張小鵬 胡川 王遠賀 王鴻宇 田少奇
[摘要] 目的 探討四肢纖維肉瘤病人預(yù)后相關(guān)因素并構(gòu)建預(yù)測病人總生存率的列線圖和危險分層系統(tǒng)。方法 回顧性收集美國國家癌癥研究所監(jiān)測、流行病學(xué)和最終結(jié)果(SEER)數(shù)據(jù)庫(SEER*Stat 8.3.6軟件)2004—2015年診斷為四肢纖維肉瘤病人的資料,應(yīng)用單因素和多因素Cox回歸篩選獨立預(yù)后相關(guān)因素并構(gòu)建列線圖。采用C指數(shù)、ROC曲線、校準曲線和臨床決策曲線評價列線圖。應(yīng)用X-tile軟件將病人分為低風(fēng)險、中風(fēng)險和高風(fēng)險3組,并利用Kaplan-Meier(K-M)生存曲線研究3組病人間的生存差異。結(jié)果 多因素Cox回歸分析表明,病人年齡(67~79歲:HR=2.941,95%CI=1.944~4.450;>79歲:HR=8.576,95%CI=5.571~13.200)、腫瘤直徑>11.2 cm(HR=3.388,95%CI=2.036~5.637)、腫瘤病理分級Ⅲ級和Ⅳ級(Ⅲ級:HR=2.339,95%CI=1.066~5.133;Ⅳ級:HR=2.891,95%CI=1.345~6.218)、N1分期(HR=3.135,95%CI=1.170~8.403)、M1分期(HR=4.222,95%CI=2.336~7.631)和手術(shù)治療(HR=0.288,95%CI=0.129~0.646)是四肢纖維肉瘤病人的獨立預(yù)后相關(guān)因素(P<0.05)。訓(xùn)練集和驗證集的C指數(shù)分別為0.792(95%CI=0.757~0.827)和0.780(95%CI=0.717~0.843)。校準曲線和臨床決策曲線結(jié)果均顯示該列線圖在訓(xùn)練集和驗證集中均表現(xiàn)良好。ROC曲線分析顯示,無論在訓(xùn)練集還是驗證集中,列線圖在1、3和5年的曲線下面積(AUC)始終大于同一時間點所有獨立預(yù)后相關(guān)因素的AUC。K-M生存曲線分析顯示,列線圖可顯著區(qū)分低風(fēng)險、中風(fēng)險和高風(fēng)險3組不同預(yù)后的病人。結(jié)論 本研究所建立的列線圖模型能有效預(yù)測四肢纖維肉瘤病人預(yù)后,基于該列線圖預(yù)測模型的危險分層系統(tǒng)對區(qū)分高危病人具有一定臨床價值。
[關(guān)鍵詞] 纖維肉瘤;四肢;預(yù)后;列線圖
[中圖分類號] R730.262.2
[文獻標(biāo)志碼] A
[文章編號] 2096-5532(2022)01-0024-07
doi:10.11712/jms.2096-5532.2022.58.005
纖維肉瘤屬于軟組織肉瘤,是一種間充質(zhì)來源的罕見但是高度惡性的軟組織腫瘤。其可發(fā)生于全身各個部位,而四肢是最常見的原發(fā)部位[1]。相較于其他軟組織肉瘤,纖維肉瘤具有更高的復(fù)發(fā)率,且預(yù)后更差。既往研究表明,纖維肉瘤病人5年生存率為40%~60%[2]。近年來,隨著新輔助化療和保肢手術(shù)等多種治療方式的發(fā)展,四肢纖維肉瘤病人的預(yù)后和生活質(zhì)量有了很大的提高。然而,目前仍有大量病人因腫瘤復(fù)發(fā)或治療效果不佳而死亡。 既往研究結(jié)果顯示,年齡、性別、腫瘤病理分級、手術(shù)治療情況、腫瘤大小和Ki-67指數(shù)等為纖維肉瘤病人的預(yù)后相關(guān)因素[3-4]。近年來,整合多種預(yù)后指標(biāo)的列線圖得到了大量的研究和臨床應(yīng)用[4-9]。但是,目前尚無研究基于四肢纖維肉瘤病人的臨床病理資料建立專門預(yù)測該類病人生存率的列線圖。本研究通過美國國家癌癥研究所監(jiān)測、流行病學(xué)和最終結(jié)果 (SEER)數(shù)據(jù)庫獲取并分析相關(guān)數(shù)據(jù),研究四肢纖維肉瘤病人的生存相關(guān)因素,并建立預(yù)測四肢纖維肉瘤病人1、3和5年總體生存率的列線圖。
1 資料和方法
1.1 資料收集
