神经周围侵犯与结直肠癌侵袭性表型及体外卡培他滨敏感性降低的关联研究

《Frontiers in Oncology》：Perineural invasion is associated with an aggressive phenotype and reduced in vitro capecitabine sensitivity in colorectal cancer

　　

背景： 神经周围侵犯（Perineural Invasion, PNI）是结直肠癌（Colorectal Cancer, CRC）的一种侵袭性生物学特征，由肿瘤细胞、施万细胞（Schwann cells）与神经微环境之间的活跃交互作用驱动。尽管PNI与复发、远处转移及化疗耐药相关，但其病理诊断受限于取样局限性和观察者间差异，且目前缺乏直接将PNI与卡培他滨（capecitabine）等特定细胞毒性药物细胞敏感性相联系的患者层面证据。 方法： 研究人员开展了一项回顾性双队列研究，纳入2024年1月至2025年8月期间在中国某三级癌症中心接受R0切除术的724例经组织学确诊的结直肠腺癌患者。队列A（n = 430）用于通过LASSO回归、多变量逻辑回归建模、bootstrap校正内部验证及内部留出验证，开发和验证PNI的临床病理列线图（nomogram）。通过受试者工作特征曲线下面积（Area Under the Receiver Operating Characteristic Curve, AUC）、平均绝对误差（Mean Absolute Error, MAE）、Hosmer–Lemeshow检验及决策曲线分析评估模型的区分度、校准度和临床效用。研究人员在全队列中通过多变量逻辑回归检验PNI与远处转移的关联。队列B（n = 390）对患者来源肿瘤细胞进行了基于ATP的体外肿瘤化疗敏感性检测；通过有序逻辑回归结合逆概率处理加权（Inverse Probability of Treatment Weighting, IPTW）和倾向性评分匹配（Propensity Score Matching, PSM）评估PNI状态与卡培他滨敏感性之间的关联。 结果： 六因素列线图（T分期、N分期、淋巴血管侵犯、肿瘤出芽、KRAS、Ki-67）在开发子集、内部留出验证子集和全队列中的AUC分别为0.778、0.741和0.803，MAE为0.023，Hosmer–Lemeshow检验P = 0.56。PNI与远处转移独立相关。来自PNI阳性肿瘤的患者来源肿瘤细胞表现出显著降低的体外卡培他滨敏感性，这一结果在IPTW（多变量OR = 0.62，95% CI 0.44–0.88，P = 0.007）和PSM（多变量OR = 0.34，95% CI 0.15–0.77，P = 0.009）分析中保持一致。 结论： PNI阳性结直肠癌具有降低的体外卡培他滨敏感性和升高的转移倾向。所提出的六因素列线图为PNI风险分层提供了一种实用的术后工具，而临床与体外证据的趋同可能为PNI阳性患者基于氟尿嘧啶的辅助治疗的个体化策略提供假设生成性依据，尚待前瞻性验证。

论文解读文章

一、研究背景与问题

结直肠癌（Colorectal Cancer, CRC）是全球癌症发病和死亡的主要原因之一。尽管多模式治疗不断进步，仍有相当比例的患者经历疾病复发和远处转移，迫切需要识别具有侵袭性生物学特征的肿瘤标志物以指导风险分层和治疗决策。神经周围侵犯（Perineural Invasion, PNI）作为CRC的一种侵袭性特征日益受到关注，其定义为肿瘤细胞浸润神经周围间隙，环绕神经周径≥33%或侵犯神经鞘。PNI并非被动的解剖事件，而是由癌细胞、施万细胞和免疫细胞通过神经营养因子、神经递质和趋化因子交互作用驱动的活跃过程，可通过激活促生存通路和建立免疫抑制微环境降低化疗敏感性，并利用神经纤维作为迁移通道促进局部播散和转移。PNI是CRC局部复发、远处转移和不良预后的独立危险因素，报道发生率为9%–33%。

