术前联合检测肿瘤标志物在预测食管癌预后中的意义

蒋之胜，胡力文，丛壮壮，周 海，刘开超，王高明，申 翼

0 引 言

食管癌是全球常见的消化系统恶性肿瘤之一。全球肿瘤流行病统计数据(GLOBOCAN2018)显示，在世界范围内，新增食管癌57.2万例,2018年预计有50.9万例死于食管癌[1]。我国食管癌的新增病例数居世界首位,发病约占全球的50%，是世界上食管癌最高发的国家之一[2-3]。在我国食管癌病理类型以鳞状细胞癌为主占到90%以上。外科手术是可切除食管癌患者首选的主要治疗方法，随着医疗卫生技术的进步、微创理念及加速康复外科(ERAS)理念的发展，患者的长期预后有了明显的提高[4]。但由于食管癌手术方式复杂,术后并发症较多,手术切除后复发率较高，其5年存活率为40%左右[5]。

术后临床指标TNM分期是医学界公认的主要评估食管癌患者生存预后的因素。然而，TNM分期指标只有在食管癌手术切除及淋巴结清扫后才能获取，因此对食管癌患者进行手术之前的预后评估是相当困难的。对于体质较差或者难以施行手术的患者来说，其TNM的评估具有一定难度。肿瘤标志物(TMs)是肿瘤细胞在其生长和增殖过程中产生的，或由于与肿瘤的反应而被人体异常分泌的生物分子。它们在健康人中低水平表达，但在癌症患者中表达增加。它们可以反映出肿瘤的存在。研究表明，血清TMs在癌症的诊断，治疗和预后，监测中起着重要作用[6-8]。由于其便利性和非侵入性，血清TMs被广泛应用于临床。尽管在许多肿瘤(例如胰腺癌、卵巢癌、胃肠道癌、乳腺癌和肺癌)中都有采用术前血清TMs水平预测肿瘤患者预后的报道，但在食管癌中研究较少。目前已有的研究表明，术前血清CA19-9、CA125、SCC、Cyfra21-1的高表达对食管癌诊断与预后评估均有一定价值[9-11]，单纯的TMs对食管癌患者术后生存率评估价值尚可，但缺乏较高的敏感性。本研究分析了传统TMs在食管癌患者术前血清中的表达水平，并随访胸心外科行手术治疗的食管癌患者的预后情况，通过联合术前TMs对食管癌术后患者的生存情况进行更精确评价，作为术前评估的个体化指标，对患者治疗方案的制定有一定参考价值，并且肿瘤指标联合预测可以对患者的术后病理分期预测进行补充，更准确地预测患者术后预后。

1 资料与方法

1.1 临床资料回顾性分析2014年1月至2016年12月在东部战区总医院心胸外科行食管癌根治术的276例食管癌患者临床资料。纳入标准：①术后病理确诊为食管鳞状细胞癌；②行根治性食管癌切除术；③具有完整的临床资料及随访信息；④所有患者是同一术者手术。排除标准：①合并肝肾功能或者血液系统疾病者；②同时或既往患有其他恶性肿瘤病史；③围手术期死亡者(术后1个月内因严重并发症死亡者)；④术前行新辅助治疗的患者。

1.2 手术方法所有患者均进行胸段食管鳞癌根治术(行Mcknoen术式)，在患者的右胸后外侧、颈部U字型、上腹部正中做切口后，进行全胸段食管合并贲门和患者部分小弯切除，在大弯侧胃管经食管床进行颈部与食管吻合术，在手术过程中进行纵隔、上腹部淋巴结清除。

