炎症标志物对结直肠癌患者预后影响的临床研究

杨战锋 郭晓磊 郭魁元 吴万庆 闫军浩

结直肠癌是我国常见的消化道恶性肿瘤，是引起肿瘤患者死亡的第3位常见原因[1]。2018年，我国结直肠癌发病人数为37.6万例，死亡人数为19.1万例；近年来，随着我国人群饮食结构及年龄结构的改变，结直肠癌发生率及病死率均呈上升趋势[2]。目前，结直肠癌的治疗方式是以手术为主的综合治疗，术后肿瘤的复发与转移是影响患者长期生存的决定性因素。炎性反应在肿瘤的发生、发展过程中发挥着重要作用，被认为是影响肿瘤患者生存结局的关键因素[3～5]。作为代表机体炎性反应状态的炎症标志物，如血小板淋巴细胞比值(platelet to lymphocyte ratio，PLR)、单核细胞淋巴细胞比值(monocyte to lymphocyte ratio，MLR)、中性粒细胞淋巴细胞比值(neutrophil to lymphocyte ratio，NLR)、系统免疫炎症指数(systemic immune inflammation index，SII)，已报道与食管癌、胃癌、肝癌等多种肿瘤的预后有关[6～9]。既往研究主要分析1～2个炎症标志物，本研究回顾性分析357例结直肠癌患者的临床及随访资料，探讨术前PLR、MLR、NLR和SII对结直肠癌根治术后患者预后的影响。

对象与方法

1.研究对象：回顾性分析2012年10月～2017年10月郑州大学第五附属医院普外科收治的结直肠癌患者的临床资料。纳入标准：①病理学首次确诊为结直肠癌；②有完整的临床病理学资料；③行根治性结直肠癌切除术。排除标准：①术前患者处于全身感染状态或合并免疫系统疾病；②肿瘤未能切除或姑息性手术；③合并其他部位恶性肿瘤；④术前患者已行放疗或化疗；⑤患者术后生存时间不足3个月。最终共纳入357例结直肠癌患者。本研究经郑州大学第五附属医院医学伦理学委员会审批(伦理审批号：KY2022010)。

2.资料收集和随访：通过住院电子病历系统收集初诊结直肠癌患者的临床资料。收集的临床资料包括性别、年龄、肿瘤TNM分期、肿瘤大体类型、病变部位、分化程度、术后化疗情况，患者入院术前首次检验的外周血中性粒细胞计数(neutrophil, N)、淋巴细胞计数(lymphocyte, L)、单核细胞计数(monocyte, M)、血小板计数(platelet, P)、血红蛋白水平、白蛋白水平、癌胚抗原(carcinoembryonic antigen，CEA)水平、糖类抗原19-9(carbohydrate antigen 19-9，CA19-9)水平及CA242水平。计算PLR、MLR、NLR、SII，PLR=P/L，MLR=M/L，NLR=N/L，SII=N×P/L。肿瘤的组织学诊断以术后标本的常规病理学诊断为准，根据美国癌症联合委员会(American Joint Committee on Cancer，AJCC)第7版国际肿瘤分期系统进行TNM分期。采用查阅电子病历、门诊随访及电话随访相结合的方式。随访截止日期为2021年5月1号或失访患者的末次随访日期。总生存期定义为自患者首次确诊结直肠癌日期至患者死亡或随访截止日期之间的时间间隔。

3.统计学方法：应用R 4.0.2统计学软件进行数据分析。采用timeROC包绘制时间依赖性受试者操作特征(receiver operator characteristic，ROC)曲线并确定炎症标志物预测术后患者生存情况的最佳截断值，最佳截断值定义为使约登指数达最大值时所对应炎症标志物的分界值，并据此将患者分为高值组和低值组。组间临床病理特征的比较采用χ2检验，生存情况的比较采用Kaplan-Meier法。采用survival包进行生存分析，COX比例风险回归模型分析预后影响因素。采用glmnet包进行最小绝对值收敛和选择算子(least absolute shrinkage and selection operator，LASSO)COX回归分析排除变量之间可能产生的共线性，留一交叉验证(leave one out cross validation，LOOCV)法协助变量筛选。以P<0.05为差异有统计学意义。

