作者:Jinming Fu et al. 来源:Cancers 发布时间:2021/11/16 15:23:14
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便捷的术前外周血细胞计数,有望为准确预测结直肠癌患者预后诊断 | MDPI Cancers

论文标题:Prognostic Inflammatory Index Based on Preoperative Peripheral Blood for Predicting the Prognosis of Colorectal Cancer Patients

期刊:Cancers

作者:Jinming Fu et al.

发表时间:22 December 2020

DOI:10.3390/cancers13010003

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期刊链接:https://www.mdpi.com/journal/cancers

结直肠癌症作为中国第五大致死癌症,其肿瘤-淋巴结转移 (TNM) 的发生和一些特定的组织学特征已被看作为结直肠癌症的预后因素,然而,一些具有相同特征的病人却往往表现出不同的生存率;虽然有各种各样的生物指标被报道与临床预后有一定的联系,但是高昂的花费和对于实验室较高的要求大大限制了其在常规临床中的应用。

研究摘要

哈尔滨医科大学的Jinming Fu和Ji Zhu等人在Cancers期刊上发表了一篇基于术前外周血的预后炎症指数可预测结直肠癌患者预后的原创性文章,作者通过生物信息学的手段构建了一种基于术前外周血细胞计数的预后炎症指数,并在大量病人样本数据中验证了其准确性和普适性,有望为未来结直肠癌患者的预后诊断提供一个便捷有效的新手段。

研究内容

本研究共纳入9315例原发性结直肠癌患者,来自两个独立分组,其中II期4471例,III期4844例。建模组的中位随访时间为70.0个月,在此期间有1274例死亡;在外部验证组中,中位随访时间为24.0个月,在此期间有543例死亡。

由于炎症能抑制免疫系统抗肿瘤的功能,并且临床上可以轻易地通过外周血进行炎症检测,所以作者们通过评估中性粒细胞与淋巴细胞比率 (NLR)、血小板与淋巴细胞比率 (PLR)、淋巴细胞与单核白细胞比率 (LMR)、系统性免疫性炎症指数 (SII)、嗜酸性细胞和嗜碱性细胞这六种炎症指标和结直肠癌病人预后的关系构建了的预后炎症指数 (PII),并在结直肠癌患者中进行验证。此外,作者还开发了计算图表用于结直肠癌患者的个性化生存预测,希望有助于临床医生识别高危人群并制定治疗策略。根据单因素Cox分析的结果,血小板、淋巴细胞、中性粒细胞、单核细胞和嗜酸性粒细胞的计数结果与整体生存 (OS) 相关,而血小板、中性粒细胞、单核细胞和嗜酸性粒细胞的计数结果与无病生存 (DFS) 相关。由于OS和DFS相关的血细胞类型不同,作者分别构建了OS-PII和DFS-PII。

(1) OS-PII和DFS-PII

使用血小板、淋巴细胞、中性粒细胞、单核细胞和嗜酸性粒细胞计数构建OS-PII,并根据多因素Cox模型的相应系数给出权重:(1.878×血小板)+(1.370×淋巴细胞)+(0.251×中性粒细胞)+(4.570×单核细胞)+(2.094×嗜酸性粒细胞)。

使用血小板、中性粒细胞、单核细胞和嗜酸性粒细胞计数构建DFS-PII,并根据多因素Cox模型的相应系数给出权重:(2.370×血小板)+(0.415×中性粒细胞)+(2.600×单核细胞)+(2.437×嗜酸性粒细胞)。

根据X-tile 3.6.1软件确定OS-PII和DFS-PII的最佳分界值4.27和4.47,将患者分为低PII组(OS-PII≤4.27;DFS-PII≤4.47)和高PII组(OS-PII>4.27;DFS-PII>4.47)为了进一步的研究。

Kaplan-Meier曲线如图1所示,高OS-PII组和高DFS-PII组患者生存期明显较差。低OS-PII组患者的1、3、5、10年OS和DFS显著高于高OS-PII组患者。

图1. 结直肠癌患者OS-PII和DFS-PII的总体生存和无病生存的Kaplan-Meier曲线:建模组OS-PII(A)、验证组OS-PII (B) 的总体生存Kaplan-Meier曲线;建模组DFS-PII (C)、验证组DFS-PII (D)的无病生存Kaplan-Meier曲线。

