前列腺癌(prostate cancer,PC) 是男性泌尿生殖系统中最常见的恶性肿瘤,也是全世界男性癌症死亡的第二大原因,仅次于肺癌[1]。其病理类型以前列腺腺泡状癌为主[2],对于局限性前列腺腺泡癌,首选的治疗方法是前列腺癌根治术(radical prostatectomy,RP)[3]以彻底去除前列腺癌组织。但是由于恶性肿瘤的生物学特性、细胞残留及远处微转移灶等原因[4],仍有近27%~53%的患者在前列腺癌根治术后会出现生化复发(biochemical recurrence,BCR),其前列腺癌特异性死亡率显著高于未BCR人群[4-5]。因此研究BCR的危险因素,及早判断患者RP术后出现BCR的风险,对指导个体化治疗、改善患者预后具有重要意义。
既往研究发现,与BCR密切相关的术后病理因素,包括病理T分期、病理Gleason评分、切缘阳性、淋巴结侵犯、神经侵犯等[6-10]。此外还有研究表明诊断时总前列腺特异性抗原(total prostate specific antigen,tPSA)、白蛋白与碱性磷酸酶比值(albumin-to-alkaline phosphatase ration,AAPR)、中性粒细胞与淋巴细胞比值(neutrophil-lymphocyte ratio,NLR)、全身免疫炎症指数(systemic immune-inflammation index,SII)等术前血清学指标也是BCR的影响因素[11-14]。
而且肿瘤的进展和转移不仅取决于肿瘤细胞自身的特性,还与癌症患者的营养状况有关[15],但国内目前关于营养风险指数(nutritional risk index,NRI)与前列腺癌术后BCR的关系尚不清楚。因此本研究旨在联合血清学指标、临床病理特征和营养风险指数,构建根治性前列腺癌BCR的风险预测模型及列线图,在一定程度上指导根治性前列腺癌患者的临床诊疗工作。
1 资料与方法 1.1 临床资料本研究采用回顾性队列研究方法,收集2007年9月至2022年3月在本院接受RP的442例患者资料,为了研究BCR的危险因素,设置以下纳入标准:由经直肠超声(transrectal ultrasound,TRUS)引导的前列腺穿刺活检确诊,已行前列腺癌根治性切除术且术后病理为前列腺腺泡癌者。排除标准:①术前新辅助内分泌治疗(androgen deprivation treatment,ADT);②既往或治疗期间接受过其他抗肿瘤药物治疗的患者;③术后立即ADT;④随访失联者;⑤资料信息不完善者。其中符合入组条件的共279例。本研究的终点事件为BCR,根据欧洲泌尿外科协会(European Association of Urology,EAU)指南[16]的定义如下:RP术后6周患者PSA降至0.2 ng/mL以下,但在接下来的随访过程中连续2次监测到PSA≥0.2 ng/mL,且已排除局部复发或全身转移。RP术后随访时间定义为:RP术当日到BCR的时间,若未复发则到末次随访日期。
收集分析的临床资料项目和判定标准:①临床血清学指标计算方式:体质量指数(body mass index,BMI)=体质量(kg)/身高(m2);营养风险指数(nutritional risk index,NRI)=1.487×白蛋白(g/L)+41.7×[术前体质量(kg)/理想体质量(kg)[,其中理想体质量(kg)= 22×身高(m2);AAPR=白蛋白(g/L)/碱性磷酸酶(μ/L);NLR=中性粒细胞计数(109/L)/淋巴细胞计数(109/L);SII=血小板计数(109/L)×NLR[11-13]。②临床特征分层:诊断时tPSA(≤10 ng/mL,>10 ng/mL),其余连续变量以中位数分层,包括: 年龄(≤68岁,>68岁)、BMI(≤23.7 kg/m2,>23.7 kg/m2)、NRI(≤106.9,>106.9)、诊断时游离前列腺特异性抗原(free prostate specific antigen,fPSA)(≤1.41 ng/mL,>1.41 ng/mL)、f/tPSA(≤0.11,>0.11)、AAPR(≤0.54,>0.54)、乳酸脱氢酶(lactate dehydrogenase,LDH)(≤159.6 U/L,>159.6 U/L)、NLR(≤2.14,>2.14)、SII(≤341.66,>341.66)。