腫瘤間質成熟度與結直腸癌預后關系的Meta分析

楊偉 陳潔靜 吳巍 劉茂安 戴勇 倪慶

腫瘤細胞的生物學行為不僅與自身的基因突變有關，大量研究表明腫瘤微環境也起了重要的作用［1］。腫瘤微環境包括腫瘤細胞所處間質的結構、功能和代謝環境，間質中的腫瘤相關成纖維細胞（cancer-associated fibroblasts，CAFs）通過釋放細胞因子與腫瘤細胞存在交互作用，同時通過分泌細胞外基質促進腫瘤細胞的增殖和侵襲［2］。有研究表明腫瘤微環境中細胞外纖維間質的合成以及重塑引起纖維間質反應的程度，即促纖維間質反應（desmoplastic reaction，DR）能夠反映細胞外間質的成熟度［3］。DR以HE染色為基礎，根據纖維間質形態分為成熟型、中間型和不成熟型。研究表明DR是影響結直腸癌等實體腫瘤預后的獨立因素［4］。本研究將已發表的DR與結直腸癌預后的生存資料進行Meta分析，最終明確腫瘤間質成熟度與結直腸癌預后的關系。

資料與方法

一、文獻納入排除標準

1.納入標準：（1）所有關于結直腸癌腫瘤間質成熟度與預后的臨床研究，包含臨床病理特征資料以及隨訪資料；（2）研究開展的年代和地區清晰；（3）研究對象為病理學結果證實為結直腸癌的患者；（4）患者術前未接受過放化療，（5）同一機構或作者相同年份發表的不同研究對象均入選；（6）腫瘤間質成熟度按照DR程度分為不成熟型、中間型和成熟型；（7）預后觀察指標中包括5年無復發生存率、5年無病生存率、5年總生存率中的一種；（8）設計類型為前瞻性或回顧性隊列研究。

2.排除標準：（1）重復發表或已發表的綜述或Meta分析；（2）不含對照組或非暴露組的文獻；（3）研究結果不包含結直腸癌原發灶DR程度的文獻；（4）統計學方法不合理；（5）不包含或無法從生存曲線提取預后風險比（HR）數據的文獻。

二、文獻檢索

以“腫瘤間質成熟度”“促纖維間質反應”“促纖維反應”“間質反應”“間質反應程度”“間質分級”“間質密度”“結直腸癌”“預后”“tumor stroma maturity”“desmoplastic stroma reaction”“desmoplastic reaction”“stroma reaction”“degree of stroma reaction”“stroma classification”“stroma density”“colorectal cancer”“colon cancer”“rectal cancer”“prognosis”為檢索詞檢索萬方、中國知網、維普等中文數據庫，以及Cochrane Library、PubMed、SpringerLink、EBSCO、MEDLINE等外文數據庫，時間從建庫開始至2021年1月，包括前瞻性和回顧性隊列研究。

三、文獻篩選與質量評價

所有的臨床數據均由兩位評價者獨立提取，若有分歧再由第三位加入討論，一般資料包括作者、發表年份、國家或地區、設計類型、樣本量、年齡、性別、腫瘤分期、腫瘤位置、分化程度、腫瘤間質成熟度、隨訪時間，同一作者的研究隊列按照發表時間順序排列，主要觀察指標包括3年或5年無復發生存率、無病生存率和總生存率。納入的文獻根據NOS量表進行評估。

四、統計學方法

所有數據采用RevMan5.4進行分析，異質性采用I2和Q檢驗評估文獻異質性，若I2＜50%或P＞0.05則異質性不明顯，采用固定效應模型；若I2＞50%或P≤0.05則異質性較大，采用隨機效應模型。生存資料采用風險比HR、95%可信區間和P值表示，納入研究≥10篇時，采用漏斗圖分析發表偏倚，若文獻＜10篇則不檢驗，Meta回歸采用R語言“metafor”包進行分析，P＜0.05表示差異有統計學意義。

結 果

一、文獻檢索結果及質量評價

通過檢索獲得文獻104篇，通過閱讀標題等排除明顯不符的文獻9篇，初步納入文獻95篇，通過閱讀摘要，排除不相關及非臨床研究的文獻后共納入27篇，通過閱讀全文，根據納入和排除標準最終納入符合條件的文獻15篇［5-19］。通過NOS量表評價納入的前瞻性和回顧性隊列研究，評分均為6～8分，屬于高質量研究，見圖1及表1。

