術前乳酸脫氫酶和HALP的聯合評分對III期胃癌患者預后的影響*

任燕燕 劉賢明 王發艷 彭麗麗 張洪珍

(1.河北北方學院研究生院,河北 張家口 075000;2.河北省人民醫院腫瘤五科,河北 石家莊 050001)

胃癌是常見的消化道惡性腫瘤,據2020年全球癌癥統計,其發病率和死亡率分別居于第五位和第四位[1]。本病往往缺乏臨床特異性和簡單有效的篩查手段,大多數患者就診時已處于中晚期,總體5年生存率不足40%,尤其對于III期胃癌患者,即使行胃癌根治術并給予標準的術后輔助化療,患者的預后仍欠佳[2]。因此,為III期胃癌尋找簡單、有效的預后標記物,建立一個更準確、更經濟的預后風險模型,將有助于III期胃癌患者的個體化治療尋找最佳的診療策略。

近年來有研究[3]表明,癌癥相關性炎癥和機體營養狀況與腫瘤的發生發展密切相關。炎癥指標如中性粒細胞/淋巴細胞比值(Neutrophil to lymphocyte ratio,NLR)、血小板/淋巴細胞比值(Platelet to lymphocyte ratio,PLR)、淋巴細胞/單核細胞比值(Lymphocyte to monocyte ratio, LMR)和系統免疫炎癥指數(Systematic immune-inflammation index,SII),營養指標如BMI、血ALB、Hb及預后營養指數(Prognostic nutritional index,PNI)已被報道[4-5]與胃癌的預后相關。血紅蛋白、白蛋白、淋巴細胞、血小板(Hemoglobin, Albumin, Lymphocytes and platelets,HALP)是一種基于血紅蛋白、白蛋白、淋巴細胞和血小板組成的新的生物標志物,反映了全身炎癥和免疫營養狀況,相關研究已證實HALP與肺癌[6]、胃癌[7]、膀胱癌[8]、宮頸癌[9]等患者的生存率相關。除了炎癥和營養等生物標志物,乳酸脫氫酶(Lactate dehydrogenase,LDH)是一種參與無氧糖酵解的代謝酶,高LDH與胃癌患者的腫瘤進展、轉移和預后有關[10]。HALP和LDH均可作為獨立預后指標預測胃癌的預后,然而,在胃癌中關于這兩種生物標志物的聯合檢測與預后的關系尚不明確。因此,本研究結合LDH和HALP(L-HALP),探索了一種新的預后評分,并探討L-HALP評分與接受根治性胃切除術并行輔助化療的III期患者預后的影響,并建立了結合L-HALP評分和TNM分期以及組織學分級的列線圖,以預測III期胃癌患者的1、3、5年生存率。

1 資料與方法

1.1 一般資料 回顧性收集2015年1月—2018年12月河北省人民醫院行D2胃癌根治術并接受輔助化療的176例III期胃癌患者的臨床病理資料。其中男145例(82.4%),女31例(17.6%),年齡28～78(60.9±9.3)歲。納入標準:①經組織學或病理學證實為胃癌。②根據胃癌AJCC第八版TNM分期為pIII期。③均行R0切除加D2淋巴結切除術。④術后均接受輔助化療。⑤具有完整的臨床病理和隨訪資料。排除標準:①術前行新輔助放化療者。②術前伴有急性感染或其他免疫系統疾病。③術前患有嚴重血液系統疾病。④術后因其他疾病死亡者。⑤伴有其他惡性腫瘤患者。所有III期胃癌術后患者均接受至少3周期的XELOX(奧沙利鉑130 mg/m2,卡培他濱1 000 mg/m2)方案輔助化療。本研究經河北省人民醫院醫學倫理委員會審查通過[批準號:2017科研倫審第(190號)]?；颊呔炇鹬橥鈺?。

1.2 方法

1.2.1 臨床及病理資料 從電子病例系統中收集患者的臨床病理資料以及實驗室數據,包括年齡、性別、腫瘤部位、腫瘤大小、組織學分級、pTNM分期、淋巴血管侵犯、神經周圍侵犯、輔助化療方案、LDH和HALP。

