周文星 王晴晴 張曉靜 翁湧 陳周 馬玉濱

胃癌是全球第五大惡性腫瘤，位居腫瘤相關(guān)死亡的第4 位。位居中國(guó)常見惡性腫瘤第2 位，癌癥相關(guān)死亡原因第2 位。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2018 年全球胃癌的新發(fā)病例數(shù)超過100 萬(wàn)例，其中死亡病例預(yù)估約783 000例[1]，死亡率約78.3%。每年大多數(shù)新診斷的胃癌主要位于亞洲和南美洲等國(guó)家和地區(qū)[2]，雖然近幾年胃癌發(fā)生率較前有所降低，但中國(guó)患者的死亡率（84.5%）和5 年患病率（27.6/100 000 例）仍高于大多數(shù)發(fā)達(dá)國(guó)家，尤其國(guó)內(nèi)西北地區(qū)經(jīng)濟(jì)及醫(yī)療水平相對(duì)落后，胃癌發(fā)生率及死亡率更高[3]。

身體成分通常包括肌肉、皮下脂肪與內(nèi)臟脂肪，可以反映全身肌肉與脂肪組織的分布情況[4]，其無法通過測(cè)量體質(zhì)量或是計(jì)算體質(zhì)量指數(shù)（BMI）達(dá)成。在BMI 及各身體成分中，僅骨骼肌密度（skeletal muscle density，SMD）與骨骼肌體質(zhì)量指數(shù)（skeletal muscle index，SMI）是進(jìn)展期胃癌患者總生存期（overall survival，OS）與無進(jìn)展生存期（progression free-survival，PFS）的獨(dú)立預(yù)后因素。在接受根治性切除術(shù)的胃癌患者中，肌少癥可以獨(dú)立預(yù)測(cè)OS 與從手術(shù)切除至局部復(fù)發(fā)的時(shí)間（disease free-survival，DFS）。醫(yī)學(xué)影像中顯示新輔助化療后腫瘤大小變化的療效評(píng)估在臨床腫瘤的評(píng)估和治療中相當(dāng)重要。因此，精確可靠的病變量化對(duì)于臨床腫瘤學(xué)的反應(yīng)評(píng)估至關(guān)重要。如何建立一個(gè)簡(jiǎn)單、有效的工具用于新輔助化療療效的實(shí)時(shí)判斷及預(yù)后分層逐漸成為目前研究的熱點(diǎn)。本研究旨在開發(fā)一項(xiàng)新的放射組學(xué)評(píng)分，以預(yù)測(cè)對(duì)新輔助化療的治療療效并研究其在生存分層中的功效，利用回顧性分析以及一個(gè)外部驗(yàn)證隊(duì)列，分析身體成分在胃癌新輔助化療中的價(jià)值，同時(shí)以外部數(shù)據(jù)進(jìn)行驗(yàn)證。

1 材料與方法

1.1 臨床資料

回顧性分析2012 年1 月至2018 年12 月于青海大學(xué)附屬醫(yī)院行新輔助化療以及手術(shù)治療的局部進(jìn)展期胃癌患者的一般資料、臨床病理資料及影像學(xué)資料，截取患者新輔助治療前后第三腰椎水平節(jié)段各身體成分的CT 影像，根據(jù)影像學(xué)各身體成分灰度值差異運(yùn)用sliceOmatic 5.0 軟件計(jì)算各成分面積變化。納入標(biāo)準(zhǔn)：1）年齡18～80 歲；2）原發(fā)性胃惡性腫瘤并且病理證實(shí)為腺癌，臨床分期為cT2-4NxM0；3）既往6 個(gè)月內(nèi)未接受過放（化）療或其他抗腫瘤治療；4）化療前、后的影像資料齊全。排除標(biāo)準(zhǔn)：1）既往或合并有其他臟器的惡性腫瘤；2）術(shù)前與術(shù)中檢查發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)移證據(jù)；3）既往接受過胃切除術(shù)或內(nèi)鏡黏膜下剝離術(shù)；4）伴有糖尿病、高血壓等其他疾病且控制不佳者；5）術(shù)前檢查合并有其他惡性腫瘤或既往有惡性腫瘤史。按照上述標(biāo)準(zhǔn)，共納入170 例患者，為盡可能降低選擇偏移，因福建醫(yī)科大學(xué)附屬協(xié)和醫(yī)院醫(yī)師的手術(shù)方式及步驟與本院基本相近，化療方案基本相同，故按照相同標(biāo)準(zhǔn)選取該院2012 年1 月至2018 年12 月共213 例患者作為外部驗(yàn)證。

