肝癌TACE 抵抗的危險因素分析及其預測模型構建與驗證

劉傳強，徐小蓮，王玲玲，管玥，王錫臻

1 山東第二醫(yī)科大學醫(yī)學影像學院，山東濰坊 261031；2 壽光市人民醫(yī)院影像中心；3 山東第二醫(yī)科大學附屬醫(yī)院電生理室；4 山東第二醫(yī)科大學附屬醫(yī)院影像中心

肝癌是全世界第六大常見癌癥，也是第三大癌癥相關死亡原因［1］。肝癌發(fā)病隱匿，早期缺乏典型的臨床癥狀，60%以上患者確診時已進展至中晚期［2］，錯過了根治性手術的最佳時機，經(jīng)導管肝動脈化療栓塞術（TACE）成為其主要的治療方式，并且往往需要多次TACE 治療。但頻繁TACE 治療會導致肝功能異常和血管損傷，不僅可導致宏觀層面上的血管夾層、變細甚至閉塞，還可引起缺氧和血管內(nèi)皮生長因子上調(diào)，進而加速腫瘤侵襲和轉移，即出現(xiàn)TACE 抵抗。“ TACE 抵抗”這一概念最早是由日本肝病學會提出，并于2014 年更新為日本肝病學會-肝病研究組標準。2021 年中國介入醫(yī)師分會（CCI）提出了符合中國臨床實踐的TACE 抵抗CCI 定義及專家共識［3］。TACE 抵抗出現(xiàn)后，繼續(xù)TACE 治療會導致患者機體損傷以及腫瘤快速進展。當前僅有TACE 治療的預后模型，如TACE 再治療評估評分、肝癌動脈栓塞預后（HAP）評分、改良HAP 評分等，但它們對TACE 抵抗的術前預測效能不佳。目前臨床尚無基于TACE 抵抗CCI 定義及專家共識的術前預測模型。鑒于此，本研究分析了肝癌TACE 抵抗的危險因素，據(jù)此構建了列線圖預測模型，并進一步驗證了該模型的預測效能。現(xiàn)報告如下。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 選擇2018 年2 月—2023 年3 月在壽光市人民醫(yī)院接受TACE治療的肝癌患者164例，均經(jīng)肝臟穿刺病理活檢證實。納入標準：①符合肝癌診斷標準，巴塞羅那臨床肝癌（BCLC）分期A、B期；②Child-Pugh 分級A、B 級；③具有TACE 治療適應證且無相關禁忌證，至少接受3次TACE治療。排除標準：①TACE 治療前接受其他抗腫瘤治療者；②合并心、肺、腎等重要臟器嚴重功能障礙者；③合并其他部位惡性腫瘤者。所有研究對象按1∶1匹配方式劃分為訓練集和驗證集。其中，訓練集男79例、女3 例，年齡47～77（63.8 ± 8.7）歲；驗證集男66 例、女16 例，年齡47～77（62.7 ± 8.5）歲。訓練集與驗證集性別、年齡具有可比性。本研究經(jīng)壽光市人民醫(yī)院醫(yī)學倫理委員會批準（倫理編號：20240130），所有研究對象或其家屬知情同意并簽署書面知情同意書。

1.2 TACE 抵抗判定 所有研究對象由同一血管介入團隊實施TACE 治療。至少進行3 次標準TACE 治療后1～3 個月，接受上腹部CT 平掃及動態(tài)增強掃描。根據(jù)上腹部CT 平掃及動態(tài)增強掃描結果，參照mRECIST 標準評估TACE 的治療效果。根據(jù)TACE 抵抗CCI 定義及專家共識，與TACE 治療前比較，目標病灶進展，即可判定為TACE 抵抗。出現(xiàn)以下情況，不判定為TACE 抵抗：①目標病灶以外出現(xiàn)了新生病灶；②新出現(xiàn)的血管侵犯；③新出現(xiàn)的肝外遠處轉移；④由于肝動脈閉塞以及廣泛的肝動脈-肝靜脈瘺或肝動脈-門靜脈瘺無法正常進行TACE 治療。TACE 抵抗由兩位經(jīng)驗豐富的醫(yī)師協(xié)商判定。其中，訓練集TACE 有效49 例、TACE 抵抗33例，驗證集TACE有效58例、TACE抵抗24例。

1.3 肝癌TACE 抵抗相關的資料收集 收集所有研究對象的一般資料、實驗室檢查資料及影像學檢查資料。一般資料包括性別、年齡及是否合并糖尿病、乙肝和ALBI 評分；實驗室檢查資料包括中性粒細胞計數(shù)、淋巴細胞計數(shù)以及血清谷丙轉氨酶、γ-谷氨酰轉肽酶、總膽紅素、直接膽紅素、間接膽紅素、白蛋白、甲胎蛋白水平；影像學檢查資料包括主要腫瘤大小、腫瘤數(shù)量、腫瘤包膜、動脈增強比（AER）、門靜脈動脈增強比（APR）、強化模式。