分类变量包含:临床T分期(<pT3,≥pT3)、穿刺Gleason评分(≤7分,>7分)、术后病理T分期(<pT3,≥pT3)、术后Gleason评分(≤7分,>7分)、切缘阳性、淋巴结侵犯、精囊侵犯、神经侵犯、包膜突破、脉管侵犯、糖尿病。根据EUA指南[16]关于前列腺癌危险度分层,中、低危前列腺癌RP术中无需进行淋巴结清扫。所有病例的临床数据通过陆军特色医学中心泌尿外科医疗信息数据库获得,随访信息通过门诊复查和电话随访询问获得。本研究经本院伦理委员会审批通过[医研伦审(2023)第98号]。
1.2 研究方法纳入时间因素,首先进行单因素Cox比例风险回归分析,得出与BCR存在显著相关性的单个指标。进而对单因素分析有意义的指标进行Lasso回归分析,选取lambda.lse的取值带入,得到最具有代表性的指标集。将筛选的指标集纳入多因素Cox比例风险回归模型,得到BCR的独立危险因素并应用Kaplan-Meier法绘制生存曲线。根据独立危险因素建立预测方程,采用ROC曲线评价方程的判别能力。最后基于独立危险因素建立RP术后BCR的风险预测列线图,应用校正曲线评价预测的准确性,决策曲线分析评价列线图的临床效益。
1.3 统计学分析采用SPSS 26.0、R软件(4.2.2版本)、GraphPad Prism 8统计软件进行数据处理和分析,年龄、BMI、NRI、诊断时tPSA、fPSA、f/tPSA、AAPR、LDH、NLR、SII均不服从正态分布,采用M(P25,P75)表示。Lasso回归筛选指标,Kaplan-Meier法绘制生存曲线,采用单因素、多因素Cox比例风险回归模型分析危险因素并建立预测方程,ROC曲线评价方程的判别能力。应用R软件的“rms”软件包绘制风险预测列线图。所有检验采用双侧检验,以P < 0.05为差异有统计学意义。
2 结果 2.1 患者基本临床特征共纳入RP术后患者279例,所有患者随访时间4.30~183.00个月,中位随访时间37.10(17.60,61.30)个月,中位年龄68.00(65.00,72.00)岁,其中86例患者出现BCR,总体BCR发生率30.8%,中位复发时间15.00(8.20,30.80)个月。诊断时tPSA以10.00 ng/mL为界,其余连续指标根据中位数分层。共纳入21个指标,其中基本信息指标3个、血清学指标8个、病理学指标10个。见表 1、2。
临床特征 | M(P25,P75) | 分层 | 未生化复发 (n=193) [例(%)] |
生化复发 (n=86) [例(%)] |
年龄/岁 | 68.00(65.00, 72.00) | ≤68.00 | 101(52.33) | 43(50.00) |
>68.00 | 92(47.67) | 43(50.00) | ||
BMI/(kg/m2) | 23.74(22.04, 25.71) | ≤23.70 | 93(48.19) | 43(50.00) |
>23.70 | 100(51.81) | 43(50.00) | ||
NRI | 106.90(100.68, 113.48) | ≤106.90 | 83(43.01) | 56(65.12) |
>106.90 | 110(56.99) | 30(34.88) | ||
tPSA/(ng/mL) | 13.88(8.66, 28.48) | ≤10.00 | 72(37.31) | 19(22.09) |
>10.00 | 121(62.69) | 67(77.91) | ||
fPSA/(ng/mL) | 1.41(0.78, 2.87) | ≤1.41 | 71(36.79) | 26(30.23) |
