系统性免疫炎症指数与结直肠癌MSI-H/dMMR状态：已发表证据合成与探索性局部临床和病理学验证

《Clinical and Translational Discovery》：Systemic immune-inflammation indices and MSI-H/dMMR status in colorectal cancer: Published evidence synthesis with exploratory local clinical and pathological corroboration

　　

背景：微卫星不稳定高表达/错配修复缺陷（MSI-H/dMMR）结直肠癌（CRC）是一个具有重要临床意义的生物学独特亚型。虽然基于组织的检测仍是标准，但易于获取的术前替代标志物值得关注。系统性炎症指数，包括系统性免疫炎症指数（SII）和中性粒细胞与淋巴细胞比值（NLR），已被探索，但它们与MSI-H/dMMR状态的关系仍不清楚。
目的：利用已发表证据、局部临床数据和病理学验证，评估系统性炎症指数与MSI-H/dMMR状态之间的关联。
方法：本研究包括三个组成部分：（1）对已发表队列进行证据合成，比较MSI-H/dMMR与MSS/pMMR CRC的炎症指数；（2）一个回顾性队列，包含28例患者（20例MSS和8例MSI-H），评估外周血特征和探索性关联；（3）使用Python/OpenCV工作流程进行CD8和髓过氧化物酶（MPO）的免疫组织化学定量。
结果：NLR合成纳入了6项研究（n = 1598）。随机效应合并标准化均数差为0.93（95%置信区间[CI] 0.016–1.852），提示MSI-H/dMMR病例中NLR较高，但异质性高（I² = 97.8%）。排除一项影响较大的研究后，效应值降至0.34（95% CI ?0.00至0.68）。一项关于SII的研究提示MSI-H/dMMR病例中SII略有升高。在局部队列中，MSI-H病例中淋巴细胞计数较高（p = .009），而SII和NLR较低但未达统计学意义。受试者工作特征分析显示区分能力中等（SII曲线下面积[AUC] = 0.675；NLR AUC = 0.656）。病理学定量显示MSI-H肿瘤中CD8增加，MPO/CD8比值降低。
结论：MSI-H/dMMR CRC表现出一种独特但依赖背景的免疫炎症表型。系统性指数呈现异质性模式，而组织发现表明淋巴细胞富集的微环境。这些标志物可能提供支持性免疫背景，但需要进一步验证。

结直肠癌（CRC）是一种生物学异质性恶性肿瘤，包含多种分子亚型，具有不同的预后和治疗意义。其中，微卫星不稳定高表达（MSI-H）和错配修复缺陷（dMMR）定义了一个临床重要的亚组。MSI-H/dMMR肿瘤与新抗原负荷增加、免疫激活增强以及对免疫检查点抑制剂的差异性敏感性相关。目前，MSI/MMR评估主要依赖于基于组织的方法，包括错配修复免疫组织化学（IHC）和基于聚合酶链反应的微卫星分析。这些方法仍是临床参考标准，但它们依赖于组织获取、病理工作流程和实验室资源。从实用角度出发，易获取的术前指标可能提供免疫背景信息，帮助临床医生在获得最终组织结果前解读患者状态，但不能替代MSI/MMR检测。
从常规全血细胞计数中衍生的系统性炎症指数已成为有吸引力的候选指标。其中，系统性免疫炎症指数（SII）整合了中性粒细胞、淋巴细胞和血小板计数，而中性粒细胞与淋巴细胞比值（NLR）反映了先天炎症活性与淋巴细胞相关免疫状态之间的相对平衡。这些指数廉价、微创且在常规实践中广泛可用。然而，已发表的结果仍零散，它们与MSI-H/dMMR状态的关系尚未与局部临床和组织水平免疫数据充分整合。
MSI-H/dMMR CRC通常被视为一种免疫炎症性肿瘤亚型，常以显著淋巴细胞浸润和活跃的抗肿瘤免疫监视为特征。尽管如此，外周炎症标志物和组织水平免疫表型不一定朝同一方向变化。外周NLR和SII受系统性炎症、分期、肿瘤负荷、治疗暴露和宿主炎症背景影响，而CD8阳性肿瘤浸润则反映局部抗肿瘤免疫。因此，本研究旨在评估术前系统性炎症指数与CRC中MSI-H/dMMR状态之间的关系。具体而言，研究人员对已发表临床队列进行了证据合成，比较MSI-H/dMMR与MSS/pMMR CRC的NLR和SII；分析了探索性局部回顾性队列，根据MSI状态检查外周血炎症特征；并进行了代表性CD8和髓过氧化物酶（MPO）免疫组织化学定量，以提供组织水平免疫背景。
本研究包含三个连续组成部分：（1）基于已发表临床数据的证据合成；（2）探索性回顾性局部临床队列分析；（3）使用IHC进行代表性病理学定量。局部队列和病理学部分被设计为探索性验证性分析，而非对合并已发表发现的确认性验证。