通過SEER數(shù)據(jù)庫(SEER*Stat 8.3.6軟件)回顧性收集2004—2015年診斷為四肢纖維肉瘤的病人。納入標(biāo)準[7]:①2004—2015年被診斷為纖維肉瘤的病人;②腫瘤原發(fā)部位為四肢。排除標(biāo)準[7]:①有既往腫瘤病史;②診斷年齡<18歲;③重要臨床信息未知,包括病理分期、美國癌癥分期聯(lián)合委員會(AJCC)分期、治療信息、種族信息和腫瘤大小等。
1.2 納入指標(biāo)及處理
本研究納入研究的變量包括人口統(tǒng)計學(xué)信息、腫瘤特征信息和治療信息。人口統(tǒng)計學(xué)信息包括年齡、性別和種族;腫瘤信息包括腫瘤原發(fā)部位、腫瘤病理分級、腫瘤T分期、腫瘤N分期、腫瘤M分期、腫瘤AJCC分期和腫瘤直徑;治療信息包括是否放療、是否化療和手術(shù)治療。SEER數(shù)據(jù)庫病人年齡和腫瘤大小為連續(xù)性變量,本研究采用X-tile軟件尋找最佳截斷值并將兩變量轉(zhuǎn)換為分類變量[10]。
1.3 統(tǒng)計學(xué)分析
采用R 3.6.1和SPSS 25.0軟件進行統(tǒng)計分析。
[LL]所有入選病人被隨機分為訓(xùn)練集(70%)和驗證集(30%)。在本研究中,訓(xùn)練集被用以確定生存相關(guān)因素和列線圖的建立,驗證集用于列線圖的驗證。分類變量組間比較采用χ2檢驗或Fisher確切概率法,采用單因素Cox回歸分析確定與四肢纖維肉瘤病人生存相關(guān)的因素,將單因素Cox回歸分析中有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)的變量納入多因素Cox回歸分析以確定獨立危險因素?;谟绊懰闹w維肉瘤病人預(yù)后的獨立危險因素,使用R軟件中的“rms”和“regplot”程序包建立列線圖。采用一致性指數(shù)(C指數(shù))、受試者工作特征(ROC)曲線、校正曲線和臨床決策曲線驗證模型的可靠性。最后,基于所建立的列線圖和X-tile軟件,將病人分為高風(fēng)險、中風(fēng)險和低風(fēng)險共3組,繪制生存曲線并應(yīng)用Kaplan-Meier(K-M)和Log-rank檢驗方法確定3組病人之間的預(yù)后差異。以P<0.05為差異有顯著意義。
2 結(jié) 果
2.1 納入研究對象基本信息
本研究共納入四肢纖維肉瘤病人846例,其篩選流程見圖1。846例病人中男436例,女410例;絕大多數(shù)病人為白人; 594例病人納入訓(xùn)練集,252例病人納入驗證集,訓(xùn)練集和驗證集病人年齡、性別、種族、腫瘤部位、腫瘤直徑、病理分級、AJCC分期、T分期、N分期、M分期和治療情況比較差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。見表1。病人隨訪時間為0~155個月,中位隨訪時間為50個月。211例病人在隨訪期間死亡,病死率為24.9%。
2.2 四肢纖維肉瘤病人預(yù)后相關(guān)因素
單因素Cox回歸分析顯示,年齡(67~79歲:HR=2.461,95%CI=1.668~3.632;>79歲:HR=6.126,95%CI=4.127~9.095)、腫瘤直徑(5.5~11.2 cm:HR=1.565,95%CI=1.062~2.304;>11.2 cm:HR=3.264,95%CI=2.172~4.907)、腫瘤病理分級(Ⅱ級:HR=2.439,95%CI=1.190~4.995;Ⅲ級:HR=2.848,95%CI=1.352~5.998;Ⅳ級:HR=4.680,95%CI=2.330~9.400)、AJCC分期(HR=2.519,95%CI=1.817~3.493)、N1分期(HR=7.920,95%CI=3.227~19.440)、M1分期(HR=5.883,95%CI=3.587~9.647)、手術(shù)治療(HR=0.338,95%CI=0.158~0.723)和化療(HR=1.877,95%CI=1.250~2.816)為四肢纖維肉瘤病人預(yù)后的相關(guān)因素(P<0.05)。