青年結直腸黏液腺癌預后列線圖的建立與驗證

張育建，楊棟，胡浩，李永浩，翟林柱，李佳殷

據報道[1]，2018年新增癌癥1 810多萬例，因癌癥死亡960萬例，其中，結直腸癌新增人數及死亡人數各占1/10，其發病率和病死率分別排所有癌種的第三和第二。近年來，中國結直腸癌的發病率和病死率略有下降，但仍然是第五大常見的腫瘤[2]。雖然青年人的結直腸癌發病率低于老年人，但是隨著生活方式的改變，其發病率一直呈上升的趨勢[3]。有研究發現[4]，青年結直腸癌具有獨特的臨床特征和預后，然而其研究對象包括所有組織學類型的患者。黏液腺癌(mucinous adenocarcinoma，MAC)是結直腸癌一種罕見且特殊的組織學亞型，其臨床特征不同于非MAC，總體生存率較非MAC低[5]。有研究證實，青年發生結直腸MAC的風險較老年高，而且MAC是青年結直腸癌預后的獨立危險因素[6-8]。目前，關于青年結直腸MAC研究較少，其臨床特征和預后因素尚不清楚，亟待大樣本的研究以加強醫師對它的認識并更好地指導臨床工作。

迄今為止，國內外未統一規定青年患者的年齡，本研究擬通過美國國立衛生研究院癌癥研究所腫瘤數據庫即“監測、流行病學和結果數據庫”(surveillance，epidemiology，and end results，SEER)收集≤40歲青年結直腸MAC患者的病例資料，并將其隨機分為建模組和驗證組，利用建模組構建預后列線圖，并使用驗證組對此列線圖進行驗證，以建立一個有效的評價體系，從而預測青年結直腸MAC的特異生存率，報道如下。

1 資料與方法

1.1 數據來源 本研究患者相關信息來源于SEER數據庫(https://seer.cancer.gov/)，包括患者的性別、年齡、婚姻狀況、組織學類型、腫瘤分期、分化程度、腫瘤大小、手術、放療、化療、生存時間、死亡原因等信息。它是北美最具代表性的大型腫瘤數據庫之一，記錄了美國部分州縣40年來腫瘤患者的發病及結局資料，覆蓋了大約28%的美國人口，并且具有較高的準確性，為預后分析等提供了可靠的數據支持[9]。

1.2 研究對象 通過SEER*Stat(version8.3.6)軟件收集病例。納入標準：(1)診斷年齡18～40歲；(2)確診年份2004—2015年；(3)原發部位為結直腸(不包括闌尾)；(4)病理檢查確診為MAC(ICD-O-3惡性腫瘤形態學編碼：8480、8481)；(5)患者死因為結直腸MAC。排除標準：(1)2種或2種以上惡性腫瘤；(2)原位癌；(3)生存時間未知及隨訪1個月內死亡的病例。本研究共收集結直腸MAC 936例，分為建模組(n=656)和驗證組(n=280),2組一般資料比較，差異無統計學意義(P>0.05)，具有可比性，見表1。

表1 2組患者的臨床病理學特征比較 [例(%)]

1.3 統計學方法 本研究采用Excel 2016軟件整理資料，計數資料用頻數或率(%)表示，組間比較采用χ2檢驗，以P<0.05為差異具有統計學意義。通過X-tile軟件確定年齡的最佳截斷值；利用R軟件(3.6.2)的“caret包”將所有患者進行簡單隨機抽樣，以7∶3的比例將患者分為建模組和驗證組；通過易侕統計軟件(Empowerstats)進行統計描述，基于建模組人群的數據進行單因素COX比例回歸分析，篩選影響青年結直腸MAC患者預后的因素，然后將單因素分析中有統計學意義的因素納入多因素分析，最終得到影響青年結直腸MAC患者預后的獨立危險因素；通過R軟件“survival包”建立列線圖模型，計算其C-index，同時繪制校準曲線圖評估模型的準確度，并采用Bootstrap法(自抽樣次數=500次)進行內部驗證和外部驗證。

