曲線趨向于理想曲線，見(jiàn)圖4A。ROC曲線顯示，列線圖模型的AUC為0.839（95%CI：0.814～0.871），靈敏度和特異度分別為80.00%和75.74%，說(shuō)明基于CA50、TSGF、TPA差值構(gòu)建的列線圖模型具有良好的預(yù)測(cè)精準(zhǔn)度，見(jiàn)圖4B。決策曲線顯示，在0.1～1.0范圍內(nèi)，該列線圖模型預(yù)測(cè)凈獲益值較高，說(shuō)明該列線圖模型臨床預(yù)測(cè)效能良好，見(jiàn)圖4C。

A，calibration curve；B，ROC curve；C，decision curve.圖4 中晚期乳腺癌放化療敏感性列線圖模型的校準(zhǔn)曲線、ROC曲線和決策曲線Fig.4 Calibration，ROC，and decision curves of the nomogram model for predicting sensitivity to radiochemotherapy in middle- and advanced-stage breast cancer

3 討論

研究［7］顯示，中晚期乳腺癌患者采取同步放化療治療，可提高臨床緩解率，縮小腫瘤體積，并改善生活質(zhì)量和免疫功能。但部分患者未獲得臨床緩解，導(dǎo)致預(yù)后不佳，還易出現(xiàn)復(fù)發(fā)、轉(zhuǎn)移等。因此，尋找一些特異度和靈敏度高的無(wú)創(chuàng)分子標(biāo)志物，對(duì)預(yù)測(cè)中晚期乳腺癌患者放化療敏感性具有重要作用。

腫瘤標(biāo)志物主要以激素、抗原、酶等形式存在于腫瘤細(xì)胞和宿主體液中，可準(zhǔn)確反映腫瘤細(xì)胞的生化性質(zhì)和代謝情況，臨床主要用于鑒別良惡性腫瘤、篩選腫瘤高危人群、判斷腫瘤進(jìn)展、評(píng)估腫瘤預(yù)后等［8］。血清腫瘤標(biāo)志物檢測(cè)是一種非介入性檢查措施，操作簡(jiǎn)單、檢測(cè)快捷。目前臨床發(fā)現(xiàn)，血清CA153、癌胚抗原、CA125等在乳腺癌患者組織和血清中差異表達(dá)，且與遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移、分化程度、血管形成等密切相關(guān)，可用于乳腺癌的早期診斷、預(yù)后評(píng)估等［9-10］。CA50、TSGF、TPA是臨床常見(jiàn)腫瘤標(biāo)志物。CA50是一種非特異性腫瘤抗原，與癌抗原19-9具有交叉性。CA50在人正常組織中含量較低，細(xì)胞癌變后可激活糖基化酶，引起細(xì)胞膜表層糖基結(jié)構(gòu)改變，導(dǎo)致大量CA50進(jìn)入血液或組織中［11］。已有研究［12］顯示，CA50在多種惡性腫瘤中高表達(dá)，腫瘤分期越高、分化程度越低、直徑越小，CA50陽(yáng)性率越高。TSGF是國(guó)際公認(rèn)的與惡性腫瘤有關(guān)的廣譜腫瘤標(biāo)志物，是由多種小分子代謝產(chǎn)物、氨基酸和糖類物質(zhì)形成的一種多肽因子，TSGF分泌增多可刺激惡性腫瘤細(xì)胞新血管形成，促進(jìn)腫瘤惡性生長(zhǎng)分化、轉(zhuǎn)移和毛細(xì)血管增生；TSGF在多種腫瘤中表達(dá)升高，具有較高靈敏度和特異度，可用于良惡性腫瘤鑒別、預(yù)后評(píng)估等［13］。TPA是一種與角蛋白8、18、19有關(guān)的一種多肽物質(zhì)，主要在多種惡性腫瘤組織和胎盤組織中表達(dá)；研究［14］發(fā)現(xiàn)，TPA水平升高與惡性腫瘤直徑、分化程度、浸潤(rùn)程度等有關(guān)。本研究發(fā)現(xiàn)，治療后不敏感組血清CA50、TSGF、TPA表達(dá)水平高于敏感組，CA50、TSGF、TPA差值低于敏感組，提示血清CA50、TSGF、TPA表達(dá)水平與中晚期乳腺癌患者放化療敏感性有關(guān)。筆者推測(cè)：患者腫瘤直徑越大、脈管發(fā)生侵犯、TNM分期越高、淋巴結(jié)發(fā)生轉(zhuǎn)移可促進(jìn)腫瘤細(xì)胞惡性生長(zhǎng)，進(jìn)而促進(jìn)新血管形成；放化療治療后，約30.49%的患者不敏感，影響治療效果，故不敏感組患者治療前后血清CA50、TSGF、TPA差值變化較小。

本研究使用LASSO回歸篩選的有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異的11個(gè)變量，發(fā)現(xiàn)最佳懲罰系數(shù)λ=3，篩選出3個(gè)預(yù)測(cè)變量為治療前后TSGF、CA50、TPA差值。logistic回歸也證實(shí)三者差值是中晚期乳腺癌放化療敏感性的影響因素，進(jìn)一步說(shuō)明血清CA50、TSGF、TPA與中晚期乳腺癌放化療敏感性有關(guān)。根據(jù)logistic回歸結(jié)果構(gòu)建中晚期乳腺癌放化療敏感性列線圖模型，提示三者差值越小，中晚期乳腺癌放化療不敏感風(fēng)險(xiǎn)越高。采用C-index對(duì)該模型進(jìn)行內(nèi)部驗(yàn)證，發(fā)現(xiàn)C-index為0.839，具有較高的準(zhǔn)確度，且校準(zhǔn)曲線趨向于理想曲線；ROC曲線和決策曲線顯示，該模型具有良好的預(yù)測(cè)精準(zhǔn)度和臨床預(yù)測(cè)效能。

綜上所述，在中晚期乳腺癌放化療不敏感患者中血清CA50、TSGF、TPA表達(dá)水平較高，且血清CA50、TSGF、TPA差值是患者放化療敏感性的影響因素，基于以上因素構(gòu)建的列線圖預(yù)測(cè)模型，具有較好的參考價(jià)值和臨床適用性。