然而，PNI的常规病理诊断面临重大挑战：术前活检因取样局限和肿瘤异质性常无法准确评估PNI状态；即使在术后标本中，诊断标准不一致和观察者间差异也导致PNI漏诊率持续偏高。这些局限常使临床医生在制定手术方案和辅助治疗策略时缺乏这一关键的生物学信息。此外，尽管卡培他滨联合奥沙利铂（XELOX）及其静脉等效方案FOLFOX-4是CRC辅助和姑息治疗的标准方案，但PNI状态与卡培他滨等特定药物敏感性之间的直接患者层面证据仍然缺乏。因此，本研究旨在开发并验证基于常规临床病理参数的PNI预测列线图，并评估PNI状态对远处转移和体外卡培他滨敏感性的影响，以指导个体化辅助治疗。

二、研究设计与主要结论

研究人员开展了一项单中心回顾性双队列研究，纳入2024年1月至2025年8月期间在中国山西省肿瘤医院接受R0切除术的724例经组织学确诊的结直肠腺癌患者，随访截至2026年3月31日，中位随访18个月。队列A（n = 430）用于PNI预测模型的开发与验证，队列B（n = 390）用于卡培他滨体外敏感性分析。研究发现：PNI阳性肿瘤表现出更侵袭性的病理特征；六因素列线图具有良好的区分度和校准度；PNI与远处转移独立相关；PNI阳性肿瘤对卡培他滨的体外敏感性显著降低。这些发现提示将PNI风险估计整合入术后决策具有潜在临床价值，为PNI阳性患者的个体化辅助治疗策略提供了假设生成性依据。

三、关键技术方法

研究人员采用了多项关键技术方法。研究队列来源于中国山西省肿瘤医院，为单中心回顾性设计。PNI依据Liebig标准定义，由两名资深胃肠病理医师盲法独立审阅苏木精-伊红（H&E）切片。肿瘤出芽依据2016年国际肿瘤出芽共识会议（ITBCC）指南分级，Ki-67通过免疫组织化学评估，KRAS突变状态采用扩增 refractory 突变系统PCR（ARMS-PCR）检测。体外化疗敏感性采用基于三磷酸腺苷的生物发光肿瘤化疗敏感性检测（ATP-TCA），新鲜肿瘤组织在手术切除后立即获取，制备单细胞悬液后暴露于六种梯度浓度的卡培他滨72小时，通过荧光素酶发光定量细胞内ATP水平计算肿瘤生长抑制率（TGI），并根据IC₅₀、IC₉₀和综合抑制指数分为四个敏感性等级。统计方法包括LASSO回归、多变量逻辑回归、bootstrap内部验证、内部留出验证、逆概率处理加权（IPTW）、倾向性评分匹配（PSM）、Firth惩罚逻辑回归和E-value敏感性分析。

四、研究结果

4.1 基线特征与队列描述： 724例患者中630例PNI阴性、94例PNI阳性。PNI阳性组表现出更侵袭性的病理特征：pT3期比例显著更高，淋巴血管侵犯（LVI）、淋巴结转移和高分级肿瘤出芽（BD3）比例均显著升高，KRAS突变率显著更高。值得注意的是，PNI阳性肿瘤中高Ki-67表达比例反而低于PNI阴性肿瘤（89% vs 96%，P = 0.013）。中性粒细胞-淋巴细胞比值（NLR）和淋巴细胞-单核细胞比值（LMR）在两组间无显著差异。

4.2 六因素PNI预测列线图的构建： 通过10折交叉验证LASSO逻辑回归（λ_min = 0.00076）结合单因素和多因素逻辑回归筛选变量。T分期、N分期、KRAS、肿瘤位置、LVI和肿瘤出芽显示最强的正向系数，Ki-67显示最大的负向系数。最终纳入T分期、N分期、LVI、肿瘤出芽、KRAS和Ki-67六个因素构建列线图。六因素模型在全队列中AUC为0.803，优于四因素模型的0.754，支持T分期和LVI的增量价值。

4.3 模型验证与性能比较： 六因素模型在开发子集、内部留出验证子集和全队列中的AUC分别为0.778、0.741和0.803，训练集与验证集AUC差异为0.037，低于预设阈值。校准曲线显示预测概率与实际观察概率良好一致，Hosmer–Lemeshow检验P = 0.56提示无显著失拟。决策曲线分析（DCA）显示模型在约5%至40%阈值概率范围内产生正向净获益，优于“全部治疗”和“均不治疗”参考策略。