2 結 果

2.1 患者的一般資料和臨床病理學特征 X-tile軟件分析顯示，年齡分組的最佳截斷值為32歲。由于T1期、高分化、未分化組患者例數較少，故將T1和T2期、高分化和中分化、低分化和未分化組分別進行合并。建模組和驗證組患者的一般資料臨床病理特征見表1。2組患者的性別、年齡、婚姻狀態、腫瘤部位、分化程度、腫瘤大小、T分期、N分期、M分期、手術、化療、放療的分布情況比較差異無統計學意義(P>0.05)。

2.2 2組生存分析比較 建模組患者生存時間為1～155個月，中位生存時間為41個月，1、3、5年特異生存率為90.97%、71.97%、65.66%。驗證組患者生存時間為2～155個月，中位生存時間為36個月，1、3、5年特異生存率為91.26%、69.47%、59.77%。2組特異生存率比較差異無統計學意義(P>0.05)。

2.3 影響預后的危險因素分析 將建模組的656例患者進行COX比例回歸分析，將單因素中P<0.05的變量納入多因素分析，結果顯示，影響患者預后的獨立因素包括：婚姻狀態、分化程度、T分期、N分期、M分期、手術情況(P均<0.05)。未婚患者死亡風險較高；分化程度越低，T、N、M分期越高，患者預后越差；手術可明顯降低患者死亡風險，見表2。

表2 單因素和多因素COX比例回歸分析結果

2.4 列線圖模型的建立與驗證 將建模組多因素分析篩選出的獨立危險因素納入預測模型，并建立列線圖(圖1)。利用Bootstrap法對列線圖進行驗證，內部驗證C-index為0.813(95%CI0.788～0.838)，外部>驗證 C-index為0.779(95%CI0.740～0.818)，說明該模型預測效能較好。同時，建模組和驗證組1年、3年、5年特異生存率的校準曲線圖見圖2、圖3，提示以該模型預測的特異生存率與實際的特異生存率有較好的一致性。

圖1 青年結直腸MAC患者特異生存率的列線圖

圖2 建模組1、3、5年特異生存率的校準曲線圖

圖3 驗證組1、3、5年特異生存率的校準曲線圖

3 討 論

盡管青年人比高齡者更容易發生結直腸MAC，但由于結直腸MAC相對罕見，青年結直腸MAC患者的診斷率仍然較低，其相關研究的數量也有限。Zhang等[10]發現CEA水平及輔助化療的周期是青年結直腸MAC和印戒細胞癌患者預后的獨立危險因素。Wang等[11]建立了一個預后列線圖預測青年結直腸MAC和印戒細胞癌的總體生存率。但是2個研究的樣本量均僅有90例，為小樣本、單中心的研究。另外，其研究對象不僅包括黏液腺癌還包括印戒細胞癌，印戒細胞癌和MAC是2種不同的組織學類型，它們的預后存在差異。以上均使其研究結果缺乏說服力。本研究通過SEER數據庫分析青年結直腸MAC的臨床特征及預后，是目前樣本量最大的青年結直腸MAC的人群研究，其結果具有一定的臨床參考價值。

本研究首次通過SEER數據庫建立預后列線圖，預測青年結直腸MAC的1年、3年、5年特異生存率，并隨機分為建模組和驗證組評估此預后列線圖的預測效能。通過單因素及多因素分析，婚姻狀態、分化程度、T分期、N分期、M分期、手術為青年結直腸MAC的獨立危險因素。多項研究中，婚姻狀態均是影響結直腸癌患者預后的重要因素[12-13]。本研究發現，青年結直腸MAC中未婚患者的死亡風險較已婚患者增加了58.7%(HR=1.587,95%CI1.199～2.099)，這可能與心理因素、內分泌因素等相關，家人的照顧與鼓勵會起到一定的作用。