高OS-PII与更坏的整体生存在单因素COX分析中显著相关。在多因素Cox表明OS-PII是结直肠癌患者的独立预后预测因子。

在单因素Cox分析中,高DFS-PII和更坏的DFS显著相关。通过多因素Cox分析,DFS-PII也是结直肠癌患者的独立预后预测因子。

(2) OS-PII和DFS-PII在验证组中的预后价值

将OS-PII和DFS-PII进一步应用于验证组,以验证其普适性。在验证组中,高OS-PII和高DFS-PII分别与较差的OS和DFS显著相关。此外,多因素Cox分析还显示OS-PII和DFS-PII是验证组中结直肠癌患者的独立预后预测指标。

(3) PIIs和TNM分期不同组合的预后值

在建模组中,二期结直肠癌病人的OS和DFS显著高于三期病人。另外,无论在二期还是三期病人中,高OS-PII和高DFS-PII组的病人有更低的OS和DFS。作者根据PIIs和TNM分期将病人分成四个风险组:RG1 (低PIIs和stage II)、RG2 (高PIIs和stage II)、RG3 (低PIIs和stage III)、和RG4 (高PIIs和stage III),Kaplan-Meier曲线显示,不同风险组的患者生存期有显著差异,调整临床病理因素的多因素Cox模型显示,与RG1组患者相比,RG2、RG3和RG4组患者的预后越来越差 (图2C、D)。

图2. 在建模组中,结合PIIs和TNM分期与结直肠癌关于总生存期和无病生存期的风险分层:四个风险组的总生存期 (A) 和无病生存 (B) 的Kaplan–Meier曲线;调整了相关病理因素的四风险组多因素Cox分析中的整体生存 (C) 和无病生存 (D)。

这些发现也在一个验证组中得到了验证,在该组中,患者也通过结合PIIs和TNM分期被分为四个RGs。在调整显著的临床病理因素后,随着组排名的增加,患者预后变得更差。

(4) 列线图的开发和验证

作者还生成了基于OS-PII (图3A) 和DFS-PII (图4A) 的列线图,对结直肠癌患者进行个性化生存预测。在建模组中,预测的OS和DFS的一致性指数 (C-index) 分别为0.718和0.700,进在内部验证时,也观察到类似的结果 (0.714和0.694)。验证组中预测OS和DFS的一致性指数分别为0.765和0.698,进行内部验证预测的OS和DFS一致性指数分别为0.759和0.693。与AJCC (American Joint Committee on Cancer) 系统相比,列线图一致性指数更高。术后3年的OS (图3B, C) 和DFS (图4B, C) 校正曲线显示列线图预测与实际观察高度一致。

图3. 列线图预测结直肠癌患者的总体生存:在建模组和验证组中,列线图通过结合临床病理特征和OS-PII预测总体生存 (A),通过列线图的刻度曲线预测三年时建模组 (B) 和验证组 (C) 的整体生存。

图4. 列线图预测结直肠癌患者的无病生存:在建模组和验证组中,列线图通过结合临床病理特征和OS-PII预测无病生存 (A),通过列线图的刻度曲线预测三年时建模组 (B) 和验证组 (C) 的无病生存。

结论

作者通过整合术前所有与预后相关的外周血细胞计数构建了一套新的PII指标,并系统分析了PIIs在结直肠癌预后中的作用。作者的研究表明OS-PII和DFS-PII都是预测结直肠癌预后的独立因素,联合使用可提高TNM分期的预后预测能力。基于OS和DFS的列线图可推荐用于结直肠癌患者的个体化生存预测。

Cancers 期刊介绍

主编:Samuel C. Mok, The University of Texas MD Anderson Cancer Center, USA

期刊主题涵盖癌症治疗和免疫疗法,癌症生物标志物,流行病学和预防,肿瘤微环境,癌症病因、筛查,诊断和护理,癌症分子生物学等肿瘤学领域各个方面。目前,期刊已被SCIE、Scopus等重要数据库收录。Cancers采取单盲同行评审,一审周期约为16天,文章从接收到发表仅需3天。

2020 Impact Factor 6.639
2020 CiteScore 4.4
MPT 36

*MPT: Median Publication Time

 
 
 
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