1.2 方法

1.2.1 治療方案 所有患者至少接受2 個(gè)周期的新輔助化療。所有化療方案均以氟類藥物為基礎(chǔ)，包括替吉奧、吉西他濱、氟尿嘧啶與奧沙利鉑、紫杉醇、多西他賽等的組合[5-6]。化療方案：奧沙利鉑+氟尿嘧啶方案：奧沙利鉑85 mg/m2靜脈滴注第1 天，亞葉酸鈣400 mg/m2靜脈滴注第1 天，氟尿嘧啶400 mg/m2靜脈推注第1 天，然后2 400～3 600 mg/（m2·d）持續(xù)靜脈滴注46 h，每14 d 重復(fù)。SOX 方案：奧沙利鉑130 mg/m2靜脈滴注第1 天，替吉奧40 mg/m2口服1天2 次，d1～14，每21 d 重復(fù)。DOF 方案：多西他賽50 mg/m2靜脈滴注第1 天、奧沙利鉑85 mg/m2靜脈滴注第1 天，氟尿嘧啶1 200 mg/m2，d1～2，每14 d重復(fù)。

1.2.2 影像資料獲取方法 所有患者每6～8 周復(fù)查腹部CT 增強(qiáng)+三維重建1 次，并與基線對(duì)照，必要時(shí)檢查PET/CT、胸部CT 或胃鏡。所有CT 檢查結(jié)果由經(jīng)驗(yàn)豐富的影像科醫(yī)生根據(jù)RECIST 1.1 標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)影像學(xué)反應(yīng)。在新輔助化療完成的3 周后，所有患者均接受了胃切除術(shù)。根據(jù)第14 版日本《胃癌處理規(guī)約》選擇胃切除范圍并進(jìn)行胃周圍淋巴結(jié)的清掃[7]，每個(gè)切除的標(biāo)本均經(jīng)過病理科醫(yī)師進(jìn)行大體切片和組織學(xué)檢查，采用2016 年第8 版國(guó)際抗癌聯(lián)盟（UICC）分期標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行TNM 分期，根據(jù)Becker 腫瘤退縮分級(jí)（TRG）標(biāo)準(zhǔn)評(píng)估原發(fā)腫瘤的病理學(xué)反應(yīng)。

1.2.3 影像資料處理方法 鑒于L3 椎體截面的身體成分信息能夠較好地反映全身脂肪與肌肉的分布情況，本研究選擇此解剖部位的CT 圖像進(jìn)行分析[8]。研究者事先接受集中培訓(xùn)，包括如何準(zhǔn)確地獲取L3 椎體水平的CT 圖像、如何準(zhǔn)確地分割并計(jì)算不同身體組分特征。在對(duì)患者的任何信息均不知情的前提下，利用sliceOmatic 5.0（TomoVision）軟件對(duì)170 例患者新輔助化療前、后的CT 資料進(jìn)行分析（化療前與化療后選取的截面保持盡可能一致）[9]。所有身體成分均根據(jù)身高的平方進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化，依次得到皮下脂肪指數(shù)（單位：cm2/m2）、內(nèi)臟脂肪指數(shù)（單位：cm2/m2）、SMD（單位：Hu）及SMI（單位：cm2/m2），從而計(jì)算出肌肉指數(shù)變化值及肌肉密度變化值，即化療后與化療前的骨骼肌體質(zhì)量指數(shù)之差及肌肉密度之差（ΔSMI、ΔSMD）。利用sliceOmatic 5.0 軟件處理后身體成分比例（圖1）。