將上述變量納入多因素Cox回歸分析,結(jié)果顯示病人的年齡(>79歲:HR=8.576,95%CI=5.571~13.200;67~79歲:HR=2.941,95%CI=1.944~4.450)、腫瘤直徑>11.2 cm(HR=3.388,95%CI= 2.036~5.637)、腫瘤病理分級Ⅲ級和Ⅳ級(Ⅲ級:HR=2.339,95%CI=1.066~5.133;Ⅳ級:HR=2.891,95%CI=1.345~6.218)、N1分期(HR=3.135,95%CI=1.170~8.403)、M1分期(HR=4.222,95%CI=2.336~7.631)和手術(shù)治療(HR=0.288,95%CI=0.129~0.646)是四肢纖維肉瘤病人的獨立預(yù)后相關(guān)因素(P<0.05),其中病人年齡、腫瘤直徑、腫瘤病理分級Ⅲ級和Ⅳ級、N1分期和M1分期是獨立危險因素,而手術(shù)治療為保護因素。見圖2。
2.3 預(yù)測四肢纖維肉瘤病人預(yù)后的列線圖的建立及驗證
基于多因素Cox回歸分析結(jié)果,將年齡、腫瘤直徑、腫瘤病理分級、N分期、M分期和手術(shù)治療6個獨立預(yù)后相關(guān)因素納入構(gòu)建列線圖,得到四肢纖維肉瘤病人1、3、5年總生存率的預(yù)測圖(圖3)。在訓(xùn)練集的內(nèi)部驗證中,列線圖的C指數(shù)為0.792(95%CI=0.757~0.827)。列線圖的校準曲線分析表明,該列線圖預(yù)測的1、3、5年總生存率與實際生存率之間具有良好的一致性(圖4A~C)。此外,臨床決策曲線結(jié)果表明該列線圖在預(yù)測四肢纖維肉瘤病人1、3、5年總生存率中具有良好的臨床效用(圖4D~F)。驗證集中,列線圖的C指數(shù)為0.780(95%CI=0.717~0.843)。校準曲線和臨床決策曲線結(jié)果同樣表明該列線圖具有較高的一致性和臨床應(yīng)用價值(圖5)。
2.4 列線圖與獨立預(yù)后相關(guān)因素的ROC曲線比較
應(yīng)用R軟件“survivalROC”程序包繪制了年齡、腫瘤直徑、腫瘤病理分級、N分期、M分期和手術(shù)治療情況6個獨立預(yù)后相關(guān)因素和列線圖的ROC曲線,包括1、3和5年的ROC曲線。結(jié)果顯示,6個獨立預(yù)后相關(guān)因素均具有一定的預(yù)后預(yù)測能力(AUC>0.5)(圖6)。但是,無論在訓(xùn)練集還是驗證集中,列線圖的AUC始終大于任何1項獨立預(yù)后相關(guān)因素的AUC,包括1、3和5年(圖6)。因此,整合6個變量的列線圖較各變量單獨預(yù)測四肢纖維肉瘤病人的預(yù)后具有更佳的預(yù)測能力。
2.5 基于列線圖的危險分層系統(tǒng)
通過列線圖預(yù)測個體病人危險評分,應(yīng)用X-tile軟件確定2個截斷值(243分和277分),并將病人分為低風(fēng)險(總分<243)、中風(fēng)險(243≤總分≤277)與高風(fēng)險(總分>277)。在訓(xùn)練集中,低風(fēng)險、中風(fēng)險和高風(fēng)險的病人數(shù)量分別為370、161和63例。生存曲線分析顯示,3組病人預(yù)后差異有顯著性(P<0.000 1)(圖7A)。應(yīng)用相同的分層方法,將驗證集病人進行危險分層,低風(fēng)險、中風(fēng)險和高風(fēng)險病人數(shù)量分別為164、59和29例,生存曲線分析顯示,3組病人間預(yù)后差異有顯著性(P<0.000 1)(圖7B)。因此,基于列線圖的危險分層系統(tǒng)可以將四肢纖維肉瘤病人的生存進行顯著區(qū)分。
3 討 論
四肢纖維肉瘤是一種相對罕見的惡性腫瘤,目前尚無研究基于大樣本隊列研究四肢纖維肉瘤病人的預(yù)后因素。本研究基于SEER數(shù)據(jù)庫四肢纖維肉瘤病人數(shù)據(jù),以確定其獨立預(yù)后因素,并建立列線圖。本研究結(jié)果顯示,病人年齡、腫瘤直徑、腫瘤病理分級、N分期、M分期和手術(shù)治療是四肢纖維肉瘤病人的獨立預(yù)后相關(guān)因素;并建立了可視化的列線圖供臨床應(yīng)用。通過C指數(shù)、ROC曲線、校準曲線和臨床決策曲線分析表明,基于上述6項臨床常見指標(biāo)的列線圖具有良好的預(yù)后預(yù)測能力。最后,基于列線圖的危險分層進一步增強了臨床應(yīng)用價值,可幫助臨床醫(yī)生對病人預(yù)后進行精準預(yù)測以制定個體化治療方案。