1.2.2 HALP及L-HALP評分 將收集的術前7 d內清晨空腹靜脈中Hb、ALB、淋巴細胞、PLT測定HALP,HALP定義如下:Hb(g/L)×ALB(g/L)×淋巴細胞計數(/L)/PLT(/L),L-HALP 評分是基于不同LDH水平和HALP值的組合而建立的。

1.2.3 分組及分組標準 根據X-tile軟件確定與OS相關的HALP的最佳截斷值為25.8(見圖1),LDH采用本院正常上限值250 U/L為分組標準。以LDH≥250 U/L為高LDH組,LDH<250 U/L為低LDH組;HALP≥25.8為高HALP組,HALP<25.8為低HALP組。L-HALP評分制定標準如下:(低風險組)L-HALP=0分:LDH<250 U/L,HALP≥25.8;(中風險組)L-HALP=1分:LDH≥250U/L,HALP≥25.8或LDH<250U/L,HALP <25.8;(高風險組)L-HALP=2分:LDH≥250U/L,HALP<25.8。

圖1 截斷值選取Figure 1 Cutoff value selection注:A.橫軸上的黑點表示HALP的精確截斷值;B.HALP值的X-tile直方圖。

1.3 隨訪 隨訪方式通過電話、門診、住院、短信等方式進行,隨訪評估主要包括體格檢查、血液學檢查、內窺鏡檢查及影像學檢查(胸腹盆部增強CT、 MRI等),在治療后前2年每3個月隨訪一次,后3年每 6 個月隨訪一次,此后每年隨訪1次, 2022年3月進行最后一次隨訪?？偵嫫?Overall survival,OS )定義為從手術到任何原因死亡或到最后一次隨訪的時間間隔。

1.4 統計學分析 采用SPSS軟件26.0軟件進行統計分析,Graphpad Prism 9.0(GraphPad software Inc.,San Diego,CA,USA)軟件進行繪圖。利用X-tile 3.6.1(Yale University,New Haven CT,USA)軟件得到HALP的最佳截斷值。分類變量比較采用卡方或Fisher’s精確檢驗,采用Kaplan-Meier法和Log-Rank檢驗進行生存分析,并繪制生存曲線;利用Cox風險回歸模型進行預后因素分析,基于多因素分析結果,采用R 4.2.1軟件(http://www.r-projec.org/)及“survival”、“rms”、“foreign”軟件包建立Nomogram預測模型,并計算一致性指數(C-index)確定模型區分度。以P<0.05 為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 LDH、HALP、L-HALP與生存結局的相關性 在176例胃癌患者中,患者中位總生存時間為46個月,1、3、5年生存率分別為88.1%、57.7%、41.4%。高LDH組和低HALP組患者OS均顯著短于低LDH組和高HALP組,差異有統計學意義(P<0.001)(見圖2A～B)。為了進一步探討LDH和HALP對患者預后的影響,本研究根據其截斷值將患者分為四組,結果顯示,四個亞組總體存在明顯差異(P<0.001),而高LDH組、高HALP組和低LDH組及低HALP組間差異無統計學意義(P>0.05)(見圖2C)?；贚DH和HALP水平的L-HALP評分組結果顯示,高風險組的OS最短,低L-HALP評分組(低風險組)的OS最長(P<0.001),見圖2D。

圖2 Kaplan-Meier分析Figure 2 Kaplan-Meier analysis注:A.術前LDH;B.術前HALP;C.術前LDH與HALP的組合;D.L-HALP評分。

2.2 影響III期胃癌患者術后OS的Cox單多因素回歸分析 單因素生存分析結果顯示,LDH、HALP、L-HALP評分、TNM分期、組織學分級、化療周期、淋巴血管侵犯與OS有關(P<0.05)。將單因素分析中有統計學意義的因素納入多因素Cox回歸模型中,由于L-HALP由LDH和HALP綜合評分而來,因此,將多因素結果分為兩部分,結果a顯示LDH、HALP、TNM分期、 組織學分級是影響OS的獨立預后因素;結果b顯示L-HALP評分、TNM分期、組織學分級是影響OS的獨立預后因素,見表1。