圖1 局部進(jìn)展期胃癌患者身體成分比例圖

1.2.4 隨訪 所有患者隨訪方式包括電話隨訪、門診復(fù)查和信件隨訪。前2 年，每3 個(gè)月隨訪1 次，第3～5 年，每6 月隨訪1 次，以后每年隨訪1 次。另外，建議患者每年行1 次內(nèi)鏡檢查。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

采用SPSS 22.0 軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。使用χ2檢驗(yàn)、t檢驗(yàn)或非配對(duì)t檢驗(yàn)比較分類或連續(xù)資料之間的關(guān)系。繪制生存曲線圖，生存率的比較采用Logrank 檢驗(yàn)。應(yīng)用Pearson 相關(guān)系數(shù)研究不同因素間的線性關(guān)系。應(yīng)用Logistic 模型分析病理緩解程度的獨(dú)立預(yù)測(cè)因素。使用Logistic 回歸對(duì)影響生存的因素進(jìn)行單因素和多因素分析，確定復(fù)發(fā)后生存的獨(dú)立預(yù)后因素。以P＜0.05 為差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 一般資料

本研究入組人群的基線特征見表1。其中，男性139 例（81.8%），女性31 例（18.2%），平均年齡（56±8.7）歲。

首次診斷時(shí)青海大學(xué)附屬醫(yī)院141 例（82.9%）患者評(píng)估為cT4 期，福建醫(yī)科大學(xué)協(xié)和醫(yī)院168 例（78.9%）患者評(píng)估為cT4 期；青海、福建兩院的患者一般資料相比較僅在Lauren 分型及ypT 分期上存在差異（P＜0.05）。中位新輔助化療時(shí)間為83（69～104）天。在完成新輔助化療后，160 例（94.1%）患者進(jìn)行R0 切除，術(shù)后病理顯示腫瘤緩解程度超過50% 共84 例（49.4%），20 例（11.8%）患者的術(shù)后病理顯示腫瘤緩解程度超過90%。148 例患者（87.0%）接受術(shù)后輔助化療（表1）。

表1 患者一般資料比較

2.2 新輔助化療前后的身體成分特征

在接受新輔助化療前，本研究患者的SMI 平均值±標(biāo)準(zhǔn)差為（47.70±8.14）cm2/m2，在新輔助化療完成后，SMI 平均值±標(biāo)準(zhǔn)差為（48.25±8.02）cm2/m2。新輔助化療前后SMI 差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P=0.023）。其余身體各成分在新輔助化療前后的變化均無顯著性差異（均P＞0.001），新輔助化療前后的身體成分特征比較見表2。

2.3 新輔助治療前后患者各身體成分的變化與病理緩解程度間的關(guān)系

根據(jù)病理緩解程度（≥50%vs.＜50%）對(duì)身體成分模式進(jìn)一步分析。結(jié)果顯示，病理緩解程度不同的患者在新輔助化療前皮下脂肪指數(shù)、新輔助化療后皮下脂肪指數(shù)、皮下脂肪指數(shù)變化值、新輔助化療前內(nèi)臟脂肪指數(shù)、新輔助化療后內(nèi)臟脂肪指數(shù)、內(nèi)臟脂肪指數(shù)變化值、新輔助化療后SMD 及ΔSMD 均無顯著性差異（P＞0.05）；新輔助化療前SMD 上發(fā)現(xiàn)差異，說明病理緩解程度≥50%患者在新輔助化療前SMD 與病理緩解程度＜50% 患者相比顯著較高（P=0.048，P＜0.05）。病理緩解程度≥50%患者的ΔSMI、新輔助化療前SMD、新輔助化療后SMD 與病理緩解程度＜50%患者相比顯著較高，差異存在統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（平均值：1.7vs.-0.6，P＜0.001；46.6vs.41.3，P＜0.001；45.8vs.41.9，P=0.001）。因此，本研究認(rèn)為新輔助化療前后的ΔSMI 以及新輔助化療前SMD 與病理緩解程度間存在密切聯(lián)系；這一指標(biāo)與其他身體成分模式及臨床特征間未發(fā)現(xiàn)顯著的相關(guān)性（表2）。腫瘤病理緩解程度不同的患者在累積生存上差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），病理緩解程度≥50%患者的累積生存率高于病理緩解程度＜50%患者（圖2）。