>1.41 | 63(32.64) | 30(34.88) | ||
未知 | 59(30.57) | 30(34.88) | ||
f/tPSA | 0.11(0.07, 0.17) | ≤0.11 | 63(32.64) | 32(37.21) |
>0.11 | 71(36.79) | 24(27.91) | ||
未知 | 59(30.57) | 30(34.88) | ||
AAPR | 0.54(0.46, 0.65) | ≤0.54 | 97(50.26) | 45(52.33) |
>0.54 | 96(49.74) | 41(47.67) | ||
LDH/(U/L) | 159.60(142.40, 180.80) | ≤159.6 | 95(49.22) | 45(52.33) |
>159.6 | 98(50.78) | 41(47.67) | ||
NLR | 2.14(1.53, 2.80) | ≤2.14 | 86(44.56) | 46(53.49) |
>2.14 | 98(50.78) | 33(38.37) | ||
未知 | 9(4.66) | 7(8.14) | ||
SII | 341.66(243.53, 489.00) | ≤341.66 | 85(44.04) | 46(53.49) |
>341.66 | 99(51.3) | 33(38.37) | ||
未知 | 9(4.66) | 7(8.14) | ||
糖尿病 | 否 | 164(84.97) | 78(90.70) | |
是 | 29(15.03) | 8(9.30) | ||
f/tPSA:诊断时游离前列腺特异性抗原与总前列腺特异性抗原的比值。 |
临床特征 | 分层 | 未生化复发 (n=193) |
生化复发 (n=86) |
穿刺Gleason评分 | ≤7 | 144(74.61) | 47(54.65) |
>7 | 49(25.39) | 39(45.35) | |
临床T分期 | cT1+cT2 | 170(88.08) | 53(61.63) |
cT3+cT4 | 23(11.92) | 33(38.37) | |
病理Gleason评分 | ≤7 | 142(73.58) | 38(44.19) |
>7 | 51(26.42) | 48(55.81) | |
病理T分期 | <pT3 | 155(80.31) | 39(45.35) |
≥pT3 | 38(19.69) | 47(54.65) | |
切缘阳性 | 阴性 | 184(95.34) | 60(69.77) |
阳性 | 9(4.66) | 26(30.23) | |
淋巴结侵犯 | 阴性 | 191(98.96) | 72(83.72) |
阳性 | 2(1.04) | 14(16.28) | |
精囊侵犯 | 阴性 | 184(95.34) | 66(76.74) |
阳性 | 9(4.66) | 20(23.26) | |
神经侵犯 | 阴性 | 124(64.25) | 39(45.35) |
阳性 | 69(35.75) | 47(54.65) | |
包膜突破 | 阴性 | 158(81.87) | 55(63.95) |
阳性 | 35(18.13) | 31(36.05) | |
脉管侵犯 | 阴性 | 187(96.89) | 80(93.02) |
阳性 | 6(3.11) | 6(6.98) |
2.2 基本临床特征单因素分析及指标集筛选
纳入时间因素,进行单因素Cox比例风险回归分析,得出与BCR存在显著相关性的单个指标。结果显示共12个指标与RP术后BCR密切相关(P < 0.05),包括诊断时tPSA、NRI、穿刺Gleason评分、临床T分期、病理Gleason评分、病理T分期、切缘阳性、淋巴结侵犯、精囊侵犯、神经侵犯、包膜突破、脉管侵犯。而在年龄、BMI、fPSA、f/tPSA、AAPR、LDH、NLR、SII等方面均无统计学差异(P>0.05)。见表 3。