本文多因素分析結(jié)果表明,隨著年齡的增長,四肢纖維肉瘤病人預(yù)后逐漸變差。目前大量研究表明,年齡與各種癌癥的生存結(jié)果有關(guān),纖維肉瘤病人也是如此[4]。高齡病人通常伴有更多的慢性病或術(shù)后并發(fā)癥,使得他們的預(yù)后受到更多不利因素的影響[4]。本文研究通過X-tile軟件確定了腫瘤直徑的2個最佳截斷值;多因素分析結(jié)果表明,低風(fēng)險、中風(fēng)險和高風(fēng)險組病人間預(yù)后存在顯著差異,且腫瘤直徑越大者預(yù)后越差。雖然目前尚無研究報道四肢纖維肉瘤病人腫瘤直徑和病人預(yù)后的關(guān)系,但這兩者的關(guān)系在其他四肢腫瘤中得到了大量報道[7-8,11-12]。
YE等[7]研究結(jié)果表明,腫瘤直徑越大,病人總死亡率和腫瘤特異死亡率越高。這一結(jié)論在四肢平滑肌肉瘤、四肢骨肉瘤和四肢黏液型脂肪肉瘤中同樣得到了證實[8,11-13]。
AJCC分期系統(tǒng)是臨床中常用的病人預(yù)后評價指標(biāo),大量研究建立并驗證了基于AJCC分期系統(tǒng)的臨床預(yù)測模型,結(jié)果表明,整合AJCC分期系統(tǒng)和其他預(yù)后相關(guān)變量所建立的臨床預(yù)測模型可以較單獨使用AJCC分期系統(tǒng)更好地預(yù)測腫瘤病人的預(yù)后[9,13-14]。本研究結(jié)果表明,AJCC N分期和AJCC M分期是四肢纖維肉瘤病人預(yù)后的獨立危險因素,N分期和M分期越高則病人預(yù)后越差;ROC曲線分析顯示,N分期和M分期均具有一定的預(yù)后預(yù)測價值(ROC>0.5)。但是,相較于整合多變量的列線圖,N分期和M分期單獨預(yù)測四肢纖維肉瘤病人預(yù)后的AUC較小。因此,在四肢纖維肉瘤病人中,整合AJCC分期系統(tǒng)和其他預(yù)后相關(guān)變量所建立的臨床預(yù)測模型,較單獨使用AJCC分期系統(tǒng)可以更好地預(yù)測病人的預(yù)后。
本文研究結(jié)果顯示,手術(shù)情況是四肢纖維肉瘤病人的預(yù)后獨立危險因素。手術(shù)切除仍然是四肢軟組織肉瘤的治療基礎(chǔ)。在上世紀70年代以前,截肢手術(shù)是四肢軟組織肉瘤病人的主要治療手段[7]。近年來,放療聯(lián)合腫瘤切除術(shù)為四肢軟組織肉瘤的主要治療方式,且以術(shù)后聯(lián)合放療常見[15]。放療聯(lián)合手術(shù)的綜合治療模式取得了良好的效果。腫瘤病理分級與腫瘤預(yù)后密切相關(guān),本研究結(jié)果表明,腫瘤病理分級是四肢纖維肉瘤病人預(yù)后的獨立危險因素。既往研究也表明,腫瘤病理分級與病人術(shù)后的轉(zhuǎn)移以及死亡風(fēng)險顯著相關(guān)[7]。但是,病理分級常用于指導(dǎo)治療手段的選擇,而單獨利用腫瘤病理分級預(yù)測病人的預(yù)后并不理想[16-17]。
本研究也有一定的局限性。首先,本研究是一項回顧性研究,并且數(shù)據(jù)來源于公共數(shù)據(jù)庫,可供研究的臨床資料有限;許多可能與預(yù)后相關(guān)的因素未被納入本研究,這需要將來使用前瞻性收集的數(shù)據(jù)對本文列線圖進行進一步的驗證。其次,本研究未針對具體的治療方式與病人預(yù)后之間的關(guān)系展開研究。最后,該模型是基于SEER數(shù)據(jù)庫建立的,納入樣本以西方人群為主,而中國人的數(shù)據(jù)較少。該模型在中國人中的應(yīng)用價值需要進一步采用中國人的數(shù)據(jù)進行外部驗證。
綜上所述,病人年齡、腫瘤直徑、腫瘤病理分級、N分期、M分期和手術(shù)治療情況是四肢纖維肉瘤病人的獨立預(yù)后相關(guān)因素,基于上述6個變量建立的列線圖可以良好地預(yù)測四肢纖維肉瘤病人的1、3和5年總生存率,且預(yù)測能力優(yōu)于各變量單獨應(yīng)用?;谠摿芯€圖的風(fēng)險分層有助于臨床醫(yī)生評估病人的預(yù)后,進而制訂個體化的治療方式以期改善治療效果和病人預(yù)后。
[參考文獻]
[1]CORMIER J N, POLLOCK R E. Soft tissue sarcomas[J]. CA: a Cancer Journal for Clinicians, 2004,54(2):94-109.