表1 胃癌患者總生存期的單因素和多因素Cox回歸分析Table 1 Univariate and multivariate Cox regression analysis of overall survival of gastric cancer patients

2.3 LDH、HALP、L-HALP評分與III期胃癌臨床病理特征相關性 LDH水平升高和HALP降低患者與手術年齡較大(P=0.011和P=0.024)、TNM分期較晚(P<0.001和P=0.018)和化療周期短(P=0.003和P=0.004)有關。此外,分析L-HALP評分與臨床病理特征之間的關系發現,高L-HALP評分患者與手術年齡較大(P=0.003)、TNM分期較晚(P=0.001)、化療周期短(P<0.001)有關,見表2。

表2 術前LDH、HALP和L-HALP評分與臨床病理資料的關系[n(×10-2)]Table 2 Relationship between preoperative LDH, HALP and L-HALP scores and clinicopathological data

2.4 列線圖預測模型的建立 為進一步評估L-HALP評分的臨床實用性,本研究基于Cox多因素分析中的獨立預后因素為依據,包括L-HALP評分、TNM分期、組織學分級,應用R軟件構建預后Nomogram 圖(見圖3)。在Nomogram圖中,每個因素都被賦予一個加權分數,根據對應得分估計1、3、5年生存率,總分較高的III期胃癌患者的預后更差,模型的內部驗證結果顯示C-index為0.705,提示該模型有良好的區分度。

圖3 預測胃癌患者術后1、3、5年OS的列線圖預測模型Figure 3 Columnar graph prediction model for predicting 1-year, 3-year and 5-year OS after surgery in patients with gastric cancer

3 討論

本研究結果提示,由術前LDH和HALP(血紅蛋白、白蛋白、淋巴細胞和血小板)組成的L-HALP評分是接受根治性手術并行輔助化療的III期胃癌患者的獨立預后因素。還發現高L-HALP評分與患者年齡較大、TNM分期較晚、化療周期短有關。此外,還將L-HALP評分與其他獨立預測因素相結合,建立了III期胃癌患者的預后模型,該模型的C-index值為0.705,具有一定的預測準確性。因此,L-HALP評分作為一個簡單有效的預測指標,可以幫助臨床醫生綜合評估患者的預后提供一種方法。

據報道[11],乳酸脫氫酶是參與無氧糖酵解過程中丙酮酸轉化為乳酸所必需的關鍵酶,惡性腫瘤在異常增殖時,不論氧氣是否充足,腫瘤細胞均先通過糖酵解途徑滿足自身快速增長繁殖的能量需求,這種現象也被稱Warburg效應。LDH在細胞代謝過程中受轉錄因子Myc(c-Myc)和缺氧誘導因子1-α(Hypoxia Inducible Factor 1 α,HIF1-α)的調節,還可通過磷脂酰肌醇三羥基激酶/絲氨酸蘇氨酸激酶/雷帕霉素靶蛋白(Phosphatidylinositol 3 kinase/Akt/mammalian target of rapamycin,PI3K/ Akt/mTOR)通路促進編碼糖酵解酶的基因轉錄,增加體內酸性腫瘤微環境的形成[12-13]。這種酸性環境又可通過降解細胞外基質大量釋放血管內皮生長因子(VEGF),促進腫瘤自身的增殖、侵襲和轉移[14]。因此,高LDH患者的往往預后較差,并在多種實體瘤中已得到證實,如Uehara等[15]研究認為高LDH水平提示行根治性放療的口咽癌患者生存率低;Su等[16]研究表明術前高LDH是膀胱癌患者的預后不良因素。本研究發現高LDH組患者OS較低組顯著縮短,與既往研究結果相符。此外,LDH還可調控細胞自噬,在惡性腫瘤治療中有望成為一種極具希望的新靶點[17-18]。如在腎透明細胞癌患者中,血清高LDH的患者更可能從TORC1抑制劑替西羅莫司中受益[19];激素受體陽性乳腺癌患者應用LDH-A抑制劑或干擾LDH-A后,增加耐藥的乳腺癌細胞對他莫西芬的敏感性[20]。Liang等[21]研究發現抑制MYC-LDHA 軸可降低LDH活性、減少葡萄糖攝取從而促進前列腺癌細胞凋亡。

