肿瘤大小与Ⅰ-Ⅲ期结肠癌患者预后的相关性研究：基于SEER数据库

杜昆，杜宁超，廖木春，刘安文，陈小岚*

(1.深圳市第二人民医院肛肠外科，广东 深圳518035；2.深圳市第二人民医院胃肠外科，广东 深圳 518035)

结直肠癌是全球范围内第三大常见的恶性肿瘤，也是导致癌症相关死亡的第二大原因[1]。结直肠癌的预后评估里，TNM肿瘤分期系统目前应用最为广泛，在中国结直肠癌诊疗规范里推荐的第8版结直肠癌AJCC分期系统中，T分期是基于肿瘤浸润肠壁的深度而非肿瘤大小来确定[2]。肿瘤大小通常定义为肿瘤最大直径，已有研究报道与肺癌[3]、肾癌[4]、乳腺癌[5]及胃癌[6]等实体肿瘤的预后相关，尽管早在2000年美国癌症预后因素联合委员会结直肠工作组会议共识中表明肿瘤大小与患者结局之间没有显著关联[7]，但随后有多项研究表明了肿瘤大小与结肠癌患者预后之间存在相关性，并且其对结肠癌患者预后的影响存在争议，在部分研究中较大的肿瘤与结肠癌患者的预后呈负相关[8-13]，而有研究则报道较小的肿瘤是结肠癌患者不良预后的危险因素[14-20]。相较于T分期中肿瘤的垂直浸润深度，肿瘤大小作为肿瘤横向生长的重要指标，可能对结肠癌患者的预后具有独特的作用。本研究旨在探讨在行根治性切除术的非转移性结肠癌患者中肿瘤大小在不同TNM分期中对预后的影响。

1 资料与方法

1.1 研究对象

为了减轻癌症负担，1973年由美国国立癌症研究所建立了监测、流行病学和最终结果数据库(The Surveillance,Epidemiology and End Results,SEER)，该数据库记录了美国部分州县数十年来上百万名恶性肿瘤患者的患病情况信息，数据库的相关信息通过SEERStat软件进行统一和规范，并定期更新发布，所有研究者均可通过官方网址获取部分研究数据。我们申请获得SEER数据库的授权，从数据库“SEER Research Data,9 Registries,Nov 2019 Sub (1975-2017)”中纳入2010年1月至2015年12月诊断为结肠癌的患者，提取所需的相关信息，包括患者的基线指标、肿瘤相关指标、末次随访结局及随访时间，排除AJCC分期不明、AJCC分期0期及IV期、未行结肠癌根治性切除术、肿瘤最大直径指标缺失以及结局指标不明确(死因不明)的患者。利用X-Tile软件[21]根据肿瘤最大直径将患者分为小直径组、中等直径组及大直径组。

1.2 收集变量

提取患者基线指标包括年龄、种族和性别，肿瘤相关指标包括肿瘤位置、分化程度、淋巴结检出数目、神经浸润情况、癌结节及AJCC分期(第7版)，结局指标为患者癌症特异性生存期(cancer specific survival,CSS)，定义为患者从明确诊断到观察到因为肿瘤而死亡的时间，死于其它原因或末次随访中仍然存活的患者定义为删失数据，并记录末次随访时间。

1.3 统计分析

2 结 果

2.1 研究人群临床特征

本研究最终纳入统计分析患者共计17 627例，其中男性患者8 675 (49.21%)，女性患者8 952 (50.79%)，AJCC Ⅰ期患者3 873(21.97%)例，AJCC Ⅱ期患者6 747(38.28%)例，AJCC Ⅲ期患者7 007(39.75%)例。中位肿瘤最大直径4.30(P25～P75:3.00～6.00)cm，根据肿瘤直径绘制患者频数分布直方图，利用X-Tile软件对肿瘤大小进行分组，选取截断值分别为2.8 cm与8.0 cm，见图1。其中小直径组3 803(21.57%)例，中等直径组11 812(67.01%)例，大直径组2 012(11.41%)例，3组患者年龄、肿瘤部位、分化程度、淋巴结检出数目、神经浸润情况、术前癌胚抗原水平及AJCC分期差异有统计学意义(P<0.001)，研究人群基线特征见表1。所有患者中位随访时间为45(P25～P75:29～66)个月，其中末次随访中因肿瘤死亡患者2 862例(16.24%)，患者总体5年癌症特异性生存率为81.48%[95%置信区间(95%CI)：80.82%～82.15%]。

表1 不同肿瘤大小患者临床基线资料比较[n(%)]

