《Frontiers in Oncology》:Clinical and CT body-composition model for major pathological response to neoadjuvant tislelizumab, albumin-bound paclitaxel, and nedaplatin in esophageal squamous cell carcinoma
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背景: 少肌症(sarcopenia)和骨质疏松(osteoporosis)与不良治疗结局相关,且在食管癌患者中显著诊断不足。尽管新辅助免疫化疗(neoadjuvant immunochemotherapy,NACI)在食管鳞状细胞癌(esophageal s
背景: 少肌症(sarcopenia)和骨质疏松(osteoporosis)与不良治疗结局相关,且在食管癌患者中显著诊断不足。尽管新辅助免疫化疗(neoadjuvant immunochemotherapy,NACI)在食管鳞状细胞癌(esophageal squamous cell carcinoma,ESCC)中显示出良好的疗效,但预测治疗反应仍是主要的临床难题。
目的: 本研究旨在评估少肌症和骨质疏松与病理反应的相关性,并开发一个基于临床和计算机断层扫描(computed tomography,CT)的预测模型,用于ESCC患者NACI治疗结局的预测。
方法: 研究人员对179例接受新辅助替雷利珠单抗、白蛋白紫杉醇和奈达铂治疗后行根治性切除术的ESCC患者进行了回顾性分析。在500次分层bootstrap重采样中,每次使用五折交叉验证确定最优LASSO惩罚参数,随后进行Firth逻辑回归。聚合的袋外预测经五折交叉拟合重校准。采用AUC、准确度、灵敏度、特异度、Brier评分、校准截距和斜率、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。
结果: 对照组、单纯骨质疏松组、单纯少肌症组和骨少肌症(osteosarcopenia)组的主要病理反应(major pathological response,MPR)率分别为70.0%、40.0%、22.0%和8.3%。在多变量Firth逻辑回归中,较低肿瘤分级、无合并症、无脉管侵犯(lymphovascular invasion,LVI)、无少肌症以及较高的肌间脂肪组织(intermuscular adipose tissue,IMAT)面积百分比与实现MPR的可能性更大相关,而骨质疏松与MPR无显著相关性(P = 0.130)。交叉拟合重校准模型在阈值0.405下达到AUC 0.885(95% CI,0.835–0.934),准确度0.818,灵敏度0.840,特异度0.800。校准结果满意(Brier评分0.136;截距?0.009;斜率0.960;Hosmer–Lemeshow P = 0.219),决策曲线分析显示在0.08–0.80阈值范围内具有临床净获益。
结论: 无少肌症和较高的IMAT面积百分比与实现主要病理反应的可能性更大相关。结合临床和CT的模型显示出良好的内部验证性能。
论文解读
一、研究背景与目的
食管癌是全球第七大常见癌症和第六大癌症相关死亡原因,中国占全球食管癌病例和死亡人数的一半以上,其中食管鳞状细胞癌(esophageal squamous cell carcinoma,ESCC)约占90%。新辅助放化疗是局部晚期食管癌的标准治疗方案,但治疗反应差异大,围手术期风险高。近年来,免疫治疗重塑了ESCC的新辅助治疗格局。既往研究显示,新辅助卡瑞利珠单抗联合紫杉醇和奈达铂实现了45.2%的主要病理反应(major pathological response,MPR)率和27.4%的病理完全缓解(pathological complete response,pCR)率;另外两项采用三周期新辅助免疫化疗(neoadjuvant immunochemotherapy,NACI)的研究分别报告了69.2%和72.0%的MPR率。病理反应是新辅助治疗后短期疗效的重要衡量指标,实现MPR或pCR与改善的长期结局相关。MPR通常定义为原发灶和区域淋巴结中残留存活肿瘤不超过10%,而pCR表示无存活肿瘤细胞。然而,ESCC患者对NACI病理反应差异的相关因素仍未完全阐明。