1.3 随访收集食管癌患者病历，将其各项信息录入数据库中，收集的信息包括：术前临床指标：性别、年龄、体重指数、肿瘤标志物血液水平[肿瘤标志物甲胎蛋白(AFP)、癌胚抗原(CEA)、糖类抗原19-9(CA19-9)、鳞状细胞癌抗原(SCC)、Cyfra21-1]；术后指标(肿瘤位置、肿瘤最大直径、TNM分期、细胞分化及术后临床结果)及随访信息(复发情况、生存状态)。随访和数据收集方式为患者术后门诊复诊或电话方式随访，患者术后第1～2年间隔4个月门复诊1次，第3～5年每半年复诊1次。满5年者，每1年复诊1次。年龄、肿瘤最大直径及肿瘤标志物AFP、CEA、CA19-9、SCC、Cyfra21-1水平以中位数分组。体重指数(BMI)根据中国肥胖问题工作组划分为：BMI<18.5 kg/m2为低体重,18.5～23.9 kg/m2为正常体重,24.0～27.9 kg/m2为超重，BMI≥28.0 kg/m2为肥胖。食管癌组织分型及临床分期根据美国癌症联合委员会(AJCC)制定的第八版食管鳞癌TNM分期系统。总体生存期(OS)定义为从手术日期到死亡或最后一次随访之间的时间间隔。随访期为60个月，截止到2019年12月随访结束。

2 结 果

2.1 患者临床病理特征276例食管癌患者中，男215例，女61例。中位年龄65.5岁；肿瘤最大直径中位数为3.0 cm；AFP中位数为2.73 μg/L；CEA中位数为1.90 μg/L；CA19-9中位数为8.60 IU/mL；CA125中位数为8.40 IU/mL；SCC中位数为0.90 ng/mL；Cyfra21-1中位数为2.66 ng/mL。患者的临床病理特征见表1。

表1 食管癌患者术前及术后临床病理特征(n=276)

2.2 食管癌患者随访情况和总的生存趋势截止随访结束,276例食管癌患者中，存活128例(46.4%)，死亡148例(53.6%)。所有患者均有完整随访资料，术后随访时间3～72个月，中位随访时间40个月。本组食管癌患者术后1、3、5年总生存率分别为85.5%、53.3%、45.5%，见图1。

图1 食管癌患者的总生存趋势

2.3 术后临床病理指标与食管癌患者生存预后的关系Kaplan-Meier生存分析显示，浸润深度T1+2患者(130例)平均食管癌术后生存时间长于T3+4期食管癌患者(146例)，其累积生存率分别为62.1%、31.1%(P<0.001)；未发生淋巴结转移的食管癌患者(158例)平均生存时间长于发生转移的食管癌患者(118例)，其累积生存率分别为62.3%、23.4%(P<0.001)；因发生远处转移(M)的患者仅有2例，未进行是否远处转移间比较；Ⅰ+Ⅱ期食管癌患者(161例)平均生存时间长于TNM分期Ⅲ+Ⅳ食管癌(115例)，其累积生存率分别为61.8%、25.2%(P<0.001)；细胞中高分化的食管癌患者(196例)平均生存时间长于细胞低分化者(80例)，其累积生存率分别为52.6%、32.2%(P<0.001)；肿瘤直径越小的患者预后越好(<3.0vs≥3.0 cm，按照中位数分组)，以3.0 cm为分界的肿瘤直径累积生存率依次是68.7%、32.9%(P<0.001)。上述结果表明，术后临床病理指标肿瘤浸润深度(T)、淋巴结转移(N)、临床TNM分期、细胞分化、肿瘤大小是影响食管癌生存的重要因素。见图2。

图2 术后临床指标与食管癌患者生存预后的关系

2.4 术前临床指标年龄、性别、BMI、肿瘤位置对食管癌患者生存预后的影响Kaplan-Meier生存分析表明，≥65.5岁的食管癌患者(138例)平均术后生存时间长于<65.5岁食管癌患者(138例)，其累积生存率分别为55.0%、38.3%(P=0.025)；性别、BMI及肿瘤位置对食管癌患者术后生存期的影响差异无统计学意义(P=0.185、P=0.245、P=0.426)。见图3。

图3 术前年龄、BMI、性别、肿瘤位置与食管癌患者生存预后的关系

2.5 术前临床指标肿瘤标志物对食管癌患者生存预后的影响术前临床指标肿瘤标志物AFP、CEA、CA19-9、CA125、SCC、Cyfra21-1血清水平按中位数分为低水平组和高水平组，Kaplan-Meier生存分析显示，SCC和Cyfra21-1低水平组食管癌患者术后预后较好(P<0.001、P=0.001)。其他4个术前临床指标肿瘤标志物AFP、CEA、CA19-9、CA125血清水平中位数分组的方法对食管癌患者术后生存期的影响差异无统计学意义(P>0.05)。见图4。