2.2 不同肿瘤大小患者预后情况比较

在AJCC分期为Ⅰ期的患者中，小直径组、中等直径组与大直径组患者5年癌症特异性生存率分别为95.52%(95%CI：94.51%～96.54%)、93.46%(95%CI：92.09%～94.86%)、90.15%(95%CI：83.42%～97.42%)。在AJCC分期为Ⅱ期的患者中，小直径组、中等直径组与大直径组患者5年癌症特异性生存率分别为84.50%(95%CI：81.47%～87.64%)、86.87%(95%CI：85.78%～87.99%)、82.96%(95%CI：80.47%～85.53%)。在AJCC分期为Ⅲ期的患者中，小直径组、中等直径组与大直径组患者5年癌症特异性生存率为81.71%(95%CI：79.00%～84.50%)、69.53%(95%CI：68.06%～71.02%)、58.78%(95%CI：55.22%～62.57%)。同一分期患者不同直径组间比较，差异有统计学意义(P<0.05)，见图2。

2.3 AJCC Ⅰ-Ⅲ期患者癌症特异性生存期的单因素及多因素分析

在AJCC分期为Ⅰ期的患者中，单因素回归分析显示，肿瘤大小、年龄、种族、术前癌胚抗原水平与患者术后CSS相关(P<0.05)，Cox多因素回归分析显示年龄、种族、术前癌胚抗原水平为术后CSS缩短的独立危险因素(P<0.05)，见表2。

注:红色表示患者肿瘤大小与CSS之间的关联性，x轴从小到大(从左到右)代表了所有潜在的肿瘤大小的第一个三分组截断值，y轴从大到小(从上到下)代表了所有潜在的肿瘤大小的第二个三分组截断值。黑色圆圈标记点标记肿瘤大小的最佳截断值

注:A：AJCC Ⅰ期患者；B：AJCC Ⅱ期患者；C：AJCC Ⅲ期患者

表2 患者癌症特异性生存期的单因素及多因素分析(AJCC Ⅰ期)

在AJCC分期为Ⅱ期的患者中，单因素回归分析显示，肿瘤大小、年龄、性别、淋巴结检出数目、癌结节、神经浸润情况与术前癌胚抗原水平与患者术后CSS相关(P<0.05)，Cox多因素回归分析显示年龄、淋巴结检出数目、癌结节、神经浸润情况与术前癌胚抗原水平为术后CSS缩短的独立危险因素(P<0.05)，见表3。

表3 患者癌症特异性生存期的单因素及多因素分析(AJCC Ⅱ期)

在AJCC分期为Ⅲ期的患者中，单因素回归分析显示，肿瘤大小、年龄、种族、肿瘤分化程度、淋巴结检出数目、癌结节、神经浸润情况与术前癌胚抗原水平与患者术后CSS相关(P<0.05)，Cox多因素回归分析显示肿瘤大小、年龄、种族、肿瘤分化程度、淋巴结检出数目、癌结节、神经浸润情况与术前癌胚抗原水平为术后CSS缩短的独立危险因素(P<0.05)，见表4。

表4 患者癌症特异性生存期的单因素及多因素分析(AJCC Ⅲ期)

2.4 AJCC Ⅰ-Ⅲ期患者肿瘤大小与癌症特异性生

存期的平滑曲线拟合

我们利用限制性立方样条RCS函数来对肿瘤大小与患者癌症特异性死亡风险之间的关系进行平滑曲线拟合，结果显示，在AJCC Ⅰ期及Ⅲ期患者中，肿瘤大小与患者癌症特异性死亡的风险基本呈线性关系，见图3A、3C。而在AJCC Ⅱ期患者中，肿瘤大小与患者癌症特异性死亡的风险之间呈U形关系，当肿瘤最大直径<5 cm时，患者癌症特异性死亡的风险随肿瘤增大而逐渐降低，当肿瘤最大直径>5 cm时，患者癌症特异性死亡风险随肿瘤增大而升高，见图3B，我们以5 cm作为截断值，分段进行Cox单因素回归分析显示HR分别为0.91(95%CI：0.82～1.01,P=0.090 3)与1.06(95%CI：1.01～1.11,P=0.012 0)，见表5。同时当我们将肿瘤大小作为分类变量时，在AJCC Ⅰ期及Ⅲ期患者中，大直径组患者的癌症特异性死亡风险高于中等直径组与小直径组，见图4A、4C，而在AICC Ⅱ期患者中，中等直径组患者癌症特异性死亡的风险低于大直径组与小直径组，见图4B。

表5 分段Cox单因素回归分析

2.5 分层分析

多因素分析显示在AJCC亚期患者中肿瘤大小是患者术后CSS缩短的独立危险因素。为了进一步探究其结果是否稳定，我们进行了分层分析。结果显示，在AJCC Ⅲ期患者里，所有亚组中肿瘤大小的增加均为癌症特异性死亡的危险因素，且多数亚组中差异有统计学意义，见图5。在AJCC Ⅱ期的患者里，多数亚组中当肿瘤直径<5cm时，随着肿瘤大小的增加，患者癌症特异性死亡的风险降低，当肿瘤直径>5cm时，随着肿瘤大小的增加，患者癌症特异性死亡的风险升高，见图5C、5D。