有研究[22-23]發現營養狀況、炎性細胞和免疫反應與癌癥患者預后密切相關。HALP是衡量機體營養、炎癥及免疫狀態的綜合指標,Hb、ALB及Lym細胞降低及PLT升高提示可能與腫瘤較差的預后有關[24]。高水平HALP胃癌患者預后較差可能與以下機制相關:首先,惡性腫瘤是慢性消耗的過程,大約三分之一的癌癥患者在診斷時患有癌癥相關性貧血,約20%的腫瘤相關性死亡是由惡病質造成的[25]。血紅蛋白和白蛋白水平是評價營養狀況的標志,腫瘤細胞分泌的腫瘤壞死因子-α和白細胞介素-6(IL-6)可通過改變造血環境降低Hb水平,ALB滲透性高易被腫瘤細胞內化,炎癥也會抑制ALB合成,導致體內ALB水平減低[26- 27]。其次,Lym參與機體的免疫應答,不僅抑制腫瘤的生長,同時也使腫瘤朝著低免疫原性方向發展,Lym減少往往代表了宿主對惡性腫瘤的免疫反應受損,抗腫瘤Lym作用減弱[28]。最后,PLT通過分泌多種相關因子(血管內皮生長因子、PLT活化因子、PLT衍生生長因子)促進腫瘤侵襲和轉移,PLT還可保護癌細胞免受免疫攻擊[29]。目前該指標已用于預測多種惡性腫瘤的預后,Xu等[30]研究發現,術前低水平的HALP與胰腺癌患者早期復發和較差的OS有關,是預后的獨立危險因素;一項包括1332例胃癌切除患者的研究表明,術后HALP評分與臨床特征密切相關,HALP≥56.8組的患者預后均明顯優于HALP <56.8組患者[7]。本研究與其不同的是, HALP的最佳截斷值較小為25.8,這可能與本研究納入人群均為III期,分期相對較晚有關,盡管臨界值不盡相同,但研究結果具有相似性。本研究發現,術前乳酸脫氫酶水平和HALP是III期胃癌患者OS的獨立預后因素。因此,本研究創建了由血清乳酸脫氫酶水平和HALP組成的L-HALP評分。與既往研究發現一致,本研究證明高乳酸脫氫酶水平和低HALP(L-HALP評分2)預后較差。

列線圖通過整合有價值的預后參數來計算結局事件發生的概率,一些參數的組合應用甚至比傳統的TNM分期系統更可靠,在腫瘤的個體化治療發揮著重要作用[31-32]。本研究將Cox回歸模型中L-HALP、TNM分期、組織學分級3項獨立危險因素進行整合,建立行根治性切除III期胃癌患者的Nomogram圖,可以更直觀地綜合評估患者的預后生存,細化胃癌患者的危險分層。

然而,本研究也存在一定局限性:第一,這為單中心回顧性研究,且樣本量較少,難免存在選擇偏倚,未來仍需大規模、前瞻性研究加以驗證;第二,本研究未將無病生存期納入預后分析,其結果可能會增加新的發現;第三,L-HALP僅是術前的一個時間節點評估,在患者整個癌癥治療周期中L-HALP的變化可能對預后有更顯著的影響;第四,本研究建立的列線圖僅進行了內部驗證,缺乏外部驗證,期待未來進一步多中心驗證。

4 結論

本研究結果提示,術前L-HALP評分是根治性切除III期胃癌患者預后的獨立標志物,基于L-HALP評分的列線圖模型具有較好的預后性能,且其方便獲得、經濟有效,在一定程度上可為III期胃癌患者個體化治療策略和隨訪提供參考。