越来越多的证据表明,少肌症(sarcopenia)和骨质疏松(osteoporosis)与包括食管癌在内的多种恶性肿瘤的不良临床结局相关。少肌症以骨骼肌质量和功能降低为特征,骨质疏松以骨矿物质密度(bone mineral density,BMD)降低为定义。两种状况均与跌倒、骨折、功能损害、死亡率和生活质量降低相关。低BMD也可能与少肌症进展相关。在癌症患者中,皮下和内脏脂肪组织体积与少肌症及无复发生存相关。骨少肌症(osteosarcopenia),即少肌症与骨质疏松共存,也已成为多种癌症的潜在预后因素。然而,少肌症、骨质疏松、骨少肌症及其他CT衍生身体成分参数与ESCC中NACI后MPR的关系仍知之甚少。
因此,本研究旨在评估少肌症、骨质疏松和CT衍生身体成分参数与接受新辅助替雷利珠单抗、白蛋白紫杉醇和奈达铂治疗的ESCC患者实现MPR的相关性,并开发和内部验证一个整合临床病理学和CT身体成分的综合模型用于MPR状态分类。
二、研究方法概述
本研究为回顾性单中心研究,筛查了2019年3月至2025年4月期间在该院治疗的ESCC患者。纳入标准包括:经组织学确诊的ESCC;接受指定NACI方案(替利珠单抗200 mg、白蛋白紫杉醇300 mg、奈达铂100 mg,每21天周期第1天静脉给药,共2至4个周期);随后行根治性手术切除;有治疗前CT图像和术后病理评估。排除标准包括接受其他新辅助抗肿瘤方案、合并其他恶性肿瘤、血液生物标志物数据不完整、CT图像质量不足以定量评估。最终179例患者纳入分析。病理评估由两名经验分别为10年和15年的病理学家通过高倍显微镜评估H&E染色切片中原发灶和淋巴结的残留肿瘤细胞比例,MPR定义为残留肿瘤细胞≤10%。CT扫描采用SOMATOM Force多层螺旋CT(西门子,德国),身体成分和骨密度参数在术前一个月内的非增强CT图像上量化,包括BMD、皮下脂肪组织(subcutaneous adipose tissue,SAT)体积/面积百分比、肌间脂肪组织(intermuscular adipose tissue,IMAT)体积/面积百分比、内脏脂肪组织(visceral adipose tissue,VAT)体积/面积百分比、腰大肌指数(psoas muscle index,PMI)和总腰大肌面积(total psoas area,TPA)。少肌症按性别特异性PMI阈值定义:男性<6.36 cm2/m2,女性<3.92 cm2/m2。骨质疏松定义为T11椎体水平绝对BMD<80 mg/cm3。统计分析采用R 4.1.3软件,预测因子选择遵循LASSO–Firth建模流程,在500次分层bootstrap迭代中每次进行五折交叉验证确定最优LASSO惩罚参数,非零系数预测因子进入Firth逻辑回归模型,应用于对应袋外患者估计MPR概率,多次袋外预测取平均值评估模型区分度、分类性能和校准度。
三、研究结果
基线临床病理学特征: 179例患者中,82例(46%)实现MPR,97例(54%)未实现。MPR组患者的体重(P = 0.00)、肿瘤分级<G2比例(P = 0.00)、预后营养指数(prognostic nutritional index,PNI)≥50比例(P = 0.03)较高,而肿瘤大小(P = 0.04)、鳞状细胞癌抗原(SCC antigen,P = 0.04)、中性粒细胞-淋巴细胞比值(neutrophil-lymphocyte ratio,NLR,P = 0.04)和脉管侵犯(lymphovascular invasion,LVI)比例(P = 0.00)较低。