注:A：AJCCⅠ期患者；B：AJCC Ⅱ期患者； C：AJCC Ⅲ期患者

注:A：AJCCⅠ期患者；B：AJCC Ⅱ期患者； C：AJCC Ⅲ期患者

图5 在AJCCⅢ期患者中肿瘤大小与患者癌症特异性死亡风险之间的分层分析

3 讨 论

一般来说，在恶性肿瘤患者中较大的肿瘤与不良预后相关，并且已在肺癌、肾癌、乳腺癌及胃癌等实体肿瘤中得到证实[3-6]，在结肠癌患者中，一项包含有来自美国国家癌症数据库300 386名患者的研究结果表明较大的肿瘤与结肠癌患者的不良预后相关[8]，其他部分研究也得到了相似的结论[9-11]。较大的肿瘤大小可能反映了肿瘤更具侵袭性的潜在生物学特性，有研究表明在结肠癌中较高的血管内皮生长因子水平与肿瘤较大相关，而较高的血管内皮生长因子水平预示较差的预后[12]。亦有研究发现肿瘤大小与肿瘤坏死显著相关，肿瘤坏死则被发现是结肠癌患者癌症特异性生存率和无进展生存率的独立预测因子[13]，同时较大的肿瘤也易引起梗阻、出血、营养状况变差等情况继而导致更差的预后。

有趣的是，不少研究发现在结肠癌患者中较小的肿瘤与较差的预后相关。在Lee等[14]的研究中，较小的肿瘤大小是ⅡA期结肠癌癌症特异性生存率的一个不良预后因素。Li等[15]的研究显示对于Ⅰ-Ⅲ期结直肠癌患者，较小的肿瘤大小是癌症特异性生存率降低的独立危险因素。在Huang等[16-18]的研究中，较小的肿瘤大小与结肠癌患者较差的癌症特异性生存期相关。Santullo等[19]及Wang等[20]的研究也发现了相似的结果。可能的原因为结肠肿瘤最初的生物学特性决定了它们不同的生长模式和不同的侵袭性和转移性，相较于T分期中肿瘤的垂直浸润深度，肿瘤大小是作为肿瘤横向生长的指标，在相同的T分期中，较小的肿瘤大小提示该肿瘤可能具有垂直浸润的生长模式，这种生物学特性使得它们能够突破基底膜并侵入周围组织，相反，较大的肿瘤大小反映了该肿瘤的水平生长模式而具有相对惰性的浸润性和转移性而与较好的预后相关[20]。

对于上述存在争议的研究结果，我们认为结肠癌作为一种高度异质性的恶性肿瘤，肿瘤大小对预后的影响可能在不同亚组中存在差异，有研究发现，更晚期的肿瘤浸润会减弱较大肿瘤直径对预后的影响，即更晚的T分期能对肿瘤大小的生存预测能力产生负面影响[22]，并且有研究发现肿瘤大小对结肠癌患者预后的作用也受到肿瘤宏观生长模式的影响[23]。在翟志伟等[10]的研究中，肿瘤大小仅是Ⅲ期结肠癌患者预后的独立危险因素。我们的研究发现对于Ⅰ期结肠癌患者，较大的肿瘤预示着患者不良预后的趋势，但多因素Cox回归分析无统计学意义，我们认为原因在于Ⅰ期患者总体预后较好，难以在相对较短时间内观察到癌症特异性死亡等结局指标。对于Ⅱ期结肠癌患者，肿瘤大小与患者癌症特异性死亡的风险之间呈U形关系而非简单的线性关系，而在Ⅲ期患者中，较大的肿瘤是结肠癌患者不良预后的独立危险因素，且在随后的分层分析中我们也得到了相似的结果，表明结果稳定可靠。这与翟志伟等[10]的研究结果相一致，提示在临床应用中肿瘤大小对结肠癌患者的预后作用应结合具体分期来判断。

本研究的优势在于一方面借助SEER数据库中庞大的样本量，另一方面将肿瘤大小作为连续性变量探索了肿瘤大小与患者预后之间可能存在的非线性关系。然而，本研究存在以下局限性，首先我们未能收集到患者的脉管浸润情况、微卫星不稳定和KRAS、NRAS、BRAF等预后指标，其次，放化疗的具体情况也是未知的。最后，我们仅纳入了Ⅰ-Ⅲ期行根治性手术治疗的结肠癌患者，因此我们的结果不适用于直肠癌患者及IV期结肠癌患者。

总之，本研究发现较大的肿瘤是Ⅲ期结肠癌患者不良预后的独立危险因素，在Ⅱ期结肠癌患者中，肿瘤大小与预后之间呈U形关系，在Ⅰ期结肠癌患者中，肿瘤大小与预后无显著关联性。基于结肠癌的高度异质性，肿瘤大小对结肠癌患者预后的影响应结合肿瘤具体分期来判断，而且未来仍需进一步研究揭示肿瘤大小对结肠癌患者预后作用的分子生物学机制。