圖1 文獻檢索流程圖

表1 納入研究的基本特征及NOS量表評分（±s，例）

表1 納入研究的基本特征及NOS量表評分（±s，例）

注：DR（desmoplastic reaction）：促纖維間質反應，OS：總生存，DFS：無病生存，RFS：無復發生存，DSS：疾病特異生存，NA：未提供

Ueno［5］Ueno［6］Ueno［7］Ueno（1）［8］Ueno（2）［8］Ueno［9］Ueno（1）［10］Ueno（2）［10］Shin［11］Konishi［12］Nearchou（1）［13］Nearchou（2）［13］Ueno（1）［14］Ueno（2）［14］Gonzalez［15］Hacking［16］Ao［17］Gonzalez［18］Ueno［19］研究 時間 國家 樣本量 分期結局NOS評分2002 2004 2014 2015 2015 2017 2018 2018 2019 2018 2019 2019 2019 2019 2020 2020 2020 2021 2021英國日本日本日本日本日本日本日本韓國美國日本英國日本日本美國美國日本美國日本研究類型隊列隊列隊列隊列隊列隊列隊列隊列隊列隊列隊列隊列隊列隊列隊列隊列隊列隊列隊列627 862 412 880 474 821 466 432 151 851 283 163 679 446 342 234 363 372 991性別（男/女）393/234 NA NA 512/368 268/206 484/337 264/202 247/185 88/63 407/444 184/99 87/76 400/279 267/179 179/163 111/118 209/154 189/183 601/390年齡（歲）60.3±12 NA 61.4±12 62.9±13 66.3±13 66.2±12 59.9±13 65.1±12 63.2±11 66±14 62.3±11 63±12 64.0±12 67.0±12 65.2±12.6 64±13 66.6±12 65.7±12.9 65.5Ⅰ～ⅢⅠ～ⅢⅣⅡ～ⅢⅡ～ⅢⅡ～ⅢⅢ ⅢⅠ～ⅣⅠ～ⅢⅡⅡⅡⅡⅠ～ⅢⅠ～ⅢⅢⅠ～ⅢⅡ腫瘤部位（結腸/直腸）NA直腸NA 609/271 382/92 510/311 276/190 251/181 47/104 454/397 92/76/115 65/57/41 458/221 287/159 204/138 105/33/42 203/160 227/145 807/184分化程度（高/中/低）140/402/85 NA 205/190/11 256/574/50 201/232/41 401/365/55 202/231/33 181/216/35 11/130/5 NA 145/25/113 2/93/25 276/368/35 253/171/22 148/104/90 106/68/60 121/212/30 294/56/22 420/526/45 DR（不成熟/中間型/成熟）72/159/396 125/284/453 153/122/137 192/275/413 82/170/222 214/282/325 169/133/164 145/140/147 30/91/60 95/256/500 88/105/90 28/79/56 430/180/69 235/142/69 66/133/143 28/48/152 148/106/109 67/140/165 59/294/638隨訪時間（月）153（80～267）140 61（11～188）68 68 59（1～86）59（45～144）58（1～87）56 58 NA NA 91 58 NA NA 61（1～136）62（1～170）69.7（2.1～105.6）OS OS OS、DFS DFS、OS DFS、OS RFS、DSS RFS RFS OS RFS OS OS RFS、OS RFS、OS RFS DFS RFS RFS RFS 6 6 6 7 8 7 7 8 7 8 7 8 8 9 6 6 6 6 8

二、納入文獻的基本特征

納入15篇文獻均為外文文獻，其中4篇文獻分別包含兩個不同研究對象的隊列，累計納入19個隊列9 849例結直腸癌患者的資料，包括腫瘤間質成熟型4 339例，中間型3 048例，不成熟型2 456例；其中兩項研究包含Ⅳ期患者，其余均為Ⅰ～Ⅲ期。各研究特征資料均包括發表時間、地區、研究類型、樣本量、性別、年齡、分期、腫瘤部位、隨訪時間以及觀察指標，各研究的基本特征見表1。