1.4 肝癌TACE 抵抗的預測模型構建與驗證 利用Logistic 單變量分析確定與TACE 抵抗相關的危險因素。將篩選出來的變量在排除共線性后，納入多因素Logistic 回歸模型，從而確定TACE 抵抗的預測變量。預測模型開發(fā)也是基于多因素Logistic回歸分析確定的TACE 抵抗預測變量，通過機器學習隨機森林分類篩選其預測變量的特征重要性并繪制預測模型列線圖。通過受試者工作特征（ROC）曲線下面積驗證該模型的預測效能。

1.5 統(tǒng)計學方法 本研究遵循個體預后或診斷的多變量預測模型的透明報告（TRIPOD）指南。正態(tài)分布的計量資料以±s表示，結果比較采用獨立樣本t檢驗；非正態(tài)分布的計量資料以M（P25，P75）表示，結果比較采用非參數(shù)檢驗。計數(shù)資料比較采用χ2檢驗。危險因素分析采用多因素Logistic回歸模型。危險因素的特征重要性分析采用機器學習隨機森林分類。預測效能分析采用受試者工作特征（ROC）曲線。采用Hosmer-Lemeshow 擬合優(yōu)度檢驗評價預測模型的校準能力。P＜0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結果

2.1 肝癌TACE 抵抗的危險因素 訓練集TACE 有效者與TACE 抵抗者基線資料比較見表1。以是否發(fā)生TACE 抵抗（否=0，是=1）為因變量，以是否合并乙肝（否=0，是=1）、ALBI評分（原值錄入）、γ-谷氨酰轉肽酶（原值錄入）、白蛋白（原值錄入）、甲胎蛋白（原值錄入）、腫瘤數(shù)量（1 個=0，＞1 個=1）、有無腫瘤包膜（有=0，無=1）、強化模式（1、2型=0，3、4型=1）為自變量，由于白蛋白與ALBI 評分存在共線性，將白蛋白排除，其余自變量納入多因素Logistic 回歸模型。結果發(fā)現(xiàn)，合并乙肝、高ALBI評分、高水平甲胎蛋白、無腫瘤包膜以及強化模式3、4 型是導致肝癌TACE抵抗的獨立危險因素（P均＜0.05），見表2。

表1 訓練集TACE有效者與TACE抵抗者基線資料比較

表2 訓練集TACE抵抗的多因素Logistic回歸分析結果

2.2 肝癌TACE抵抗的預測模型構建與驗證結果通過機器學習隨機森林分類評估訓練集TACE 抵抗5 個獨立危險因素的特征重要性，結果發(fā)現(xiàn)甲胎蛋白（36.1%）、強化模式（30.4%）、ALBI 評分（26.5%）的特征重要性較大，而無腫瘤包膜（2.8%）和合并乙肝（4.1%）的特征重要性較小，故將其排除。利用甲胎蛋白、強化模式、ALBI評分構建肝癌TACE抵抗的預測模型并繪制列線圖，見圖1。

圖1 訓練集肝癌TACE抵抗的列線圖預測模型

ROC 曲線分析顯示，在訓練集中該模型預測肝癌TACE抵抗的曲線下面積（AUC）為0.899（95%CI：0.831～0.967），其預測準確率為91.5%、召回率為91.5%、精確率為91.6%；在測試集中該模型預測肝癌TACE 抵抗的AUC為0.753（95%CI：0.642～0.863），其預測準確率為81.7%、召回率為81.7%、精確率為82.2%。Hosmer-Lemeshow擬合優(yōu)度檢驗發(fā)現(xiàn)，該模型在訓練集和測試集中的一致性較好（訓練集：χ2=11.829，P＞0.05；測試集：χ2=7.927，P＞0.05）。

3 討論

肝癌是發(fā)病率和死亡率均較高的惡性腫瘤，其早期癥狀不典型，主要表現(xiàn)為消化系統(tǒng)癥狀，如食欲減退、消化不良、飯后上腹飽脹等，但病情進展迅速，許多患者確診時就已達到局部晚期或發(fā)生遠處轉移，錯過了根治性手術的最佳時機。自1976 年GOLDSTEIN等首次報道TACE治療肝癌以來，TACE在全球范圍內(nèi)得到廣泛應用［4］。對于不能手術切除且肝功能相對較好的肝癌患者，TACE 的治療效果已被證實，能夠明顯延長患者生存時間。

有研究認為，TACE 是BCLC 分期B 期肝癌的標準一線治療方案［5］。由于BCLC 分期B 期肝癌具有高度異質性，接受TACE 治療的總體預后差異較大［6］。此外，多次TACE治療可導致栓塞相關肝損傷增加、新生血管生成以及腫瘤周圍異位血供等，這些因素可能會抵消TACE 的治療獲益，甚至會對患者總生存期造成不利影響，即出現(xiàn)TACE 抵抗。TACE抵抗出現(xiàn)后，繼續(xù)TACE 治療可導致患者機體損傷以及腫瘤快速進展。章娜等［7］分析了218 例行TACE 治療的HCC 患者臨床資料，利用Cox 風險回歸分析得出TACE 抵抗的危險因素為BCLC 分期以及腫瘤最大徑、數(shù)量及邊界，并建立了列線圖模型。然而該研究將疾病進展（PD）和疾病穩(wěn)定（SD）均歸為治療無應答，與中國介入醫(yī)師協(xié)會于2021 年提出的TACE抵抗CCI定義及專家共識截然不同，該共識參照mRECIST標準評估TACE的治療效果，將PD判定為TACE抵抗，而SD不判定為TACE抵抗。