结 果

1.入组患者的基本特征：本研究共纳入357例结直肠癌患者，其中男性228例(63.9%)，女性129例(36.1%)；患者年龄为17～96岁，中位年龄为65岁，年龄≤65岁181例(50.7%)，>65岁176例(49.3%)；随访时间为5～104个月，中位随访时间为49.4个月；Ⅰ期患者55例(15.4%)，Ⅱ期患者147例(41.2%)，Ⅲ期患者155例(43.4%)；肿瘤部位位于右半结肠者101例(28.3%)，位于左半结肠者97例(27.2%)，位于直肠者159例(44.5%)；随访期间死亡111例(31.1%)，生存246例(68.9%)。

2.确定PLR、MLR、NLR及SII的截断值：采用时间依赖性ROC曲线确定4种炎症标志物的最佳截断值，详见图1，当4种炎症标志物预测患者2～5年生存情况时，曲线下面积(area under curve，AUC)波动较小，炎症标志物预测患者生存情况比较稳定。取炎症标志物预测患者术后3年生存情况的AUC值并绘制相应的ROC曲线，详见图2。PLR、MLR、NLR、SII的AUC值分别为0.693、0.690、0.680、0.714，所对应的截断值分别为180、0.333、2.842、606.154。

图1 PLR、MLR、NLR及SII预测结直肠癌患者术后生存情况曲线

图2 PLR、MLR、NLR及SII的受试者操作特征曲线

3.PLR、MLR、NLR、SII与临床病理特征的关系及对患者预后的影响：PLR、MLR、NLR、SII值与肿瘤病变部位及白蛋白值均明显相关(P<0.05)，而与性别、CEA、CA19-9及CA242均不相关(P>0.05)。对于PLR，高值组与低值组患者在年龄、TNM分期、肿瘤大体类型、肿瘤分化程度及血红蛋白水平比较，差异有统计学意义(P<0.05)；对于MLR，高值组与低值组患者的年龄、TNM分期、肿瘤大体类型、肿瘤分化程度及血红蛋白水平比较，差异无统计学意义(P>0.05)；对于NLR，高值组与低值组患者的年龄及肿瘤分化程度比较，差异有统计学意义(P<0.05)，而高值组与低值组患者的TNM分期、肿瘤大体类型及血红蛋白水平比较，差异无统计学意义(P>0.05)；对于SII，高值组与低值组患者的肿瘤分化程度及血红蛋白水平比较，差异有统计学意义(P<0.05)，而高值组与低值组患者的年龄、TNM分期及肿瘤大体类型比较，差异无统计学意义(P>0.05)，详见表1。对于PLR、MLR、NLR、SII，低值组患者总体生存率均明显高于高值组患者(P<0.05)，详见图3。

表1 结直肠癌患者PLR、MLR、NLR、SII与临床病理特征的相关性(n)

图3 不同亚组患者的生存曲线A.高PLR和低PLR组；B.高MLR和低MLR组；C.高NLR和低NLR组；D.高SII和低SII组

4.患者预后影响因素分析：单因素COX回归分析结果显示，年龄、TNM分期、分化程度、CEA水平、PLR、MLR、NLR、SII与患者预后显著相关(P<0.05)。将单因素分析差异有统计学意义的变量进一步采用LASSOCOX回归分析筛选变量，最终将年龄、TNM分期、CEA水平、PLR、MLR、NLR、SII纳入多因素COX回归分析，结果显示，年龄、TNM分期、CEA水平、MLR、SII是结直肠癌患者预后的独立影响因素(P<0.05)，详见表2。

表2 单因素和多因素COX回归分析

讨 论

结直肠癌是消化道最常见的肿瘤之一，其早期症状隐匿，发现时多数已处于中晚期，肿瘤的病理类型、TNM分期及分化程度常用于临床上推测患者的预后，特别是TNM分期主要用于指导临床决策，但在实际工作中，肿瘤状态相似的患者有时有着不同的生存结局。寻找新的标志物来协助评估肿瘤患者的预后在制定肿瘤患者个体化的治疗策略中有重要意义。