证据合成根据PRISMA 2020原则进行并报告。方案已在PROSPERO注册（CRD420261323742）。在PubMed、Embase、Cochrane Library、Web of Science和万方数据库中进行结构化文献检索，时间从建库至2026年2月28日。通过参考文献筛选和Embase推荐记录识别额外文献。
检索策略结合了与CRC、MSI/MMR状态和系统性炎症标志物相关的术语。PubMed检索策略为：(‘colorectal cancer’ OR ‘colon cancer’ OR ‘rectal cancer’ OR ‘colorectal neoplasm’) AND (‘microsatellite instability’ OR ‘MSI’ OR ‘mismatch repair’ OR ‘dMMR’ OR ‘pMMR’) AND (‘neutrophil-to-lymphocyte ratio’ OR ‘NLR’ OR ‘systemic immune-inflammation index’ OR ‘SII’ OR ‘inflammatory index’)。其他数据库采用等效检索词。
符合条件的标准包括：（1）组织病理学确诊的CRC；（2）使用公认方法（包括基于PCR的MSI检测或错配修复IHC）将MSI/MMR状态分类为MSI-H/dMMR与MSS/pMMR；（3）术前NLR和/或SII分别针对MSI-H/dMMR和MSS/pMMR组报告；（4）具有足够连续变量比较的定量信息，包括均值和标准差或可转换为近似均值和标准差的中位数总结。排除综述、病例报告、信件、动物研究、细胞研究、无MSI/MMR亚组数据的研究以及无可提取连续炎症标志物数据的研究。
所有记录导入EndNote进行去重和管理。两名评审员独立筛选标题和摘要，然后进行全文评估。分歧通过讨论解决，必要时咨询第三位评审员。筛选工作流程总结于图1。
两名评审员使用预定义电子表格独立提取研究水平数据。提取变量包括第一作者、发表年份、国家、研究设计、样本量、MSI/MMR确定方法、疾病分期（如有）、血样采集时间（如有）、标志物类型、组别特异性样本量、均值、标准差和数据来源类型（直接报告、从中位数总结转换或从图/条形图提取）。对于连续结局，优先提取组别特异性样本量、均值和标准差。如果研究报告了中位数及其范围或四分位距，则使用既定方法转换为近似均值和标准差。
由于所有纳入研究均为观察性而非随机试验，使用针对队列研究的纽卡斯尔-渥太华量表领域评估方法学质量，包括患者选择、MSI/MMR组可比性以及结局/标志物报告的充分性。评估侧重于血液标志物是否在治疗前采集、MSI/MMR状态是否使用公认方法确定、组别特异性连续数据是否直接可用或转换，以及是否报告了主要临床混杂因素。没有研究仅因偏倚风险评估而被排除；相反，这些局限性被纳入证据合成的解释中。
效应量以标准化均数差（SMD，Hedges’ g）和95%置信区间（CIs）表示。对于NLR，由于研究间异质性较大，将随机效应模型作为主要方法，而共同效应模型作为支持信息报告。使用Cochran’s Q、I²和τ²评估异质性。进行逐项剔除敏感性分析（图2和3）。由于Li等人（Li et al.）显示了异常大的标准化效应量，进行了额外敏感性分析，排除该研究以评估其对合并估计的影响。发表偏倚在适用时使用漏斗图检查和Egger回归检验评估。对于SII，仅有一项符合条件的研究；因此，不适用正式合并、异质性评估和发表偏倚评估。
局部回顾性队列分析了28例CRC患者，具有可用的MSI/MMR状态（表1）。该队列包括20例MSS/pMMR和8例MSI-H/dMMR病例。可用的临床病理变量包括年龄、性别、肿瘤位置、TNM分期（如有）、外周中性粒细胞计数、淋巴细胞计数、血小板计数、SII、NLR和MMR IHC结果。
外周血参数来自常规术前全血细胞计数检测，尽可能在主要抗肿瘤干预前获取。排除了血样采集时明确记录有急性感染、血液恶性肿瘤或系统性炎症性疾病的患者（如果病历中有此类信息）。全血细胞计数检测作为上海杨浦医院常规临床实验室检测的一部分进行；并非所有病例均能统一获得详细分析仪平台信息。由于数据集为回顾性，关于隐匿性炎症、药物暴露和确切血样采集间隔的详细信息并非统一可用；这些局限性在解释中已予承认。
MSI/MMR状态通过标准错配修复IHC检测MLH1、PMS2、MSH2和MSH4确定。一种或多种错配修复蛋白表达缺失被视为与dMMR/MSI-H状态一致，而所有四种蛋白核表达保留则被视为pMMR/MSS。
SII计算为血小板计数×中性粒细胞计数/淋巴细胞计数。NLR计算为中性粒细胞计数/淋巴细胞计数。
从局部队列中选择代表性病理病例进行组织水平免疫表征。MMR IHC用于确认MSI/MMR状态。额外的CD8和MPO染色分别代表T淋巴细胞浸润和中性粒细胞相关浸润。