[2]BAHRAMI A, FOLPE A L. Adult-type fibrosarcoma: a reevaluation of 163 putative cases diagnosed at a single institution over a 48-year period[J]. The American Journal of Surgical Pathology, 2010,34(10):1504-1513.
[3]MA X J, LI D, LI H, et al. The clinicoradiological features and surgical outcomes of primary intracranial fibrosarcoma: a single-institute experience with a systematic review[J]. Neurosurgical Review, 2021,44(1):543-553.
[4]XIANG G H, ZHU J J, KE C R, et al. Nomograms predict overall survival and cancer-specific survival in patients with fibrosarcoma: a SEER-based study[J]. Journal of Oncology, 2020,2020: 8284931.
[5]陳婷,龍海波,黃千殷,等. 預(yù)測腹膜透析患者預(yù)后模型的構(gòu)建與驗證[J]. 中華腎臟病雜志, 2020(9):680-687.
[6]楊平,劉亮華,鄒兵,等. 基于SEER數(shù)據(jù)庫分析兒童髓母細胞瘤的預(yù)后影響因素及列線圖預(yù)測模型的構(gòu)建[J]. 中華小兒外科雜志, 2020,41(8):725-732.
[7]YE L, HU C, WANG C L, et al. Nomogram for predicting the overall survival and cancer-specific survival of patients with extremity liposarcoma: a population-based study[J]. BMC Cancer, 2020,20(1): 889.
[8]柳昌全,趙廣雷,陳康明,等. 基于SEER數(shù)據(jù)庫的四肢骨肉瘤預(yù)后相關(guān)列線圖的構(gòu)建[J]. 中國骨與關(guān)節(jié)雜志, 2020,9(8):563-571.
[9]MAO W P, WU J P, KONG Q F, et al. Development and va-lidation of prognostic nomogram for germ cell testicular cancer patients[J]. Aging, 2020,12(21):22095-22111.
[10]CAMP R L, DOLLED-FILHART M, RIMM D L. X-tile: a new bio-informatics tool for biomarker assessment and outcome-based cut-point optimization[J]. Clinical Cancer Research: an Official Journal of the American Association for Cancer Research, 2004,10(21):7252-7259.
[11]XUE M F, CHEN G, DAI J P, et al. Development and validation of a prognostic nomogram for extremity soft tissue leiomyosarcoma[J]. Frontiers in Oncology, 2019,9:346.
[12]WU J Q, QIAN S J, JIN L B. Prognostic factors of patients with extremity myxoid liposarcomas after surgery[J]. Journal of Orthopaedic Surgery and Research, 2019,14(1):90.
[13]YU C R, ZHANG Y J. Establishment of prognostic nomogram for elderly colorectal cancer patients: a SEER database analysis[J]. BMC Gastroenterology, 2020,20(1):347.
[14]CHEN S Y, GAO C X, DU Q, et al. A prognostic model for elderly patients with squamous non-small cell lung cancer: a population-based study[J]. Journal of Translational Medicine, 2020,18(1):436.
[15]LAZAREV S, MCGEE H, MOSHIER E, et al. Preoperative vs postoperative radiation therapy in localized soft tissue sarcoma: nationwide patterns of care and trends in utilization[J]. Practical Radiation Oncology, 2017,7(6):e507-e516.
[16]MATTEI J C, BROUSTE V, TERRIER P, et al. Distal extremities soft tissue sarcomas: are they so different from other limb localizations[J]? Journal of Surgical Oncology, 2019,119(4):479-488.
[17]GOERTZ O, PIEPER A, LAUER H, et al. Long-term outcome of 181 patients with liposarcomas of the extremity and truncal wall[J]. Anticancer Research, 2019,39(10):5747-5753.
(本文編輯 黃建鄉(xiāng))
3083500338216