指标 | 系数 | HR(95%CI) | P值 | |
年龄 | 0.071 | 1.074(0.703~1.640) | 0.743 | |
BMI/(kg/m2) | -0.085 | 0.919(0.602~1.402) | 0.694 | |
NRI | -0.731 | 0.481(0.309~0.751) | 0.001 | |
tPSA/(ng/mL) | 0.639 | 1.895(1.128~3.155) | 0.014 | |
fPSA | 0.189 | 1.208(0.714~2.043) | 0.482 | |
f/tPSA | -0.256 | 0.774(0.456~1.316) | 0.345 | |
AAPR | -0.095 | 0.909(0.596~1.389) | 0.660 | |
LDH/(U/L) | -0.138 | 0.871(0.570~1.330) | 0.522 | |
NLR | -0.365 | 0.694(0.444~1.086) | 0.110 | |
SII | -0.288 | 0.742(0.474~1.162) | 0.193 | |
穿刺Gleason评分 | 0.688 | 1.990(1.300~3.045) | 0.002 | |
临床T分期 | 1.119 | 3.063(1.980~4.738) | <0.001 | |
病理Gleason评分 | 0.976 | 2.655(1.733~4.066) | <0.001 | |
病理T分期 | 1.375 | 3.955(2.572~6.081) | <0.001 | |
切缘阳性 | 1.538 | 4.653(2.887~7.499) | <0.001 | |
淋巴结侵犯 | 1.739 | 5.699(3.196~10.164) | <0.001 | |
精囊侵犯 | 1.287 | 3.624(2.192~5.990) | <0.001 | |
神经侵犯 | 0.764 | 2.147(1.395~3.303) | <0.001 | |
包膜突破 | 0.832 | 2.297(1.472~3.586) | <0.001 | |
脉管侵犯 | 0.743 | 2.101(1.053~4.194) | 0.035 | |
糖尿病 | -0.426 | 0.653(0.315~1.353) | 0.252 | |
f/tPSA:诊断时游离前列腺特异性抗原与总前列腺特异性抗原的比值 |
单因素分析得出的12个指标可能存在潜在共线性,若全部纳入多因素分析则可能导致分析结果偏差,因而采用Lasso回归进一步分析。选取lambda.lse的取值带入,结果得到7个具有代表性的指标:NRI、临床T分期、病理Gleason评分、病理T分期、切缘阳性、淋巴结侵犯、精囊侵犯。见图 1。
2.3 多因素Cox比例风险回归分析
将单因素分析中有意义的7个指标再进行多因素Cox比例风险回归分析,结果显示病理高分期(≥pT3分期,P=0.035)、切缘阳性(P=0.048)、淋巴结侵犯(P=0.022)、NRI≤106.9(P=0.028)是RP术后出现BCR的独立危险因素,见表 4。各独立危险因素的生存曲线见图 2。
指标 | 系数 | HR(95%CI) | P值 | |
NRI | -0.547 | 0.598(0.378~0.946) | 0.028 | |
病理Gleason评分 | 0.388 | 1.478(0.908~2.406) | 0.116 | |
病理T分期 | 0.728 | 1.895(1.045~3.435) | 0.035 | |
切缘阳性 | 0.616 | 1.808(1.006~3.250) | 0.048 | |
淋巴结侵犯 | 0.743 | 2.161(1.118~4.175) | 0.022 | |
精囊侵犯 | 0.243 | 1.225(0.674~2.227) | 0.505 | |
