基于新型血小板指數評分構建預測膀胱癌患者術后復發的列線圖模型

張欣雨，王智宇，趙文元，馬保錄，陶 濤

(1.青海省交通醫院泌尿外科，青海西寧 810008；2.鄭州大學第一附屬醫院泌尿外科，河南鄭州 450000；3.青海大學附屬醫院泌尿外科，青海西寧 810008)

膀胱癌(Bladder cancer，BC)根據臨床進展和預后不同可分為非肌層浸潤性膀胱癌(non muscle invasive bladder cancer，NMIBC)和肌層浸潤性膀胱癌(muscle invasive bladder cancer，MIBC)兩種亞型，其中75%患者被診斷為NMIBC[1]。經尿道膀胱腫瘤切除術是NMIBC患者標準一線治療方法。然而，NMIBC治療后5年復發率和5年進展率分別在50%～70%和10%～30%之間[2]。因此，首次治療后建議定期檢查，必要時切除復發腫瘤和后續治療[3]。但是NMIBC在所有癌癥患者中擁有最高終生治療成本，顯著加重腫瘤治療總醫療成本[4]。根據腫瘤復發風險對NMIBC患者進行早期風險分層，可以為術后補充治療及制定個體化隨策略提供理論依據。歐洲癌癥研究和治療組織(European Organization for Research and Treatment of Cancer，EORTC)制定了評分系統對NMIBC患者預后進行風險分層，但EORTC評分系統具有一定的局限性[5]。

幾項研究證實，血小板計數(platelet count，PLT)、血小板分布寬度(mean platelet volume，PDW)和平均血小板體積(platelet distribution width,MPV)與不同類型腫瘤[6-7](包括BC[8])的預后相關，可能為預后風險分層及評估提供有價值的臨床信息。但是，由于缺乏有效的統計學方法，尚未有研究將PLT、PDW和MPV進行整合。因此，本研究構建并驗證包括PPM血小板指數評分(PLT-PDW-MPV platelet index score，PPM-PIS)在內的其他腫瘤特征的列線圖(nomogram)模型，以預測NMIBC患者術后復發的個體化風險。

1 資料與方法

1.1 一般資料選取2013年1月至2020年2月在我院行治療的NMIBC患者。納入標準：①年齡>18歲；②符合NMIBC診斷標準及經尿道膀胱腫瘤切除術適應證[9]；③原發性NMIBC，無遠處轉移；④臨床數據完整。排除標準：①使用已知會影響血小板活化及功能藥物患者；②繼發性惡性腫瘤患者；③術前未進行新輔助化療、放療患者；④嚴重心、肝、腎等疾病，自身免疫性疾病，急性感染、炎癥或血液病患者；⑤既往脾切除術、急性心肌梗死、腦卒中患者；⑥12個月內有激素治療史或近1個月有輸血史患者。最終納入270例NMIBC患者。本研究患者均簽署知情同意書且獲得醫院倫理委員會批準通過。

1.2 研究方法

1.2.1數據收集 收集患者年齡、性別、體質指數(body mass index，BMI)、吸煙史、腫瘤數目、腫瘤直徑、腫瘤分級、T分期、原位癌、淋巴血管侵犯、白蛋白(albumin,ALB)、淋巴細胞(lymphocyte，LYM)、PLT、PDW、MPV。吸煙史定義為既往或目前每日吸煙3支或以上，吸煙史1年或以上。預后營養指數(prognostic nutritional index，PnI)=LYM(×109/L)×5+ALB(g/L)[10]。

1.2.2隨訪管理 所有患者均接受前2年每3個月、后3年每6個月及以后每年一次的體格檢查、血液檢查、尿常規、生化檢查及膀胱鏡檢查。如果懷疑復發或轉移，進行放射學評估，如靜脈腎盂造影、計算機斷層掃描和磁共振成像。復發被認為是膀胱或前列腺尿道內的第1次腫瘤復發，與腫瘤分期無關，且均經組織病理學證實。無復發生存時間定義為從術后到臨床診斷復發的時間或者末次隨訪。

2 結 果

2.1 290例NMIBC患者臨床資料具體見表1。

表1 290例NMIBC患者的臨床資料

2.2 相關連續性變量ROC曲線分析年齡、BMI、PLT、PDW、MPV、PnI的AUC分別為0.691、0.582、0.780、0.731、0.718、0.720；最佳截斷值分別為57歲、22.87、266×109/L、14.7 fL、11.7 fL、50.47(表2、圖1)。