炎症对肿瘤的发生、发展有重要的影响。长期慢性的炎症刺激可以引起细胞增殖失控，并导致细胞增生和肿瘤形成[3]。淋巴细胞在通过细胞毒性细胞死亡杀灭肿瘤细胞中起着关键的作用，此外淋巴细胞还可通过产生细胞因子而阻止肿瘤细胞的增殖与转移[10]。淋巴细胞在人类主动免疫及被动免疫反应中占有举足轻重的地位，淋巴细胞数目低下反映出机体对肿瘤的免疫反应较弱，而炎性反应可以抑制淋巴细胞免疫功能，从而导致机体免疫监视功能下降，利于肿瘤的发生、发展[11,12]。血小板可以通过分泌转化生长因子-β、P选择素、趋化生长因子及血管内皮生长因子等，促进肿瘤的分化与增殖[13]。肿瘤微环境在肿瘤的发生、发展与转移中起着至关重要的作用[14]。单核细胞在肿瘤微环境中形成肿瘤相关巨噬细胞(tumor-associated macrophage,TAM)，其促进肿瘤血管生成及肿瘤细胞侵袭、转移，并抑制抗肿瘤免疫反应，从而促进肿瘤进展[15,16]。此外，巨噬细胞浸润已在多种实体瘤中被证实与肿瘤患者较差的预后有关[17]。在肿瘤微环境的诱导下，中性粒细胞能够分泌白细胞介素、肿瘤坏死因子和血管内皮生长因子，促进肿瘤的血管生成，促进肿瘤的生长与转移[18]。近年来，多项研究表明，代表机体炎性反应状态的炎症标志物与肿瘤患者的预后相关，炎性反应在肿瘤中的作用越来越受到关注。

本研究同时分析4种炎症标志物，以评估其对结直肠癌患者的预后价值。首先采用ROC曲线确定炎症标志物预测结直肠癌患者术后3年生存情况的最佳截断值并以此作为分组依据。PLR、MLR、NLR、SII值高与白蛋白值低均明显相关(P<0.05)，PLR、MLR、NLR、SII高值组较低值组患者预后差，患者白蛋白值低说明体质偏差，是预后不良的危险因素。PLR、MLR、NLR、SII值与肿瘤病变部位均明显相关(P<0.05)，本研究纳入病例中直肠癌占比较多，PLR、MLR、NLR、SII低值组中直肠癌患者占比较高值组高；PLR、MLR、NLR、SII与部分临床病理特征相关，考虑可能与纳入样本量大小限制或纳入样本存在偏倚等因素有关。

单因素COX回归分析表明，年龄、TNM分期、分化程度、CEA水平、PLR、MLR、NLR及SII均与患者的预后显著相关。以上单因素COX回归分析中差异有统计学意义的变量，进一步采用LASSOCOX回归分析剔除可能产生共线性的变量，进行多因素COX回归发现，年龄、TNM分期、CEA水平、MLR及SII是影响结直肠癌患者预后的独立危险因素。年龄及CEA水平高被认为是结直肠癌患者预后的危险因素[19]。TNM分期越高，说明肿瘤分期越晚，患者预后越差。MLR、SII升高表明单核细胞、血小板、中性粒细胞的升高和(或)淋巴细胞数目的下降，引起机体促肿瘤因素增强和抗肿瘤作用下降，利于肿瘤细胞的增殖与转移，这预示着肿瘤患者的预后较差。本研究发现，MLR、SII是结直肠癌患者预后的独立危险因素。此外，SII是基于血小板、中性粒细胞及淋巴细胞的综合性炎症标志物，对预测结直肠癌的预后优于PLR及NLR。

综上所述，术前MLR及SII是结直肠癌患者预后的独立危险因素，高MLR和高SII与不良预后有关。MLR、SII是临床上简单易得且廉价的指标，可作为评估结直肠癌患者预后的指标。需要注意的是，本研究所纳入的病例数量有限，有一定的局限性，因此需要开展大样本量、多中心的研究予以进一步证实。