乳腺癌新辅助化疗疗效影响因素研究及预测模型构建

钱 贝,辛 玥,史 薇,朱俊玲,郭 爽,屈新才,刘春萍,张守鹏△

华中科技大学同济医学院附属协和医院1乳腺甲状腺外科2病理科,武汉 430022

近年来,乳腺癌发病率逐年升高,已成为全世界最常见的恶性肿瘤之一。我国乳腺癌发病率位居女性恶性肿瘤之首[1]。乳腺癌新辅助化疗(neoadjuvant chemotherapy,NAC)是指对已经确诊的未发现远处转移的乳腺癌患者在计划局部手术治疗或手术加放疗前,以系统性化疗作为乳腺癌的第一步治疗[2]。它可以使肿瘤降期以利于手术,或变不能手术为能手术,变不可保乳为可保乳;除此之外,NAC还可以通过比较患者治疗前后生物学指标及肿瘤大小的变化,来确定机体对于药物的敏感程度[3]。接受NAC的乳腺癌患者,如能获得病理完全缓解(pathologic complete response,pCR),则无病生存期(disease free survival,DFS)及总生存期(overall survival,OS)将会明显提升[4]。因此,乳腺癌NAC的p CR及其影响因素已成为目前临床研究的热点。本研究通过对215例NAC治疗患者的临床资料进行回顾性分析,探讨其pCR及临床评价指标的影响因素并构建乳腺癌NAC患者pCR概率预测模型,为乳腺癌新辅助化疗疗效评估提供思路。

1 资料与方法

1.1 研究对象及纳入标准

研究对象为华中科技大学同济医学院附属协和医院2018年1月至2020年6月收治的行NAC的所有Ⅱ～Ⅲ期乳腺癌患者,共215例。纳入标准:①经粗针病理学检查证实的乳腺癌;②临床分期为Ⅱ～Ⅲ期,符合美国国家综合癌症网络(NCCN)诊断标准;③接受新辅助化疗(或联合靶向治疗)。排除标准:①合并肺、肝、肾等重要脏器受损;②重要临床资料缺失。

1.2 研究指标

收集NAC前和手术后乳腺癌患者临床病理资料,包括患者年龄、身高、体重、月经状态、血小板淋巴细胞比值(platelet-to-lymphocyte ratio,PLR)、中性粒细胞淋巴细胞比值(neutrophil-to-lymphocyte ratio,NLR)、肿瘤大小、组织学分级、皮肤或胸壁侵犯情况、淋巴结状态、脏器转移情况、是否完成既定化疗方案、术后MP分级、术后腋窝淋巴结状态、治疗前后的Ki-67指数、ER/PR和HER2(或FISH检测结果)表达情况。由于部分临床病例信息记录不完整,在确保有效数据的前提下,本研究允许少量缺失信息。二分类变量编码为1表示:“是”、“阳性”、“高”;0表示:“否”、“阴性”、“低”;多分类变量编码为1～5。利用公式或逻辑表达式二次编码其他信息,如年轻患者、身体质量指数(body mass index,BMI)、T分期、PLR、NLR、组织学分级、Ki-67变化、分子分型等。

1.3 结果判定标准

根据2011年乳腺癌St.Gallen专家共识推荐的乳腺癌分子分型诊断标准[5],指定将ER、PR免疫组织化学检测的阳性阈值定为≥1%;(-)和()为HER2阴性,()为HER2阳性,HER2()行FISH检测是否存在基因扩增,FISH阳性表示HER2阳性,FISH阴性表示HER2阴性,FISH临界值处理为HER2缺失值。Ki-67表达阳性临界值根据我院病理科实验室设定标准为15%,与相关报道一致[6-7];参照中国临床肿瘤学会(Chinese Society of Clinical Oncology,CSCO)乳腺癌诊疗指南2020年版,分子分型如下:①Luminal型:ER和(或)PR阳 性,包 括Luminal A型,Luminal B型(HER2阳 性)和Luminal B型(HER2阴 性,Ki-67高表达);②HER2过表达型:ER、PR阴性,HER2过表达;③三阴性:ER、PR、HER2均阴性。根据病理学家制定的乳腺癌NAC术后病理评估MP分级标准,G5表示原肿瘤瘤床部位已无浸润癌细胞,但可存在导管原位癌。本研究中,MP分级G5定义为NAC后pCR[8-9]。按照Nottingham分级系统进行乳腺癌组织学分级[10]。采用AJCC第8版分期系统进行乳腺癌临床T分期[11]。将患者确诊年龄小于等于35岁归为年轻乳腺癌。临床T分期根据治疗前彩超、钼靶、或者MRI检查结果,取肿瘤最大径以及皮肤和胸壁是否侵犯来判定,淋巴结是否阳性根据治疗前穿刺及彩超结果共同判定。