MPR与肌肉骨骼特征的相关性: 39例(21.7%)符合骨质疏松标准,74例(41.3%)符合少肌症标准,24例(13.4%)符合骨少肌症标准。对照组MPR率为70.0%,单纯骨质疏松组为40.0%,单纯少肌症组为22.0%,骨少肌症组为8.3%,四组间差异显著(Pearson χ2 = 46.416,df = 3,P < 0.001)。未校正二元逻辑回归中,骨少肌症(OR = 0.12,P < 0.05)和单纯骨质疏松(OR = 0.29,P < 0.05)与实现MPR的较低几率相关。经Bonferroni校正后,单纯少肌症组和骨少肌症组仍显著低于对照组,而单纯骨质疏松组与对照组或单纯少肌症组均无显著差异。少肌症-骨质疏松交互作用不显著(OR = 1.05,P = 0.96)。
特征选择与模型构建: 最终LASSO–Firth模型保留了5个预测因子:肿瘤分级(β = ?1.687,OR = 0.185,P < 0.001)、合并症(β = ?1.006,OR = 0.366,P = 0.034)、LVI(β = ?2.216,OR = 0.109,P = 0.002)、少肌症(β = ?1.330,OR = 0.265,P = 0.004)和IMAT面积百分比(β = 0.108,OR = 1.114,P = 0.014)。骨质疏松在最终模型中未保留为独立预测因子(P = 0.130)。预测MPR概率的公式为:P(MPR=1) = 1/[1+exp(?(0.385?1.687X??1.006X??2.216X??1.330X?+0.108X?))],其中X?至X?分别对应肿瘤分级、合并症、LVI、少肌症和IMAT面积百分比。基于最终模型构建了列线图(nomogram)以提供个体化MPR概率估计。
模型性能评估: 交叉拟合重校准模型达到AUC 0.885(95% CI,0.835–0.934),Brier评分0.136。在最优概率阈值0.405下,准确度0.818,灵敏度0.840,特异度0.800。校准截距?0.009,斜率0.960,Hosmer–Lemeshow检验无显著缺乏拟合证据(χ2 = 10.707,df = 8,P = 0.219)。决策曲线分析显示,该模型在0.08–0.80阈值概率范围内比治疗全部或不治疗策略产生更大净获益。
IMAT敏感性分析: 主要分析中IMAT面积与MPR实现正相关(OR = 1.120,95% CI,1.044–1.218,P < 0.001)。调整BMI后IMAT仍显著相关(调整OR = 1.119,95% CI,1.042–1.218,P < 0.001);额外调整内脏脂肪组织面积(OR = 1.118,95% CI,1.041–1.217,P < 0.001)或皮下脂肪组织面积(OR = 1.106,95% CI,1.025–1.207,P = 0.007)后仍显著。但同时纳入BMI、内脏脂肪组织和皮下脂肪组织面积后,关联减弱且不再显著(OR = 1.071,95% CI,0.982–1.179,P = 0.127),提示身体成分测量之间存在相关性和共享信息。
四、讨论与结论
讨论部分指出,该队列中骨质疏松、少肌症和骨少肌症的患病率分别为21.7%、41.3%和13.4%。肿瘤相关吞咽困难、营养摄入不足、负氮平衡、年龄较大和合并症可能共同导致肌肉和骨骼丢失。少肌症与实现MPR的较低几率相关,可能反映营养耗竭、全身炎症、功能储备降低和治疗耐受性受损的综合效应。较高的IMAT面积百分比与MPR实现几率增加相关,但不应直接解释为保护性因素,其独立贡献需要在更大队列中确认。肿瘤分级和LVI与MPR相关,LVI可能反映更大的肿瘤侵袭性和更复杂的肿瘤微环境。研究选择MPR而非pCR作为主要结局,因为MPR能捕捉实质但不完全的肿瘤消退,且既往证据已将MPR确定为ESCC的独立预后因素和潜在的生存替代终点。所有患者接受相同的NACI方案减少了治疗相关异质性,但发现的因子和模型性能可能具有方案特异性,不适用于接受其他PD-1抑制剂或化疗骨架的患者。研究局限性包括回顾性单中心设计可能引入选择偏倚并限制普适性,单纯骨质疏松组和骨少肌症组样本量小限制了统计效能,CT图像分割依赖人工勾画可能受观察者间和观察者内变异影响。
结论:在这项接受基于替雷利珠单抗NACI的ESCC患者回顾性单中心队列中,少肌症和IMAT面积百分比与MPR实现相关。研究开发并内部验证了一个整合临床病理学特征和CT衍生身体成分参数的模型。外部验证和前瞻性评估对于确立其普适性和临床效用是必要的。