構建癌胚抗原、糖類抗原19-9生存模型公式預測結直腸癌患者生存時間*

黃俊強(江門市中心醫院檢驗科,廣東江門 529000)

2022年,中國國家癌癥中心的統計數據顯示,我國結直腸癌(colorectal cancer,CRC)的發病率及死亡率分別高居所有癌癥的第二位和第四位,近年來,其發病率和死亡率呈逐年上升趨勢[1],因此亟需尋找CRC患者新的預后分層標志物,以準確評估CRC患者的預后。現階段與CRC相關的生物學標志物研究主要集中在DNA、RNA、微小RNA、表觀遺傳變化和抗體等[2]方面,上述生物學標志物存在價格昂貴、侵入性強,患者依從性較低等缺點,而常見的血清學腫瘤標志物如血清甲胎蛋白(alpha-fetoprotein, AFP)、癌胚抗原(carcinoembryonic antigen, CEA)、糖鏈抗原19-9(carbohydrate antigen 19-9, CA19-9)等,由于其侵入性小、價格便宜等優點,已被廣泛應用于腫瘤的早期診斷[3];在《中國結直腸癌診療規范(2023版)》中也將外周血CEA、CA19-9作為CRC患者診斷和隨訪的指標,并建議有肝轉移的患者應檢測AFP[4],但其提示CRC患者預后的價值尚不清楚。因此,本研究通過分別測定CRC患者術前血清CEA、CA19-9水平,進一步聯合CEA、CA19-9構建對CRC患者預后的預測模型,并探討該模型對CRC患者預后和生存的預測價值。

1 材料和方法

1.1研究對象 為隨訪CRC患者的10年總生存時間(overall survival,OS),本研究收集2010年1月至2011年9月江門市中心醫院就診的313例CRC患者,并隨訪至2021年2月。包括男177例,女136例,年齡24～89歲。早期(Ⅰ+Ⅱ期)患者180例,晚期(Ⅲ+Ⅳ期)患者133例。其中存在遠端轉移的病例36例(分別為20例轉移至肝、3例轉移至肺、2例轉移至膀胱、3例轉移至腹腔、2例轉移至卵巢、6例轉移至闌尾等器官)。

1.2病例納入與排除標準 所有研究對象術前進行腫瘤標志物測定,術前未接受任何治療,術后均經病理組織學確診,隨訪資料完整,并且CRC是唯一的原發腫瘤,無其他繼發性腫瘤,無其他各種慢性疾病,排除轉移部位為胰腺及有各種炎癥的患者。

1.3方法 采集患者住院手術前的晨起空腹靜脈血3 mL,以1 000×g離心15 min分離血清,采用電化學發光測定法,按照Beckman Access化學發光免疫分析儀及其配套的試劑(美國貝克曼庫爾特公司)說明書檢測術前CEA、CA19-9、AFP水平,術后3個月內進行CEA、CA19-9第一次隨訪檢測,所有患者標本均與有效質控品在相同條件下測定,有效質控品嚴格按照質控品說明書操作,并根據20個數據和3～5個月在控數據設定常用均值和標準差。根據國家衛生健康委員會臨床常用免疫學檢驗項目參考區間[5],CEA參考區間0～5 μg/L,CA19-9參考區間0～34 U/mL,AFP參考區間0～7 μg/L,以檢測的水平高于臨界值判定為高表達。

1.4統計學分析 采用SPSS 16.0(SPSS,Inc)軟件進行統計分析。采用χ2檢驗分析術前各項腫瘤標志物水平與CRC患者臨床病理參數的相關性,CRC患者的生存分析采用Kaplan-Meier法Log-Rank檢驗進行評價。采用Cox比例風險模型進行多變量分析。對所有P值進行雙側分析,以P<0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1CRC患者手術前后各項腫瘤標志物與臨床病理參數的關系 術前CEA在43.13%(135/313)的CRC患者中表達升高,但只有34.44%(62/180)的Ⅰ+Ⅱ期患者CEA呈高表達,有54.89%(73/133)的Ⅲ+Ⅳ期患者CEA升高。進一步分析發現CEA與年齡,pT、pN、pM分期,臨床分期,進展,復發,脈管及神經浸潤,轉移部位等顯著相關(P<0.05),而與其余病理參數無關(表1)。在313例CRC患者中,術前CA19-9升高者占比15.97%(50/313),在早期的CRC患者中,只有10%(18/180)的患者CA19-9升高,而在晚期CRC患者中占比28.57%(32/133)。進一步進行χ2檢驗分析顯示CA19-9與CRC脈管侵犯,pN、pM分期,臨床分期,復發,進展等顯著相關(P<0.05),但與其余病理參數無相關性。AFP在CRC患者中表達正常。術后CEA升高占比為11.82%(37/313),明顯少于術前,且CEA升高與脈管浸潤,神經浸潤,漿膜浸潤,淋巴結轉移,遠處轉移,臨床分期,復發,進展,轉移部位等因素顯著相關(P<0.05)。而術后CA19-9升高占比為3.83%(12/313),其升高與脈管浸潤,神經浸潤,pN、pM分期、臨床分期,復發,轉移部位等因素顯著相關(P<0.05)。