图4 术前临床指标肿瘤标志物与食管癌患者生存预后的关系

2.6 食管癌患者术前临床指标和术后临床病理指标两两之间的定量相关性分析Spearman等级相关检验分析结果显示：T与N(r=0.427,P<0.01)、TNM分期(r=0.641,P<0.01)呈正相关；N与TNM分期(r=0.862,P<0.01)呈正相关；分化与T(r=0.240,P<0.01)、N(r=0.399,P<0.01)、TNM(r=0.410,P<0.01)呈正相关。术前临床指标中的CA19-9水平与细胞分化(r=0.145，P<0.01)呈正相关；CA19-9水平与T(r=0.114，P<0.05)呈正相关；SCC水平与T(r=0.378,P<0.01)、N(r=0.164,P<0.01)、TNM分期(r=0.211,P<0.01)呈正相关；Cyfra21-1水平与T(r=0.106,P<0.05)、TNM分期(r=0.121,P<0.05)亦呈正相关。

2.7 食管癌患者术前和术后临床指标的Cox单因素和多因素生存风险回归分析

2.7.1 Cox单因素回归分析术前临床指标中的年龄(P=0.027)、SCC(P<0.001)、Cyfra21-1(P=0.001)，术后临床病理指标中的肿瘤最大直径(P<0.001)、T(P<0.001)、N(P<0.001)、分化程度(P<0.001)、TNM分期(P<0.001)均对食管癌患者生存预后有影响。见表2。

表2 食管癌患者术前和术后临床病理指标的Cox单因素生存分险回归分析

2.7.2 Cox多因素回归分析术前SCC(P<0.001)，Cyfra21-1(P=0.014)，术后细胞分化(P<0.001)、TNM分期(P<0.001)是食管癌患者生存预后的独立危险因素。血清肿瘤标志物SCC高水平组食管癌患者的死亡风险是低水平组的2.064倍(HR=2.064，95%CI：1.458～2.923)；Cyfra21-1高水平组食管癌患者的死亡风险是低水平组的1.161倍(HR=1.161，95%CI：1.064～1.267)；术后临床病理指标中，细胞分化中低分化组食管癌患者的死亡风险约是中+高分化组患者的1.835倍(HR=1.835，95%CI：1.289～2.613)；临床分期Ⅲ+Ⅳ期食管癌患者死亡风险约是Ⅰ+Ⅱ期的2.595倍(HR=2.595，95%CI：1.817～3.706)。见表3。

表3 食管癌患者术前和术后临床病理指标的Cox多因素生存分险回归分析

2.8 ROC曲线分析食管癌患者术前肿瘤标志物和术后临床病理指标与术后生存预后的关系结果显示术前肿瘤标志物指标ROC曲线下面积(AUC)分别为：SCC(AUC=0.686，P<0.001)；Cyfra21-1(AUC=0.639，P<0.001)。术前SCC与Cyfra21-1联合线下面积(AUC=0.707，P<0.001)预测食管癌患者术后生存预后的能力略高于T(AUC=0.706，P<0.001)和N(AUC=0.706，P<0.001)，低于TNM分期(AUC=0.751，P<0.001)。见图5。

图5 术前和术后临床指标预测食管癌患者术后生存预后的ROC曲线

3 讨 论

术后生存时间是评估食管癌患者治疗效果的重要指标。尽管近年来食管癌的发病率有所下降，但总体5年生存率仍然相对较低。临床TNM分期是世界公认的评估食管癌术后生存预后的金标准[12]。在本研究中，食管癌患者累积生存率低与肿瘤浸润深度较深、淋巴结有转移、TNM分期较晚相关。然而，TNM分期是只能在手术后确认的临床病理指标，只能为术后的治疗策略提供理论依据，而对个体食管癌患者术前规划手术策略意义不大。因此，在术前寻找能够预测食管癌生存预后的标志物受到人们的关注。TMs检测方便、价格实惠，为癌症的诊断，治疗和预后评估提供了重要的可替代方案。