表2 相關連續性變量ROC曲線分析結果

2.3 不同PLT、PDW、MPV分組的生存曲線分析270例NMIBC患者隨訪時間10.7～85.7個月，中位隨訪時間61.8個月。2年復發率6.7%，3年復發率22.6%，5年復發率48.1%。PLT>266×109/L(n=110)、PDW>14.7 fL(n=87)、MPV≤11.7 fL(n=96)患者的無復發生存率低于PLT≤266×109/L、PDW≤14.7 fL、MPV>11.7 fL患者(P<0.05)。見圖2。

BMI:體質指數;PLT:血小板計數;PDW:血小板分布寬度;MPV:平均血小板體積;PnI:預后營養指數。圖1 相關連續性變量ROC曲線

2.4 PPM-PIS構建及生存曲線分析根據PLT、PDW、MPV最佳截斷值構建PPM-PIS，評分標準見表3。不同PPM-PIS分值的無復發生存率存在統計學差異(P<0.05，圖3)。

圖3 不同PPM-PIS分值生存曲線分析

表3 PPM-PIS構建的評分標準

2.5 不同PPM-PIS分值臨床資料特點不同PPM-PIS分值的吸煙史、腫瘤數目、腫瘤直徑、腫瘤分級、T分期、原位癌及淋巴血管侵犯比例、PnI差異具有統計學意義(P<0.05，表4)。

表4 不同PPM-PIS分值臨床資料比較

A:PLT(血小板計數);B:PDW(血小板分布寬度);C:MPV(平均血小板體積)。圖2 不同PLT、PDW、MPV分組的生存曲線

2.6 NMIBC患者復發的Cox比例風險模型分析單因素Cox比例風險模型分析結果顯示年齡(>57歲)、吸煙史(是)、腫瘤數目(多發)、腫瘤直徑(≥3 cm)、腫瘤分級(G2、G3)、T分期(T1)、原位癌(是)、淋巴血管侵犯(是)、PnI(≤50.47)、PPM-PIS是促進NMIBC患者復發的危險因素(P<0.05)。

多因素Cox比例風險模型分析結果顯示腫瘤直徑(≥3 cm)、T分期(T1)、淋巴血管侵犯(是)、PnI(≤50.47)和PPM-PIS獨立增加NMIBC患者復發風險(P<0.05，表5)。

表5 NMIBC患者復發的Cox比例風險模型分析結果

2.7 NMIBC患者無復發生存率的nomogram模型構建及外部驗證分析將腫瘤直徑、T分期、淋巴血管侵犯、PnI和PPM-PIS作為預測NMIBC患者術后無復發生存率的nomogram模型預測指標(圖4)。內部驗證結果顯示，nomogram模型預測NMIBC患者2年、3年、5年無復發生存率的C-index為0.815(95%CI：0.765～0.878)、0.734(95%CI：0.711～0.816)、0.755(95%CI：0.706～0.811，圖5)。

PnI:預后營養指數；PPM-PIS：PPM血小板指數評分。圖4 預測NMIBC患者術后無復發生存率的列線圖(nomogram)模型

A：2年;B：3年;C：5年。圖5 預測NMIBC患者術后2～5年無復發生存率的列線圖(nomogram)模型校正圖

2.8 nomogram模型的臨床獲益分析采用決策曲線分析來評估本研究構建的預測NMIBC患者術后無復發生存率nomogram模型臨床獲益。在決策曲線分析中，構建3種臨床模型：PPM-PIS、腫瘤直徑+T分期+淋巴血管侵犯+PnI及nomogram模型。在無復發生存時間的四分位時間點對3種臨床模型進行臨床獲益評價。在40.5、61.8、70.6個月時間點，nomogram模型的臨床獲益顯著優于PPM-PIS和腫瘤直徑+T分期+淋巴血管侵犯+PnI。在40.5個月時間點，PPM-PIS和腫瘤直徑+T分期+淋巴血管侵犯+PnI臨床獲益相當，而61.8個月及70.6個月時間點，腫瘤直徑+T分期+淋巴血管侵犯+PnI臨床獲益高于PPM-PIS(圖6)。

圖6 不同模型不同時間點的決策曲線

3 討 論

3.1 nomogram模型預測的效果這項研究對290例NMIBC患者腫瘤相關因素和預后進行研究。觀察到PLT和PDW水平升高以及MPV降低患者復發率較高。隨后整合這些血小板指數，成功構建PPM-PIS并證實能獨立預測NMIBC患者復發。為進一步整合本研究在預測NMIBC患者復發的獨立變量，構建預測NMIBC患者術后無復發生存率nomogram模型。內部驗證及決策曲線分析結果證實該nomograms可以準確預測NMIBC患者術后無復發生存率，能有效區分高復發風險的NMIBC患者，指導臨床醫師完善術后補充治療及個體化隨策略。