三、Meta分析結果

1.無復發生存率

共有8篇文獻10個隊列研究了腫瘤間質成熟度與無復發生存率的關系，采用固定效應模型進行Meta分析，結果顯示：與成熟型組相比，不成熟組患者無復發生存率明顯低于成熟型組患者（HR=2.66，95%CI：2.30～3.08，P＜0.00001），見圖2，中間型組患者無復發生存率亦明顯低于成熟型組患者（HR=1.36，95%CI：1.17～1.59，P＜0.0001），兩組研究均無明顯異質性（I2=0，P＞0.05），見圖3。

圖2 腫瘤間質不成熟組與成熟組患者無復發生存率比較的Meta分析結果

圖3 腫瘤間質中間型組與成熟組患者無復發生存率比較的Meta分析結果

2.無病生存率

共有3篇文獻4個隊列研究了腫瘤間質成熟度與無病生存率的關系，腫瘤分期為Ⅰ～Ⅳ期，Meta分析顯示與成熟型組相比，不成熟組患者無病生存率明顯低于成熟型組患者（HR=3.68，95%CI：2.33～5.81），各研究間異質性明顯（I2=67%），采用隨機效應模型分析，見圖4，中間型組患者無病生存率亦明顯低于成熟型組患者（HR=1.85，95%CI：1.53～2.24，P＜0.0001），各研究未見明顯異質性（I2=43%，P＞0.05），采用固定效應模型分析，見圖5。

圖4 腫瘤間質不成熟組與成熟組患者無病生存率比較的Meta分析結果

圖5 腫瘤間質中間型組與成熟組患者無病生存率比較的Meta分析結果

3.總生存率

共有5篇文獻8個隊列研究了不成熟組患者與成熟組患者總生存率的差異，腫瘤分期為Ⅰ～Ⅳ期，Meta分析顯示與成熟型組相比，不成熟組患者總生存率明顯低于成熟型組患者（HR=1.70，95%CI： 1.53～1.87，P＜0.00001）， 各 研 究I2=47%（P＞0.05），采用固定效應模型分析，按照是否包含Ⅳ期患者進行亞組分析，結果提示不包含Ⅳ期患者中不成熟組總生存率明顯低于成熟型組（HR=1.61，95%CI：1.44～1.80，P＜0.00001），納入研究I2=47%（P＞0.05），包含Ⅳ期患者中不成熟組總生存率亦明顯低于成熟型組（HR=2.04，95%CI： 1.65～2.54，P＜0.00001）， 研 究I2=0（P＞0.05）。中間型組患者未研究總生存率。見圖6。

圖6 腫瘤間質不成熟組與成熟組患者總生存率比較的Meta分析結果

4.發表偏倚分析

將納入無復發生存率的10個隊列研究進行發表偏倚分析，采用漏斗圖檢驗，漏斗圖基本對稱，對稱性良好，以無復發生存率納入文獻漏斗圖為例，10個隊列研究基本分布于95%可信區間內，提示無明顯的發表偏倚。見圖7。

圖7 腫瘤間質不成熟組與成熟組患者無復發生存率比較的Meta分析漏斗圖

5.Meta回歸分析

將年齡、地區、性別、分期、腫瘤部位、分化程度進行回歸分析，結果表明：年齡、地區、性別、分期、腫瘤部位、分化程度均不影響無復發生存率和總生存率。見表2。

表2 復發生存率和總生存率的Meta回歸分析

討 論

目前已有較多關于腫瘤微環境的研究，腫瘤微環境的變化尤其是腫瘤間質的變化與腫瘤的進展密切相關，Beck等［20］在乳腺癌中發現腫瘤間質比腫瘤細胞本身與生存更密切相關。腫瘤微環境或腫瘤間質隨著腫瘤的進展處于動態變化的過程，研究表明在腫瘤和間質交界處，膠原纖維的形成及重構尤其是粗大膠原束的形成是腫瘤間質成熟的標志，這一動態纖維化過程稱為DR，是腫瘤間質或腫瘤微環境的重要指標［21］。根據腫瘤邊緣間質成分是否包含透明樣疤痕膠原和黏液樣間質，將DR成熟度分為成熟型、中間型和不成熟型［5］。在腫瘤發生早期，纖維間質將腫瘤細胞固定局限，代表著一種腫瘤細胞的宿主反應［21］，但隨著腫瘤進展，腫瘤細胞可突破纖維間質的束縛向腫瘤周圍浸潤性生長。已有研究表明腫瘤邊緣纖維間質反應與結直腸癌進展密切相關［22］，一些體外實驗表明，如在黑色素瘤中抑制纖維間質反應可能促進腫瘤的轉移［23］，但 Coulson-Thomas等［24］研究認為結直腸癌DR能夠上調膠原纖維的合成同時限制腫瘤的侵襲，因此，纖維間質反應在腫瘤進展中是一個動態變化的過程，在腫瘤進展的不同階段發揮著不同的作用。