SCC是肿瘤相关抗原TA-4的一部分，TA-4是一种由Kato和Torigoe首先分离的一种特定糖蛋白，亦是丝氨酸蛋白酶抑制物家族成员[13]。在鳞状细胞癌患者中，SCC被释放且经常升高[11]。在肿瘤的诊断、复发及预后的判断中经常使用。治疗前血清SCC浓度与局部晚期宫颈癌复发成正相关[14-15]。既往的研究表明，食管癌患者在治疗前血清SCC水平越高提示肿瘤分期相对较晚和不良的预后[16-17]。CYFRA 21-1是角蛋白家族的成员，是一种由KRT19基因编码的蛋白质[18]。它在许多恶性肿瘤中过表达，例如肺癌和乳腺癌[19-20]。既往一些研究对肿瘤标志物与肺癌、胃癌及宫颈癌患者的生存预后进行分析，已经证明高Cyfra21-1血清滴度对应于非小细胞肺癌和大肠癌患者的不良预后[21-22]。

本研究表明，术前SCC和CYFRA 21-1水平升高表明ESCC患者预后较差。与Cao等[11]和Kosugi等[17]的研究一致。此外，本研究分析了术前SCC和CYFRA 21-1血清水平的预后价值。单因素分析表明，术前血清中SCC和CYFRA 21-1水平升高术后存活时间越短。Cox多因素生存风险回归分析提示，术前血清肿瘤标志物SCC血清水平是影响食管癌患者术后预后的独立危险因素。我们还评估了术前血清SCC和CYFRA 21-1水平与临床病理学指标之间的相关性。肿瘤标志物SCC、Cycra21-1血液水平均与术后临床TNM分期呈正相关关系。即SCC、Cycra21-1血液水平越高，TNM分期越晚。因此，猜测SCC和Cyfra21-1可能在肿瘤细胞生长、粘附、侵袭或转移中起作用[23]。

迄今为止，在根治性手术后使用术前血清指标水平评估食管鳞癌(ESCC)的预后尚未被接受。CYFRA 21-1和SCC的预后价值仍然存在争议。确实，由于缺乏高敏感性，临床上仅使用单个阳性肿瘤标志物进行预后评价可能很困难[11]。Yamamoto等[24]报道ESCC中SCC和CYFRA 21-1的敏感性分别为25.0%和47.9%。因此，本研究为了更准确地评估这两种标志物的预后预测价值，联合使用血清SCC和CYFRA 21-1水平以提高敏感性，从而进行有用的预后判断。ROC曲线线下面积表示各因子预测食管癌患者术后生存预后的能力，一般认为AUC>0.7，具有较好的预测能力。结果显示临床分期TNM线下面积最大，为0.751(P<0.001)，预测能力最好。联合SCC、Cycra21-1两项肿瘤指标(AUC=0.707)预测预后高于单个指标预测能力，优于术后T和N两项指标的预测，略低于TNM分期预测能力。

目前的结果表明，根据术前血清SCC和CYFRA 21-1水平，食管癌患者的TMs具有独立的预后作用。TMs可以作为ESCC患者预后预测的新变量。联合TMs能够大大提高其敏感性，提高预测能力。血清SCC和CYFRA 21-1水平的测量价格便宜，无创且在临床上常规使用。联合检测术前肿瘤标志物，评估食管癌患者术后生存情况，为临床提供方便，且能广泛应用的预测食管癌患者预后的术前预测公式，在术前对具体食管癌患者进行生存预后进行评估，推断术后3年或5年生存概率，制定最优适合个人的医疗方案(例如：手术的可行性方案、放化疗策略等)，尽可能的延长患者的术后生存时间，优化食管癌全程管理。

本研究存在一些局限性。首先，本研究患者的数据是从单一机构数据库中收集的。因此，存在一定程度上的选择偏见。其次，它仅包括一项回顾性研究，其设计中固有的错误和偏差可能不可避免地影响结果。基于术前血清SCC和CYFRA 21-1水平是评价食管癌患者术后预后的重要预后因素。TMs可以作为ESCC预后预测的潜在标志。需要进一步的多中心、大样本、前瞻性研究来验证。