2.2CRC患者臨床病理參數的單因素Kaplan-Meier分析結果 對各項臨床病理參數進行單因素生存分析結果顯示,CEA升高患者的OS為76.85個月,而CEA正常患者的OS為110.83個月(P=0.000,表2,圖1A)。CA19-9升高的患者OS為60.98個月,而CA19-9正?；颊叩腛S為103.36個月(P=0.000,表2,圖1C)。隨著CRC患者年齡的增長,OS縮短;隨著pT、pN、pM分期的進展,OS也縮短(P=0.000,表2)。臨床分期為Ⅰ期、Ⅱ期、Ⅲ期、Ⅳ期的OS分別為121.14、106.89、85.07、45.78個月,分化程度越差,OS越短(P=0.005),且腫瘤浸潤漿膜、脈管、神經的OS比無漿膜、脈管、神經浸潤的OS縮短(P<0.05,表2)。

注:A,B,CEA對患者OS及PFS的預測價值;C,D,CA19-9對患者OS及PFS的預測價值;E,F,CC值對患者OS及PFS的預測價值。圖1 術前CEA、CA19-9及CC值對CRC患者OS與PFS的預測價值

表2 313例CRC患者臨床病理參數的單因素生存分析(Log-Rank檢驗)

2.3CRC患者的獨立預后因素分析結果 進一步進行多因素生存分析顯示,CRC復發、臨床分期、血清CEA、CA19-9均是CRC患者的獨立預后因素(表3)。

表3 CRC患者獨立預后因素的COX多因素分析

2.4聯合CEA與CA19-9建立模型預測CRC患者的預后 基于單因素Kaplan-Meier生存分析和Cox多因素生存分析,本研究聯合了CEA和CA19-9兩項不良獨立預后風險因素,構建了預測CRC患者預后的模型,該模型中將CEA升高評1分,CEA正常評0分,CA19-9升高評1分,CA19-9正常評0分,并設立CEA+C19-9評分值(CC值),公式:CC值=CEA評分+CA19-9評分。根據該模型公式將患者分為3種亞類,亞類Ⅰ:CEA、CA19-9均正常,患者無其中任何一種風險因素,CC值=0;亞類Ⅱ:CEA或CA19-9升高,患者存在其中一種風險因素,CC值=1;亞類Ⅲ:CEA和CA19-9均升高,患者存在其中2種風險因素,CC值=2。運用該模型對CRC患者進行分層,驗證這種模型對CRC患者預后的分層效能,經Kaplan-Meier生存分析顯示,CC值=2的患者OS僅為61.11個月,CC值=1的患者OS為99.17個月,CC=0的患者OS為119.01個月(P=0.000,圖1E),CC值越高,OS越短。無進展生存期(PFS)與OS呈相同趨勢,CC值評分越高,PFS越短(P=0.000,圖1F)。

3 討論

CEA是多糖蛋白復合物,CA19-9由唾液糖蛋白和唾液酸糖酯組成,主要存在于腸黏膜上的細胞膜中,當細胞癌變時,導致細胞內一些轉化酶的失活或激活,引起細胞膜表面各種糖蛋白的變化,使CEA、CA19-9從各種組織中釋放入血液,最后改變血液中CEA、CA19-9濃度[6]?；谶@種機制,CEA、CA19-9已經被廣泛應用于腫瘤的早期診斷。但有報道顯示CEA的特異性較低[7],而CA19-9主要在胰腺癌和消化道腫瘤中呈高表達。為了更準確反映CEA、CA19-9與CRC的關系,本研究中的病例選擇均排除可以影響CEA、CA19-9表達的因素,最后發現在本次實驗中僅有43.13%的CRC患者存在CEA升高,而CA19-9升高的比例更低,只有15.97%,與之前的研究結果相符。本研究還發現CEA、CA19-9水平與多項臨床病理參數相關,術后3個月內CEA、CA19-9異常率明顯降低。

本研究進一步發現,CEA或CA19-9升高的CRC患者比正?；颊逴S縮短,同時發現CEA或CA19-9升高患者PFS也短于CEA或CA19-9正?；颊?進一步證實在CRC中,CEA、CA19-9升高可能提示腫瘤的進展或復發,預示著較差的預后。基于此,本研究聯合CEA、CA19-9風險因素,提出一種預測CRC患者預后的模型公式,并設立CC值,驗證這種模型對CRC患者預后分層的能效,結果發現CC值越高,患者無論是OS還是PFS均越低。在以往的研究中發現,CEA和CA19-9升高是CRC的獨立風險因素[8],并在CRC患者化療中,CEA、CA19-9升高提示更差的預后[9];有學者發現,CEA可以通過誘導單核細胞釋放抑制分子[10],并且阻止或干擾早期黏附的過程,干擾NK細胞對腫瘤細胞的裂解,減少腫瘤核心區CD8+T細胞,形成免疫逃逸的作用[11-12];CEA還可以與細胞間或細胞外基質蛋白結合,發揮黏附功能[13],最終促進了CRC的肝轉移[14]。另有學者在CA19-9的研究中發現,在惡性程度較高的癌細胞中,由于缺氧等因素導致CA19-9的表達增加,而CA19-9可以作為血管細胞黏附因子——E-選擇素的配體,與細胞黏附因子結合,介導循環腫瘤細胞與血管內皮的黏附,促進腫瘤血管的生成,進而促進腫瘤的轉移[15]。上述研究均與本研究結果相符,證實CEA、CA19-9在癌癥中發揮促癌因子的作用,且能夠在癌癥中發揮協同作用,共同促進癌癥的進展和不良的預后,但它們的相互作用機制仍需進一步研究。綜上所述,本研究聯合CRC患者術前CEA、CA19-9獨立風險因素構建的預測模型可以有效地預測CRC患者預后,且CC值越高提示預后更差。