近年來，臨床病理學特征是腫瘤治療和預后評估的重要因素，如腫瘤分化程度、T分期、N分期及M 分期等。對于分化程度，低/未分化的結直腸癌發生遠處轉移的幾率較大，侵襲性也隨之升高[14]。因此，分化程度會影響預后。本研究通過單因素及多因素COX回歸分析，證明T分期、N分期及M 分期越高，預后越差。T4期患者死亡風險為T1/T2期患者的2.154倍(HR=2.154，95%CI1.077～4.307)；N1期和N2期患者的死亡風險分別為N0期患者的1.719倍、2.745倍(HR=1.719,95%CI1.141～2.589;HR=2.745, 95%CI1.815～4.152)；M1期患者的死亡風險為M0期患者的4.286倍(HR=4.286,95%CI3.150～5.832)。此外，Li 等[15]對結直腸MAC全部患者(包括青年和非青年)進行預后研究，發現T分期、N分期、M分期也是獨立預后因素。這說明T、N、M分期對結直腸MAC患者的預后評估具有十分重要的意義。由此可見，早期診斷、早期治療能在一定程度上改善患者的預后。

目前，沒有指南專門指導結直腸MAC的治療，也無針對青年結直腸MAC的治療。本研究中，接受手術的患者預后好于未接受手術的患者，其死亡風險降低79.2%(HR=0.208，95%CI0.112～0.384)。一方面，手術是實體瘤最有效的治療方法之一，隨著手術的廣泛開展，結直腸癌的治療效果越來越好，甚至一部分局部病灶具有潛在切除可能性的晚期大腸癌患者生存時間延長[16-17]。另一方面，根據SEER數據庫的描述，患者不接受手術的原因是禁忌證或不推薦，這表明這些患者通常有不可切除的晚期癌癥或更糟糕的身體狀況，從而導致這些患者預后不良。因此，手術可以給青年結直腸MAC患者帶來生存益處，應該推薦給所有有機會進行手術的患者，而不可切除的晚期患者的治療策略仍需進一步探索。對于化療，既往研究表明結直腸MAC對氟尿嘧啶、伊立替康和奧沙利鉑等藥物的反應較弱[18]。本研究中化療沒有顯著影響青年結直腸MAC患者的預后，證明了上述結果。對于放療，有研究表明術后放療應常規用于Ⅱ期直腸MAC患者[19]；新輔助放化療也被用于部分直腸MAC患者[20]。本研究單因素及多因素分析均未發現其是預后因子，可能是因為研究對象除了直腸癌患者，還包括結腸癌患者，這些患者的存在會對結果產生影響。

AJCC TNM分期系統是接受度較高的腫瘤預后評估體系，但是它并不全面，缺少一些重要的影響因素如患者的一般信息、治療方法等。按照此系統，處于同一TNM分期的患者具有相似的預后，這顯然不能很好地區分患者預后的異質性。列線圖可以彌補這些缺陷，它集成了各種預測因子，而且可以計算患者的生存幾率，具有較高的準確性和實用性[21-22]。本研究將獨立危險因素納入列線圖，最終構建的列線圖既包括病理學特征，還包括社會人口學特征和治療方法。此外，建模組和驗證組的C-index指數分別達到0.813和0.779，可信度較高；校準曲線顯示1年、3年、5年的預測生存率與實際生存率具有良好的一致性。因此，此列線圖具有較高的預測效能。

雖然本研究為青年結直腸MAC患者建立了一個有效的預后列線圖，但仍然存在一些缺陷。首先，本研究使用的是SEER數據庫的回顧性數據，得到的結果需要更多的前瞻性試驗證實；其次，SEER數據庫未納入一些可能影響生存的因素，如吸煙、飲酒、飲食習慣、環境、遺傳等復雜的因素及靶向治療、免疫治療等，這些因素可能會改善預測效果；最后，本研究的研究對象來自美國癌癥協會的SEER數據庫，由于生活方式及人種等方面的差異，研究結果不一定適合中國患者，收集國內人群的資料并進行分析是下一步的研究方向。

利益沖突：所有作者聲明無利益沖突

作者貢獻聲明

張育建：選題，提取數據，撰寫論文；楊棟、胡浩：數據統計，協助撰寫論文；李永浩、翟林柱、李佳殷：審核論文，提出修改意見