目前已有較多關于腫瘤間質成熟度與結直腸癌預后關系的研究，本研究從循證醫學角度證實了腫瘤間質纖維分化程度越低則預后越差?；谛g后病理HE切片的TNM分期是目前結直腸癌預后分期的金標準。然而對于一些Ⅱ期或Ⅲ期的患者，分期雖然一致，但預后卻有明顯差異，因此，研究和發現更多的預后相關因子對同期患者進行危險因素分層具有重要意義。TNM分期主要關注的是腫瘤細胞本身，但腫瘤周圍微環境與腫瘤預后也明顯相關［1］，因此，DR著重于腫瘤間質的形態學觀察，可作為結直腸癌TNM病理分期的重要補充。

本研究系統和定量分析了腫瘤間質成熟度與結直腸癌預后的關系，Meta分析結果顯示，相對于間質成熟型患者，不成熟型和中間型患者無復發生存率、無病生存率、總生存率均明顯降低。納入無復發生存率研究的患者均為Ⅰ～Ⅲ期，異質性分析結果顯示無異質性，說明研究結果較穩定。無病生存率Meta分析研究中異質性大可能與納入研究較少和包含Ⅳ期患者有關，因此后期還需更多針對Ⅳ期患者以及更多關于無病生存率的研究?？偵媛蔒eta分析中納入兩項包含Ⅳ期患者的研究，通過亞組分析表明，在Ⅳ期結直腸癌伴轉移患者中，原發灶DR與總生存率亦明顯相關。

有研究表明DR與CAFs密切相關，CAFs作為一種重要的腫瘤間質細胞，在調節腫瘤微環境中具有促腫瘤和抗腫瘤兩種特性［25］，同時CAFs表型與DR密切相關［11］。腫瘤細胞通過和CAFs的交互作用，重構不成熟纖維間質后有利于腫瘤細胞浸潤和轉移，同時CAFs通過分泌化學因子和細胞因子促進腫瘤細胞上皮間質轉化，而上皮間質轉化是一種公認的腫瘤細胞轉移方式［26］。同時不成熟纖維間質內含有較多的腫瘤萌芽［27］，而腫瘤萌芽是一種與腫瘤預后較差密切相關的微環境指標。研究表明不成熟間質內是一種“少血管”的狀態可導致淋巴細胞浸潤困難［8］，最終導致腫瘤細胞能夠逃脫免疫反應。因此，DR與腫瘤細胞的交互作用涉及到多種分子機制，仍需要更多較深入的研究。

本研究表明不成熟組患者預后最差，其次是中間型患者，因此，DR分級可以較好地預測結直腸癌患者的預后。有研究表明，DR分級作為微環境因素的預測效能要高于傳統的腫瘤相關因素，如腫瘤分化、血管侵犯甚至腫瘤TNM分級，有研究報道DR分級也可用于術前接受過放化療的結直腸癌患者的預后預測［9］。DR分級提示我們不僅要研究腫瘤的分子生物學功能，同時也要關注腫瘤間質形態學的變化。

本研究也存在一定局限性：（1）納入Ⅳ期患者的研究相對較少；（2）研究無病生存率的相關文獻較少；（3）納入研究主要來自日本和歐美國家，尚缺少針對中國患者的大樣本研究；（4）不同國家和地區、不同手術者的手術水平和手術方式存在差異，以及術后輔助治療方案的差異可能會對結果造成影響；（5）DR分級采用半定量的方式，主觀判斷亦可能對結果有影響。綜上，本研究表明腫瘤間質成熟度與結直腸癌的預后密切相關，可作為常規病理切片觀察指標的補充，同時需要針對我國結直腸癌患者的多中心前瞻性隊列研究來進一步驗證。