临床T分期 | 0.010 | 1.010(0.559~1.826) | 0.974 |
2.4 构建根治性前列腺癌BCR的风险预测模型
根据ROC曲线分析结果显示,病理T分期、切缘阳性、淋巴结侵犯、NRI预测BCR的曲线下面积分别是0.675、0.628、0.576、0.611(95%CI:0.603~0.746、0.552~0.704、0.501~0.625、0.539~0.682;P=0.000、0.001、0.042、0.003)。得到预测方程PI=exp(0.728X1+ 0.616X2+0.743X3-0.547X4),其中X1:病理T分期,X2:切缘阳性,X3:淋巴结侵犯,X4:NRI。PI值越大,说明BCR发生风险越高。计算所有病例的PI值,中位数为1.00(0.60,1.47),AUC为0.743(95%CI:0.677~ 0.810,P < 0.001),敏感度为0.826,特异度为0.534。同时将构建的4因素的风险预测模型与单危险因素模型进行ROC曲线分析,发现构建的4因素的风险预测模型对RP术后发生BCR的预测效果显著优于单危险因素模型,如图 3。
2.5 构建根治性前列腺癌BCR的风险预测列线图及评价
基于上述4个独立危险因素,建立根治性前列腺癌BCR的风险预测列线图,C-index:0.741(95%CI:0.677~0.805;P<0.001)。校正曲线表明预测概率和观察概率之间有很好的一致性。见图 4、5。
2.6 预测模型的临床应用分析
为评估预测模型的临床效用,通过R语言rmda软件包绘制临床决策曲线,以评估患者通过该预测模型可以获得的净收益。如决策曲线所示,模型在阈值概率为15%~85%的区间可临床获益,说明该预测模型临床效用较好。见图 6。
3 讨论
本研究分析了单中心的279例RP术后病例,发现BCR的独立危险因素有:病理高分期(≥pT3期)、切缘阳性、淋巴结侵犯以及NRI≤106.9。通过上述4个因素构建预测模型,该模型AUC为0.743,建立了预测列线图,C-index:0.741(95%CI:0.677~0.805;P<0.001),校正曲线表明一致性较好。临床决策曲线表明在阈值概率为15%~85%的区间可临床获益,临床效用较好。本研究的创新点主要有:①本研究纳入年龄、NRI、AAPR、NLR、SII、病理T分期、切缘阳性、淋巴结侵犯、糖尿病等21项指标,从人群基本信息、术前血清学指标、术后病理指标、合并症等多个层面出发,系统地探讨这些因素在预测局限性前列腺癌RP术后BCR中的价值,进而构建的预测模型能够更好地区分哪些患者术后更易复发,对指导患者精准治疗有一定临床价值。② NRI预测局限性前列腺癌RP术后BCR的研究目前尚无报道,本研究将NRI指标纳入分析,发现NRI≤106.9和病理高分期(≥pT3期)、切缘阳性及淋巴结侵犯是RP术后BCR的独立危险因素,NRI指标的纳入可显著提升“病理高分期(≥pT3期)、切缘阳性及淋巴结侵犯”三个指标在局限性前列腺癌RP术后BCR的预测效能。
3.1 本研究预测模型与既往模型在预测RP术后BCR的比较目前,已有其他学者建立了相关预测模型。例如国内研究学者[17-19]建立了RP术后BCR预测模型,将本研究模型与上述已建立的模型进行对比分析,具体结果如表 5。同时,与国外已有的预测模型进行比较分析,例如JIN等[20]建立基于凝血因子和病理信息的预测模型,其AUC为0.74,列线图的C-index:0.651,本研究所建立的预测方程AUC值与其相近(0.743),但本研究的列线图C-index为0.741优于该模型,预测准确性更高。COOPERBERG等[21]建立的CAPRA-S评分预测模型C-index:0.73,均与本研究相近。此外,目前有基于基因表达改变来预测BCR的分子预测模型,就如CUZICK等[22]建立Prolaris分子预测模型,是基于细胞增殖周期中的31个基因的表达水平的改变来预测BCR,在一定程度能提高预测效能,但检测成本较高,影响临床推广应用。
3.2 病理因素在RP术后BCR预测中的作用