圖2 腫瘤病理緩解程度不同的患者遠(yuǎn)期生存曲線

表2 新輔助化療前后的身體成分特征比較

2.4 身體成分預(yù)測(cè)病理緩解的多因素Logistics 分析

鑒于影像學(xué)反應(yīng)是目前臨床上用于評(píng)估病理學(xué)緩解的最常用標(biāo)準(zhǔn)，采用多因素Logistic 回歸模型研究新輔助化療前后ΔSMI 與影像學(xué)反應(yīng)對(duì)于病理學(xué)緩解的預(yù)測(cè)價(jià)值。結(jié)果顯示，新輔助化療前后ΔSMI能夠獨(dú)立預(yù)測(cè)病理學(xué)緩解（OR=1.308，P＜0.001），而且新輔助化療前SMD 與病理緩解密切相關(guān)（OR=1.131，P=0.001，表3）。

表3 預(yù)測(cè)病理緩解的多因素Logistics 分析

2.5 ΔSMI 對(duì)于術(shù)后遠(yuǎn)期結(jié)局的預(yù)測(cè)

根據(jù)約登指數(shù)計(jì)算的臨界值SMD 為43.7，而ΔSMI 為1.2。在生存分析中，本研究排除了34 例隨訪時(shí)間不足12 個(gè)月的患者。ΔSMI≥1.2 與ΔSMI＜1.2在近期術(shù)后并發(fā)癥方面無顯著性差異（P＞0.05）。ΔSMI不同的患者在遠(yuǎn)期生存方面存在顯著性差異（P＜0.05），ΔSMI≥1.2 的患者累積生存率高于ΔSMI＜1.2 的患者（圖3）；當(dāng)腫瘤病理緩解程度≥50%的患者肌肉容積變化程度不同時(shí)，患者在遠(yuǎn)期生存上表現(xiàn)出顯著性差異（P＜0.05），表明腫瘤病理緩解程度≥50%的患者中ΔSMI≥1.2 患者的累積生存率高于ΔSMI＜1.2 的患者（圖4）。ΔSMI≥1.2 的患者其OS 顯著優(yōu)于ΔSMI ＜1.2 的患者（P＜0.05）。單因素分析后，性別、Lauren 分型、ypTNM 分期、術(shù)后化療與ΔSMI 均是OS 的預(yù)測(cè)因素（OR＞1.000）；OS 經(jīng)過多因素分析后，僅ΔSMI（OR=1.744，95%CI ：0.950～3.313；P=0.072）與ypTNM 分期是獨(dú)立預(yù)后因素，說明ΔSMI≥1.2 可以獨(dú)立預(yù)測(cè)較好的總生存期（表4）。

表4 患者總體生存的單因素與多因素分析

圖3 肌肉容積變化程度不同的患者遠(yuǎn)期生存曲線

圖4 腫瘤病理緩解程度≥50%的患者與肌肉容積變化程度不同的患者遠(yuǎn)期生存曲線

3 討論

全球胃癌患者總生存率約為總發(fā)病例數(shù)的25%[10]，因早期胃癌臨床癥狀較為隱匿，大部分患者在確診時(shí)已是中晚期，即便在接受D2 根治性胃切除術(shù)及輔助化療等綜合治療后，5 年生存率也僅為20%～30%[11]。全球的總體生存率統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)同樣較差[12]，預(yù)后不容樂觀[13-14]?？偵媛实偷脑蚩紤]與多因素相關(guān)，主要表現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)腫瘤時(shí)間較晚、腫瘤內(nèi)異質(zhì)性高和化療耐藥性等[15-16]。目前新輔助化療逐漸進(jìn)入臨床，已成為局部進(jìn)展期胃癌患者綜合治療中不可或缺的一部分。已有研究證實(shí)，新輔助化療確實(shí)能夠有效的使腫瘤降期、提高R0 切除率并且?guī)砩娴墨@益[17-19]。