1.4 统计学方法

临床病理特征基线表由R语言“tableone”包中的“CreateTableOne”函数绘制;列线图由R语言“nomogram”函数绘制。符合正态分布的计量资料用(±s)表示;非正态分布的计量资料用[M(P25,P75)]表示;计数资料用[n(%)]表示;以P＜0.05为差异有统计学意义。筛选出各组差异有统计学意义的指标,检验标准为α=0.05。其中,表1中“淋巴结阳性”变量使用Fisher精确检验法;“T分期”、“组织学分级”、“治疗前Ki-67”使用Kruskal-WallisH检验;其他变量中分类变量使用χ2检验,连续性变量使用单因素方差分析。表2中,“T分期”、“组织学分级”、“Ki-67治疗前”使用Mann-Whitneyu检验,其他变量中分类变量使用χ2检验,连续性变量使用两独立样本资料的t检验。

2 结果

2.1 临床病理特征

纳入研究的患者年龄范围25～72岁,平均(47.8±10.7)岁。肿瘤大小0.8～12 cm,分为T1、T2、T3、T4期。其中126例为绝经前患者,89例为绝经后患者。分子分型:Luminal A型19例,Luminal B型(HER2阳 性)49例,Luminal B型(HER2阴性,Ki-67高表达)35例,HER2过表达型58例,三阴性型46例,8例分型不确定。

2.2 统计分析

由表1可以看出,年龄、月经状态、BMI、淋巴结转移、化疗完成度、PLR、NLR、组织学分级、Ki-67指数各组间比较,差异无统计学意义(均P＞0.05)。以MP分级G1～G4归为非p CR组,G5归为p CR组,比较两组临床病理特征,构建出表2。

表1 乳腺癌新辅助化疗患者临床病理特征基线表(n=215)Table 1 Baseline clinicopathological features of breast cancer patients treated with neoadjuvant chemotherapy(n=215)

表2 pCR组与非pCR组临床病理特征比较(n=215)Table 2 Comparison of clinicopathological features between pCR group and non-pCR group(n=215)

将年龄因素考虑在内,多因素分析显示,T分期(P=0.001)、ER/PR状态(P＜0.001)、HER2状态(P=0.003)和治疗前Ki-67指数(P=0.017)均是乳腺癌NAC能否促进pCR的重要影响因素(均P＜0.05)。“nomogram”函数构建的列线图预测模型C指数为0.75,表示该模型的预测能力良好。

根据多因素回归分析结果,利用R语言构建了乳腺癌患者NAC后获得pCR概率的列线图模型,如图1所示。图中左侧各变量的取值向上作垂线找到对应的单项评分(即Points值),相加后得到总分(即Total Points);以总分为基础,向下作垂线找出其对应的pCR probability,即为某个特定乳腺癌患者行新辅助化疗将来获得p CR的概率预测值。以真实患者为例:年轻乳腺癌患者(得分0),T分期为T1(得分100),激素受体阳性(得分0),HER2阴性(得分0),Ki-67表达为10%(得分9),则总分为109,对应的p CR概率约为0.11。

图1 乳腺癌患者行NAC后获得pCR概率的列线图预测模型Fig.1 Nomogram of pCR probability for breast cancer patients undergoing NAC

3 讨论

NAC作为乳腺癌治疗的重要组成部分,目前仍处于不断发展的阶段,如何在临床实践中优化NAC策略并改善治疗结局仍存在争议[3]。研究证实,乳腺癌患者通过NAC治疗后,如能获得p CR,则预示着较好的远期预后[4,12]。然而,并非每一个乳腺癌患者都能获得p CR,一部分患者(小于5%)在NAC过程中可能出现病情进展,甚至丧失接受手术治疗的机会[2]。因此,研究影响乳腺癌NAC疗效的因素对于指导乳腺癌的规范治疗以及预测疗效具有重大意义。