當前尚無基于CCI 定義及專家共識的TACE 抵抗預測模型。本研究基于該共識通過Logistic 回歸分析發(fā)現(xiàn)，TACE 抵抗的危險因素為合并乙肝、高ALBI 評分、高水平甲胎蛋白、無腫瘤包膜以及強化模式3、4 型。ALBI 評分是評估肝臟儲備功能的有效工具，已被證實能夠預測肝癌結局，如總生存率、無復發(fā)生存期以及肝切除術后肝衰竭等［8-9］。肝癌患者TACE 治療后，肝功能通常會惡化，最終影響總生存期。TACE治療后1個月，約30%肝癌患者血清膽紅素水平升高，超過一半患者血清白蛋白水平降低，表明肝功能已惡化［10］。這些變化會影響ALBI評分。CHI等［11］研究報道，24.3%肝癌患者在TACE治療后1 個月出現(xiàn)ALBI 評分明顯變化。近期研究還發(fā)現(xiàn)，肝癌患者TACE 治療后血清膽紅素水平明顯升高，同時血清白蛋白水平明顯降低［12］。腫瘤負荷和肝功能儲備的多樣性對肝癌患者生存和病情進展有著至關重要的影響。肝臟狀態(tài)的準確評估對于優(yōu)化TACE 治療后肝癌患者的健康收益起著重要作用。本研究ALBI 評分在預測TACE 抵抗的特征重要性為26.5%。在廣泛使用的肝癌生物標志物中，甲胎蛋白是肝癌診斷和療效評估的特異性標志物。甲胎蛋白在TACE的治療效果評估亦具有重要作用。雖然甲胎蛋白是一個獨立的肝癌預后標志物，但國外研究報道30%～40%肝癌患者血清甲胎蛋白水平并未明顯升高［13］。甲胎蛋白陰性肝癌通常與非病毒性病因有關，如非酒精性脂肪性肝炎、酒精性肝病，并且這種肝癌具有不同于病毒性肝癌獨特的分子發(fā)病機制。而我國大部分肝癌患者乙肝表面抗原陽性，在本研究中乙肝表面抗原陽性患者高達89%，并且甲胎蛋白在預測TACE 抵抗中的特征重要性達36.1%。一般來說，腫瘤血管強化模式1、2型代表組織高中分化，3、4型代表組織低未分化。腫瘤血管強化模式與TACE 的治療效果密切相關［14］，1、2 型強化模式栓塞劑的栓塞程度高，3、4型強化模型可能會有部分腫瘤血管未栓塞或栓塞不完全，導致腫瘤細胞的滅活效果降低。本研究腫瘤血管強化模式在預測TACE 抵抗中的特征重要性達30.4%。這些因素為本研究構建TACE抵抗的預測模型提供了充分依據(jù)。

由于腫瘤包膜和乙肝表面抗原這兩個因素預測TACE 抵抗的特征重要性較小，本研究利用ALBI 評分、甲胎蛋白及強化模式構建了列線圖預測模型。在訓練集中，該模型預測肝癌TACE 抵抗的AUC為0.899，其預測準確率為91.5%、召回率為91.5%、精確率為91.6%；在測試集中，該模型預測肝癌TACE 抵抗的AUC為0.753，其預測準確率為81.7%、召回率為81.7%、精確率為82.2%。Hosmer-Lemeshow 擬合優(yōu)度檢驗發(fā)現(xiàn)，該模型在訓練集和測試集中的一致性較好。結果表明，該模型能夠用于預測TACE抵抗，從而避免TACE抵抗后繼續(xù)TACE 治療導致的肝功能惡化和預后不良，并且該模型的預測準確率較高，方法簡便，易于臨床應用。研究表明，索拉非尼是第一個被證實能夠使晚期肝癌生存獲益的靶向藥物，對于TACE 治療無效的肝癌患者，加用索拉非尼比單獨TACE 治療的生存獲益更大［15］。因此，與TACE 單一治療相比，早期對TACE 抵抗高風險的肝癌患者進行有效的系統(tǒng)治療能夠顯著改善預后［16］。

綜上所述，合并乙肝、高ALBI評分、高水平甲胎蛋白、無腫瘤包膜以及強化模式3、4 型是導致肝癌TACE抵抗的獨立危險因素；以ALBI評分、甲胎蛋白和強化模式構建了肝癌TACE 抵抗的預測模型，經(jīng)驗證，該模型的預測效能較好。但本研究為回顧性研究，樣本量相對較小，其結論尚需多中心、大樣本量、前瞻性研究進一步驗證。