本研究根據(jù)局部進(jìn)展期胃癌患者新輔助化療前后通過一種新型影像學(xué)模式測(cè)量患者身體成分的變化，來預(yù)測(cè)患者化療病理緩解程度與術(shù)后近遠(yuǎn)期療效，同時(shí)使用外部數(shù)據(jù)進(jìn)行外部驗(yàn)證。結(jié)果顯示，ΔSMI 是腫瘤組織學(xué)反應(yīng)的一個(gè)重要的預(yù)測(cè)因素。病理緩解程度≥50%的患者其ΔSMI 顯著高于病理緩解程度＜50%患者；同時(shí)，ΔSMI 較高的患者其術(shù)后并發(fā)癥發(fā)生率更低并且擁有顯著更長(zhǎng)的OS。接受化療和其他全身性惡性腫瘤治療的患者中，肌肉質(zhì)量降低與治療相關(guān)毒性增加有關(guān)。一般而言，肌肉質(zhì)量損失主要由促炎細(xì)胞因子介導(dǎo)，包括 IL-6、IL-10 和 TNF-α。國(guó)際上于2008 年首次提出了化療引起的肌肉萎縮的概念。而本研究證實(shí)ΔSMI 較高的患者其術(shù)后并發(fā)癥發(fā)生率更低并且擁有顯著更長(zhǎng)的OS。食管癌與胃癌患者新輔助治療期間的肌肉、脂肪組織的減少與不良的術(shù)后結(jié)局密切相關(guān)。本研究發(fā)現(xiàn)，ypTNM 分期、術(shù)后化療與ΔSMI 均是OS 的預(yù)測(cè)因素（OR 均＞1.000），間接證實(shí)ΔSMI 可以作為獨(dú)立預(yù)測(cè)新輔助化療療效的指標(biāo)。在預(yù)測(cè)病理緩解程度是否超過50%方面，病理緩解程度≥50%患者的肌肉指數(shù)變化值與病理緩解程度＜50%的患者相比顯著較高，差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.001）。同樣，ΔSMI ≥1.2 的患者其OS 顯著優(yōu)于ΔSMI＜1.2 的患者，獨(dú)立于病理分期以及組織學(xué)反應(yīng)；最后結(jié)合福建科大學(xué)附屬協(xié)和醫(yī)院所提供的數(shù)據(jù)結(jié)果加以驗(yàn)證，兩者結(jié)果具有一致性。本研究提出了一個(gè)新影像學(xué)指標(biāo)（ΔSMI），用于準(zhǔn)確預(yù)測(cè)腫瘤的組織學(xué)反應(yīng)。新輔助化療后，腫瘤進(jìn)展或復(fù)發(fā)的患者，再次系統(tǒng)檢查及活檢易于診斷，然而相對(duì)于活檢陰性或腫瘤完全緩解的患者傳統(tǒng)檢查方法無法檢出，亟需一種無創(chuàng)且可行的方法。ΔSMI 有望成為評(píng)估化療療效、決定患者手術(shù)時(shí)機(jī)、延長(zhǎng)患者總生存期的一個(gè)簡(jiǎn)便、客觀、有效、無創(chuàng)的指標(biāo)。

本研究尚存在一些不足：1）本研究為回顧性研究，存在一定的選擇偏倚。外部驗(yàn)證隊(duì)列可以較好的減少此部分偏倚；2）缺少患者在新輔助化療期間的化療不良反應(yīng)以及營(yíng)養(yǎng)支持治療的詳細(xì)信息，對(duì)于結(jié)果可能存在潛在影響；3）納入的患者絕大部分僅接受新輔助化療，少數(shù)患者接受了放療或者免疫（靶向）治療，研究結(jié)論是否可以推廣至此部分人群仍需要未來進(jìn)一步研究。缺乏上述結(jié)果的干預(yù)措施，是本研究的明顯局限性。未來研究的方向應(yīng)包括前瞻性的康復(fù)前干預(yù)，營(yíng)養(yǎng)給予和運(yùn)動(dòng)，以減輕接受新輔助化療的患者的肌肉質(zhì)量損失。

致謝：感謝福建醫(yī)科大學(xué)附屬協(xié)和醫(yī)院協(xié)助提供患者基本資料詳細(xì)數(shù)據(jù)與最終結(jié)果數(shù)據(jù)用以外部驗(yàn)證。