乳腺癌NAC疗效的评价主要包括临床评估和病理学评估[13]。临床评估是通过体格检查和影像学检查对病灶间接测量,但不能反映肿瘤内部增殖情况。本研究根据患者术后病理学结果评估,结果表明,在接受NAC后,p CR(G5)率为35.8%(77/215),较美国NSABP和欧洲EORTC 10902临床研究结果略高(4%～30%)[14-15]。且HER2过表达型患者p CR率(43.2%)依次高于三阴性亚型(23.0%)和Luminal亚型,Luminal A亚型pCR率最低(1.4%),这主要归因于曲妥珠单抗或曲妥珠联合帕妥珠单抗与化疗的联合应用[16-17],以上研究结果与相关文献报道一致[18-19]。而由于激素受体阳性的乳腺癌患者往往对化疗不敏感,激素受体阴性的乳腺癌患者在NAC中可获得相对较高的p CR率[20],故三阴性亚型pCR率高于Luminal亚型。

本研究p CR组中,ER/PR阴性的乳腺癌患者实现pCR的比例(67.5%)明显高于阳性患者(32.5%),HER2阳性患者的p CR的比例(66.7%)明显高于阴性患者(33.3%)。国外学者通过对1700多例乳腺癌NAC患者资料分析,发现激素受体表达阴性的肿瘤无论给予何种方案,与阳性相比均能获得更高的p CR比例[21]。更有研究表明,ER/PR阴性患者中实现p CR的比例可达阳性患者的12倍[22]。而对于HER2过表达者,由于肿瘤增殖更为活跃,对细胞毒性药物敏感性更高,且化疗联合单克隆抗体的使用,使得该亚型患者的p CR的比例更高。NOAH临床试验提示相较于单纯化疗,联合曲妥珠单抗靶向治疗能够使p CR比例提高19.0%[23]。Ki-67作为一种肿瘤增殖的标志物,已被证实与乳腺癌的预后相关[24]。本研究p CR组中,Ki-67高表达患者实现pCR的占比(77.1%)显著高于Ki-67低表达者(22.9%)。且NAC后,Ki-67指数下降患者人数明显多于上升者,Ki-67表达状态的改变差异具有统计学意义(P＜0.001),这与前人研究结果相同[25]。故ER/PR及HER2状态、Ki-67指数为影响乳腺癌患者NAC后获得pCR的因素。多因素Logistic回归分析结果显示分子分型是NAC疗效独立的预测因子(P＜0.001)。

本研究中pCR组平均肿瘤直径为(3.5±1.5)cm,非pCR组为(4.3±2.0)cm,差异具有统计学意义(P=0.002),且多因素分析提示肿瘤T分期是影响乳腺癌NAC患者获得p CR的相关因素(P=0.001),表明乳腺癌患者临床T分期越早,NAC后越容易获得pCR。这与文献报道的肿瘤大小与pCR率呈负相关结论一致[26]。此外,通过对本研究纳入患者的年龄、月经状况、BMI、淋巴结转移、化疗完成度、PLR、NLR和组织学分级进行单因素及多因素分析,均未发现明显的统计学差异,意味着这些指标和NAC的疗效并无明显相关性。尽管有文献报道低水平的PLR和NLR可以反映机体的免疫系统激活状态,从而预测接受NAC治疗的乳腺癌患者的p CR[27]。但由于本研究受限于样本量,暂无法得出以上结论,尚需进一步数据验证。由于本研究为回顾性研究,且未对NAC患者术后的远期生存状况进行统计分析,且少数病例存在数据缺失现象,存在一定的局限性。此外,NAC方案的选择对疗效的影响在本论文中没有被研究。

列线图是根据预测模型中各个影响因素对结局变量的贡献程度(回归系数大小),给每个影响因素的取值水平进行赋分,然后再将各个评分相加,最后通过总评分与结局事件发生概率之间的函数转换关系,计算出一定临床结局或者某类事件发生概率的预测值。本研究预测模型C指数为0.75,提示该模型具备良好的预测能力。

综上所述,本研究结果显示T分期、ER/PR状态、HER2状态以及Ki-67指数是乳腺癌新辅助化疗疗效的影响因素。本研究构建的预测模型具备良好的预测乳腺癌新辅助化疗患者获得pCR的概率。