無MYCN基因擴增的兒童神經母細胞瘤預后列線圖構建*

王園芝，田 野，趙睿婷，袁恒杰△

(1.天津醫科大學總醫院藥劑科 300052；2.天津醫科大學總醫院神經外科 300052；3.天津醫科大學總醫院空港醫院藥劑科 300308)

神經母細胞瘤是兒童最常見的顱外實體腫瘤，占所有兒童腫瘤的8%～10%[1]。其源于原始神經嵴細胞，具有顯著的臨床異質性[2-3]。一部分患兒未經治療腫瘤即可自發消散，而約一半的患兒即使經過高強度的治療，長期生存仍然很差，5年總體生存率(OS)僅50%[4-5]。因此準確的預后預測在神經母細胞瘤中至關重要。

目前，MYCN擴增已成為神經母細胞瘤最重要的分子預后標志物[6]，并用于危險度分層系統中[7]。不論任何年齡段及分期其均與預后不良密切相關。盡管關于MYCN基因擴增的研究日漸成熟，可實際只有約18%的神經母細胞瘤患兒診斷時可以檢測出MYCN擴增[8]。即使在預后最差的高危組中也只有35%～40%的患兒伴隨著MYCN擴增[4,9-10]，提示絕大多數患兒僅依靠MYCN擴增無法區分預后。大部分無MYCN基因擴增的神經母細胞瘤具有很強的異質性，然而針對這類神經母細胞瘤的臨床預后研究卻很少見[11]。因此對無MYCN基因擴增的神經母細胞瘤進行預后預測可以為更多的患兒提供準確、細致的預后信息。

列線圖是一種以圖形工具形式對預后因子進行賦分的預測模型，由于其準確、客觀而被廣泛用于臨床決策[12-14]。TARGET數據庫是兒童腫瘤的重要數據庫，收錄了大量腫瘤的臨床及基因組信息，神經母細胞瘤是其中的重要項目之一[15]。本研究基于TARGET數據庫，通過最小絕對值選擇與收縮算子 (least absolute shrinkage and selection operator,LASSO)回歸、單因素及多因素COX回歸，分析篩選無MYCN基因擴增的神經母細胞瘤患兒的獨立預后因子，構建了預測3、5年OS的列線圖預后模型，在進行區分度及一致性評估后，列線圖可以準確預測患兒預后，旨在為臨床提供重要參考依據。

1 資料與方法

1.1一般資料

回顧性分析TARGET數據庫(https://ocg.cancer.gov/)[16]，共納入1986-2012年確診為神經母細胞瘤的1 119例患兒。排除MYCN基因擴增或未知的病例326例，隨訪信息缺失2例，DNA倍性未知65例，組織學分類未知48例，腫瘤分級未知64例，有絲分裂核破裂指數(mitosis-karyorrhexis index,MKI)未知17例，診斷分類未知1例，最終納入596例，將整體病例按照7∶3隨機分為建模組(420例)和驗證組(176例)。

1.2方法

收集患兒臨床信息包括年齡、性別、種族、國際神經母細胞瘤分期系統(INSS)分期[分為1、2、3、4s期和4期][8]、DNA倍性(二倍體和超二倍體)、組織學分類(預后良好型和預后不良型)、腫瘤分級(分化中和差/廠內人未分化)、MKI(低/中和高)[17]、診斷類別(節細胞神經母細胞瘤和神經母細胞瘤)和美國兒童腫瘤協作組(children’s oncology group,COG)危險度分組(低危組、中危組和高危組)。研究終點為OS，定義為從診斷時到死亡或末次隨訪的時間間隔。

1.3統計學處理

2 結 果

2.1一般資料

596例患兒隨訪時間為60.6(0.3，173.9)個月，3、5年OS分別為82.6%、73.1%[95%可信區間(95%CI)：79.5%～85.7%、69.4%～76.8%)]，見圖1A。兩組患兒一般資料比較見表1。

表1 兩組患兒一般資料比較[n(%)]

續表1 兩組患兒一般資料比較[n(%)]

2.2預后因子篩選

LASSO回歸篩選出3個潛在的預后因子，分別為年齡、INSS分期和DNA倍性，見圖2。單因素COX比例風險回歸分析及生存曲線繪制顯示三者均與預后相關，差異均有統計學意義(P<0.000 1)，見圖1 B～D。多因素COX比例風險回歸分析最終確定年齡、INSS分期、DNA倍性為兒童無MYCN基因擴增神經母細胞瘤的獨立預后因子，差異均有統計學意義(P<0.05)，見表2。

A：596例患兒整體生存曲線；B：不同年齡建模組患兒生存曲線；C：不同INSS分期建模組患兒生存曲線；D：不同DNA倍性建模組患兒生存曲線。

A：LASSO系數分布篩選變量；B：LASSO回歸交叉驗證最佳系數。

表2 單因素及多因素COX回歸分析(n=420)

2.3列線圖模型的構建及使用

基于年齡、INSS分期、DNA倍性構建了預測無MYCN基因擴增神經母細胞瘤患兒3、5年OS的列線圖，見圖3A。列線圖通過對每個預后因子進行賦分，最后通過總分數預測預后，年齡小于1.5歲和大于或等于1.5歲分別為23、72分，INSS分期1、2、3、4s期和4期分別為23、100分，DNA倍性的二倍體和超二倍體分別為23、0分。假如一患兒分期為INSS 4期(100分)，DNA倍性為二倍體(23分)，年齡大于或等于1.5歲(72分)，其總分數為100+23+72=195分。根據列線圖模型，預測該患兒3、5年OS分別為66.2%和45.3%，見圖3B。