3.2 PLT、MPV與癌癥的關系在許多癌癥中，PLT和PDW水平升高及MPV水平降低與不良預后相關，包括結直腸癌[1-2]、非小細胞癌[11]、顱底脊索瘤[7]，在BC中也被證實與預后相關[9]。正如本研究結果顯示PLT>266×109/L、PDW>14.7 fL、MPV≤11.7 fL患者的無復發生存率低于PLT≤266×109/L、PDW≤14.7 fL、MPV>11.7 fL患者。與上述臨床研究報道結果相似。PLT水平升高可促進CD40配體產生，促進炎癥反應[12]。而炎癥反應通過誘導活性氧和隨后DnA損傷參與腫瘤發生及進展，通過分泌各種細胞因子促進腫瘤細胞生長和血管生成，增強腫瘤細胞粘附力，并誘導腫瘤微轉移[13]。此外，PLT分泌的血小板衍生生長因子(platelet-derived growth factor，PDGF)家族通過與各自受體結合在細胞增殖和侵襲中起著至關重要的作用[14]，最近兩項研究均證實BC中PDGF-β表達增高與腫瘤生物學行為有關[15]。此外，血小板分泌的血管內皮生長因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)能促進腫瘤血管生成[16]，與原發性BC患者復發相關[17]。PDW和MPV作為血小板活化指標，其水平異常可能與巨核細胞功能障礙和骨髓造血系統異常有關。PDW是血小板體積平均值的變異系數。與正常個體相比，PDW值越高表明體積差異不穩定。

MPV是血小板活化早期指數。MPV降低可能是炎癥狀態下大血小板消耗增加的結果[18]。研究也表明低水平MPV與高度炎癥性疾病相關，并在抗炎治療過程中逆轉[18]。但是，PLT和PDW水平升高以及MPV降低在NMIBC中的促癌機制目前尚未完全清楚。未來需要更多臨床或基礎實驗來闡述NMIBC中PLT、PDW和MPV水平變化的分子機制。

PLT是由血小板產生率和血小板消耗率之間平衡決定的。正常PLT可以在有效代償機制下掩蓋高凝狀態和促炎癌癥表型存在[19]。本研究對PLT、PDW和MPV進行整合，構建PPM-PIS評分。該評分結合3個血小板指數的病理生理學機制及臨床優點，充分反映NMIBC患者高凝狀態和促炎癌癥表型。我們發現PPM-PIS與腫瘤數目、腫瘤直徑、腫瘤分級、T分期、原位癌及淋巴血管侵犯相關。進一步分析證實PPM-PIS評分能獨立預測NMIBC患者復發并獨立于腫瘤直徑、T分期、淋巴血管侵犯、PnI。

3.3 本研究的優勢及局限性本研究將腫瘤直徑、T分期、淋巴血管侵犯、PnI和PPM-PIS進一步整合，構建出預測NMIBC患者術后無復發生存率的nomogram模型。內部驗證結果顯示，nomogram模型預測NMIBC患者2、3、5年無復發生存率的C-index為0.815(95%CI：0.765～0.878)、0.734(95%CI：0.711～0.816)、0.755(95%CI：0.706～0.811)。決策曲線分析顯示在40.5、61.8及70.6個月時間點，nomogram模型臨床獲益顯著優于PPM-PIS和腫瘤直徑+T分期+淋巴血管侵犯+PnI。需要指出本研究構建nomogram模型中納入PnI，而基于PnI構建的nomogram模型預測NMIBC患者術后1、3、5年無復發生存率的C-index為0.785、0.734、0.704[20]。相比而言，本研究構建nomogram模型的預測效能顯著優于張杜平[20]等學者所購建的。

雖然本研究成功構建一個可以有效準確預測NMIBC患者術后2、3、5年無復發生存率的nomogram。但是本研究具有一定的局限性。首先，本研究屬于單中心回顧性研究，存在不可避免地選擇偏差；其次，納入患者數量有限，僅采用內部數據集進行驗證；最后，PLT、PDW和MPV的最佳閾值在臨床中并未得到有效解決，可能因研究機構不同而不同，導致潛在的臨床有效性有限。

綜上所述，本研究基于PLT、PDW和MPV整合出PPM-PSI，并成功構建一種新型nomogram模型來預測NMIBC患者術后復發風險。該nomogram模型能更好地指導臨床實踐，以區分早期可能受益于手術治療的患者，并為術后補充治療及制定個體化隨策略提供理論依據。