4.4 PNI与远处转移独立相关： 全队列724例患者中84例发生远处转移。单因素逻辑回归显示PNI与远处转移显著相关（OR = 2.80，95% CI: 1.60–4.77，P < 0.001），多因素校正后PNI仍独立相关（OR = 2.38，95% CI: 1.32–4.17，P = 0.003）。Firth惩罚逻辑回归结果与主分析基本一致（OR = 2.38，95% CI 1.33–4.14，P = 0.004）。E-value为3.61（下限1.88），提示未测量混杂因素需与PNI和远处转移均关联至少3.61倍风险比才能完全解释该关联。亚组分析显示PNI相关远处转移风险增加在年龄、性别、肿瘤位置、T3期、N2期、LVI状态和KRAS野生型亚组中方向一致且显著，但在T2、N0、N1和KRAS突变亚组中未观察到显著关联。PNI与KRAS的交互作用不显著（P = 0.107），KRAS野生型肿瘤中关联方向性更强（OR = 4.61 vs 1.53），该亚组发现应视为探索性。

4.5 PNI状态与体外卡培他滨敏感性： PNI阴性肿瘤中12.6%为Grade 3（高敏感）、27.3%为Grade 2（中度敏感）、51.0%为Grade 1（低敏感）、9.1%为Grade 0（耐药）。PNI阳性肿瘤中耐药比例显著升高至22.4%，Grade 3降至10.2%，呈现向化疗耐药方向的偏移。未加权单因素分析显示PNI阳性与降低的卡培他滨敏感性相关（OR = 0.50，95% CI: 0.27–0.91），多因素校正后方向一致但未达统计学显著（P = 0.085）。IPTW分析中PNI阳性在单因素（OR = 0.60，95% CI: 0.43–0.83，P = 0.002）和多因素（OR = 0.62，95% CI: 0.44–0.88，P = 0.007）模型中均与降低的卡培他滨敏感性独立相关。1:1倾向性评分匹配（90对）分析得到单因素OR = 0.39（95% CI: 0.18–0.87，P = 0.021）和多因素OR = 0.34（95% CI: 0.15–0.77，P = 0.009）。比例优势假设检验未发现显著违反，部分比例优势模型和多项逻辑回归模型结果方向一致。

五、讨论与结论

讨论部分指出，该六因素列线图基于一系列公认的肿瘤侵袭性病理指标，包括肿瘤浸润深度、淋巴结状态、LVI、肿瘤出芽、KRAS突变状态和Ki-67表达水平，所有变量均在标准病理流程中常规可获得，增强了模型在真实世界临床中的可行性和可重复性。该模型的临床价值并非替代PNI的直接病理评估，而是在病理评估不确定、受观察者间差异影响或受取样限制时，作为术后风险分层和辅助治疗决策的补充工具。Ki-67在模型中的负向系数提示PNI可能代表一种主要由微环境依赖的神经营养信号驱动的侵袭模式，而非快速增殖驱动的表型。PNI与远处转移的独立关联在多个临床病理亚组中保持稳健，但在早期亚组（T2、N0/N1）中未显示显著预测价值，可能与早期肿瘤中神经-肿瘤交互网络尚未成熟或侵袭行为主要由神经非依赖通路驱动有关。PNI阳性肿瘤对卡培他滨体外敏感性降低的发现，在多种分析框架下保持一致，提示PNI阳性肿瘤可能具有对氟尿嘧啶类化疗的内在耐药表型，为部分PNI阳性患者从标准辅助化疗中获益有限提供了潜在生物学解释。

研究结论：本研究提出了一种基于常规病理特征的六因素列线图，用于评估CRC患者术后PNI风险，并揭示了PNI阳性状态与增强的转移潜能及降低的体外卡培他滨敏感性之间的独立关联。这些发现支持将PNI相关风险信息整合入术后决策，为PNI阳性患者未来探索个体化辅助治疗策略奠定了基础。