A：列線圖；B：列線圖使用示意圖。

2.4列線圖預測模型的驗證

列線圖模型的區分度評估顯示C指數在建模組和驗證組中分別為0.755 (95%CI：0.716～0.794)和0.732 (95%CI：0.672～0.792)。ROC顯示列線圖在預測建模組3、5年OS的曲線下面積(AUC)分別為0.780和0.806，驗證組3、5年OS的AUC分別為0.756和0.777，見圖4A、B。隨后分別在建模組和驗證組繪制了3、5年OS的校準曲線，結果顯示無論在建模組還是驗證組，預測曲線與理想曲線關系緊密，見圖4C、D。

A：列線圖在預測建模組3、5年OS的ROC曲線；B：列線圖在預測驗證組3、5年OS的ROC曲線；C：列線圖在預測建模組3、5年OS的校準曲線；D：列線圖在預測驗證組3、5年OS的校準曲線。

COG危險度分組在建模組和驗證組的C指數分別為0.709 (95%CI：0.675～0.743)和0.702 (95%CI：0.652～0.753)。ROC曲線顯示COG危險度分組在預測建模組3、5年OS的AUC分別為0.716和0.762，驗證組3、5年OS的AUC分別為0.719和0.763，見圖5A、B。組織學分類在建模組和驗證組的C指數分別為0.674 (95%CI：0.634～0.714)和0.666 (95%CI：0.610～0.721)。ROC曲線顯示組織學分類在預測建模組3、5年OS的AUC分別為0.662和0.727，驗證組3、5年OS的AUC也為0.674和0.725，見圖5C、D。

A：COG危險度分層在預測建模組3、5年OS的ROC曲線；B：COG危險度分層在預測驗證組3、5年OS的ROC曲線；C：組織學分類在預測建模組3、5年OS的ROC曲線；B：組織學分類在預測驗證組3、5年OS的ROC曲線。

3 討 論

神經母細胞瘤是兒童常見的顱外實體腫瘤，隨著風險分類和治療分層的演進，預后也不斷提升[18]。在大多數預后多元回歸分析中MYCN擴增均與預后不良相關[18-19]。無MYCN基因擴增的患兒所占比例較高且預后異質性較高，更加需要準確的預后預測[11]。本研究基于TARGET數據庫，通過LASSO回歸、單因素及多因素COX比例風險回歸分析明確年齡、DNA倍性、INSS分期為獨立的預后因子?；谶@些預后因子構建的列線圖模型，經過區分度及一致性驗證后相較COG危險度分組及組織學分類可以更準確地預測患兒3、5年OS，為臨床提供了重要參考依據。

診斷時年齡在神經母細胞瘤中的預后價值已被廣泛驗證。多項研究表明年齡是決定預后的首要因素，年齡小于18個月的患兒即使伴隨骨髓轉移依然預后良好，嬰兒尤其是新生兒的局部腫瘤經常會自發消退[1]。而且，年齡無論在無MYCN基因擴增還是在INSS 4期患兒中均具有顯著的預后預測價值[11,19]。有研究表明年齡是無MYCN基因擴增3期患兒最重要的預后因子，年齡大于或等于18個月患兒與小于18個月患兒5年無事件生存率分別為77%和89%[17]。本研究結果與既往研究結果一致，年齡是無MYCN基因擴增的神經母細胞瘤患兒的重要預后因子，年齡小于18個月患兒預后顯著優于大于或等于18個月患兒，差異有統計學意義(P<0.000 1)，提示無MYCN基因擴增神經母細胞瘤的異質性。腫瘤細胞倍體(DNA指數)也是神經母細胞瘤強有力的預后標志物，特別是對于幼小的轉移性患兒。超二倍體與神經母細胞瘤良好的疾病特征相關，其更常見于低分期組和無MYCN基因擴增腫瘤中，近二倍體腫瘤則更具攻擊性[20]。本研究結果也顯示DNA倍性是無MYCN基因擴增的神經母細胞瘤的獨立預后因子，二倍體組和超二倍體組預后比較，差異有統計學意義(P<0.000 1)。

INSS是一種外科病理分期系統，其根據腫瘤范圍、手術切除及轉移分為5種不同的分期。有研究表明1、2、3、4s期患兒預后在各期之間并無顯著差異[17]，因此本研究將患兒分為4期組和非4期組。與既往研究結果一致，INSS分期4期患兒預后顯著差于其他期患兒，差異有統計學意義(P<0.000 1)[21]。手術切除范圍是INSS分期重要的因子，由于不同機構的手術方法不同，局限性神經母細胞瘤的INSS分期差異很大?；谟跋駥W定義的危險因子的國際神經母細胞瘤危險度研究組分期系統(international neuroblastoma risk group staging system,INRGSS)，不受局部淋巴結受累及手術的影響，已經在逐步在替代INSS[8]。雖然TARGET數據庫并未記錄INRGSS分期信息，但根據分期定義INSS分期4期相當于INRGSS M期，INSS 1、2、3、4s期可以映射到INRGS L1、L2、MS期[8,19]。因此本研究將患兒分為INSS 4期組和非4期組，即使隨著分期的演進，也可以根據映射繼續使用。

本研究也有不足之處，基于國外公共數據庫，時間跨度長，治療方案的不斷演進可能會一定程度影響模型的有效性。此外，本研究納入的人種復雜，在特定人種中的使用仍需進一步驗證。最后，受限于回顧性研究，一些基因組相關的預后因子包括TERT重排、ATRX突變等并未納入研究。

綜上所述，年齡、INSS分期、DNA倍性是無MYCN基因擴增的神經母細胞瘤獨立的預后因子，基于這些預后因子構建的列線圖預后模型顯示出良好區分度及一致性，為臨床工作提供重要的參考信息。