虽然目前已有一些研究探讨RP术后发生BCR危险因素,但这些研究纳入的人群以及得出的结论均具有异质性[23]。例如范宇等[7]、高旭等[24]研究结果表明病理T分期、病理Gleason评分是术后发生BCR独立危险因素。BAKAVIČIUS等[25]研究也发现病理T分期的进展会显著增加BCR的发生风险。本研究也得出类似的结论,病理高分期(≥pT3期)是病理低分期(< pT3期)发生BCR的1.895倍。同时本研究中精囊侵犯并不是独立危险因素,可能是精囊侵犯在病理分期中属于pT3b期,与病理分期可能存在潜在的共线性,进而未得出统计学差异。SONG等[6]对795例RP术后患者进行回顾性研究,发现病理Gleason评分是BCR的独立危险因素。但本研究的结论中发现,病理Gleason评分在单因素分析时对BCR有显著影响,但多因素中并不是独立危险因素。可能与本研究中纳入的样本量有限有关。KANG等[26]、严于昊等[27]表明淋巴结侵犯往往伴有更高的病理分期,进而有更高的BCR风险。REEVES等[10]研究显示并不是所有神经侵犯均与BCR相关,与神经侵犯的类型相关。当然仍有研究得出不同结论,认为切缘阳性和淋巴结侵犯均与BCR不相关[28-29]。本研究认为切缘阳性提示RP术后仍残留部分肿瘤细胞在体内,淋巴结侵犯说明肿瘤细胞已开始出现潜在转移,即便进行淋巴结清扫,肿瘤细胞仍会残留,为前列腺癌的BCR提供源头,因此是RP术后BCR的独立危险因素。
3.3 血清学指标在RP术后BCR预测中的作用此外还有研究表明术前血清学指标也是BCR的影响因素,WANG等[13]研究发现高诊断时tPSA、NLR和AAPR的值与高BCR发生率相一致。但PENG等[30]、ZANATY等[31]研究表明诊断时tPSA、NLR、AAPR并不是BCR的独立危险因素。SII目前与BCR的研究相关文献较少,有待进一步的研究证明。本研究也得出类似的结论:诊断时tPSA、AAPR、NLR、SII在多因素分析中并不是BCR的独立危险因素,这可能与样本量较少、分组截断值选取有关。
3.4 NRI在RP术后BCR预测中的作用目前,癌症患者的营养免疫状态与生存预后的关系越来越受到关注[32-33]。LIU等[15]研究表明,肿瘤的进展和转移不仅取决于肿瘤细胞自身的特性,还与癌症患者的营养状况有关。SEJIMA等[34]研究表明术前血清白蛋白水平降低可以预测RP术后病理提示的淋巴结转移,并最终与BCR的发生有关。同样,BMI是肥胖的替代指标,可以用来评估前列腺癌的发病率和死亡率[35]。KIM等[36]研究表明BMI>23 kg/m2是RP术后BCR的独立危险因素,但SIDDIQUI等[37]研究表明BMI可能不是RP术后复发或生存的危险因素。而本研究与SIDDIQUI等的研究结论相似。但仅用BMI来评估营养状况并不准确。NRI已证明是发生术后并发症的术前筛查指标,同时也有研究表明是乳腺癌、肺癌复发的独立危险因素[15, 38]。
因此,本研究纳入NRI,不仅涵盖了血清白蛋白、BMI的相关信息,还有理想体重等附加信息,表明NRI可能对RP术后出现BCR有更好的预测能力。GUO等[11]研究表明NRI≤99.4对寡转移性前列腺癌RP术后出现PSA进展有预测意义,但是在局限性前列腺癌中,NRI在BCR发生中的预测价值目前尚无相关报道。本研究发现:NRI≤106.9是局限性前列腺癌RP术后BCR的独立危险因素,截断数值差异可能与人群基本临床特征差异有关。
综上所述,本研究发现病理高分期(≥pT3分期)、切缘阳性、淋巴结侵犯、NRI≤106.9是RP术后出现BCR的独立危险因素,建立的预测模型能进行有效判断,为临床决策提供参考。本研究也存在一定的局限性和不足:①属于回顾性队列研究,样本量有限,需要进一步的前瞻性研究和更多的临床数据来支撑本研究的结论;②属于单中心研究,数据虽然具有代表性,但并不能完全代表全国前列腺癌患者的情况,需要今后进一步的多中心研究来验证。
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