对于每个病例，从可用的肿瘤切片中选择两个代表性显微镜视野进行图像分析。分析在视野水平进行，而非手动分割肿瘤区域兴趣区（ROI）。因此，量化值代表分析视野内3,3'-二氨基联苯胺（DAB）阳性面积分数，而非细胞水平密度或区室特异性肿瘤/间质定量。
IHC定量使用自定义Python/OpenCV工作流程进行。数字图像转换为HSV（色调、饱和度、明度）颜色空间，并使用固定HSV阈值（下限：[10, 50, 50]；上限：[30, 255, 255]）统一应用于所有分析图像，识别DAB阳性区域。阳性面积分数定义为DAB阳性面积除以总分析视野面积。每个病例分析两个视野，均值用作病例水平值。基于相应阳性面积分数计算组织来源的MPO/CD8比值。
未进行颜色反卷积、自动核分割、手动细胞计数、观察者盲法、正式可重复性评估和病理学家评分一致性分析。因此，IHC分析被解释为代表性、探索性组织水平验证，而非确定性定量验证（图4和5）。
局部队列中的连续变量总结为中位数[四分位距，IQR]，并使用Mann-Whitney U检验比较MSS和MSI-H组。进行探索性受试者工作特征（ROC）分析，评估SII和NLR对MSI-H状态的局部区分能力。报告了曲线下面积（AUC）、探索性截断值、敏感性和特异性。
使用MSI-H状态作为因变量，以中性粒细胞计数、淋巴细胞计数、血小板计数、SII和NLR作为候选预测变量，进行探索性单变量逻辑回归。报告了比值比（ORs）、95% CIs和p值。由于局部队列规模小且MSI-H/dMMR事件数量有限，未进行多变量模型；单变量模型仅被解释为探索性关联，而非独立预测的证据。
病理学定量以描述性方式总结。鉴于病理学定量病例数量有限，组织水平比较被解释为探索性和描述性，而非推断性。双侧p值< .05视为具有统计学显著性。
结果部分：
3.1 已发表临床数据的证据合成
PRISMA工作流程如图1所示。六项独立研究贡献了NLR分析，涉及1598例患者，包括452例MSI-H/dMMR和1146例MSS/pMMR病例。一项研究贡献了SII数据，涉及347例患者，包括71例MSI和276例MSS病例。
对于NLR，共同效应合并SMD为0.653（95% CI 0.523–0.784）。由于异质性极端，采用随机效应模型作为主要分析。随机效应合并SMD为0.934（95% CI 0.016–1.852），提示MSI-H/dMMR病例中NLR较高。然而，异质性显著（Q = 228.364，df = 5，p < .001，I² = 97.8%，τ² = 1.279）。Egger回归检验未提示显著的小研究效应（t = 0.877，p = .430），但由于纳入研究数量少，检验效能不足。
逐项剔除敏感性分析显示，Li等人（Li et al.）对合并估计有显著影响。排除该研究后，随机效应合并SMD降至0.338（95% CI ?0.0004至0.677），异质性降至I² = 81.9%。效应方向仍为正，但幅度和统计稳定性明显减弱。
对于SII，仅有一项符合条件的研究，因此未生成正式合并估计。该研究水平SMD为0.288（95% CI 0.027–0.549），提示MSI-H/dMMR病例中SII略有升高。由于仅有一项研究，无法评估异质性和发表偏倚。
这些发现表明，已发表证据提示MSI-H/dMMR CRC中系统性炎症特征改变，但NLR信号高度异质性，且受一项高度影响性研究的影响，而SII证据仍然有限（图2和3，表2–4）。
3.2 局部队列特征和外周炎症特征
局部队列共纳入28例患者，包括20例MSS和8例MSI-H病例。连续变量总结为中位数[IQR]，并使用Mann-Whitney U检验比较。可用的TNM信息和临床病理特征以描述性方式回顾；由于样本量有限，未尝试调整模型。
两组之间年龄无显著差异（MSS组69.5 [64.5, 80.2]岁 vs. MSI-H组74.0 [68.8, 77.5]岁，p = .611）。外周中性粒细胞计数在组间相似（4.58 [3.28, 5.19] vs. 4.58 [4.32, 5.17] × 10⁹/L，p = .722），血小板计数也无显著差异（277.5 [229.2, 321.8] vs. 198.0 [173.2, 304.8] × 10⁹/L，p = .321）。
相比之下，MSI-H组的外周淋巴细胞计数显著高于MSS组（1.82 [1.58, 1.95] vs. 1.23 [1.01, 1.44] × 10⁹/L，p = .009）。SII和NLR在MSI-H病例中描述性较低，但这些差异未达统计学意义（SII: 574.1 [403.1, 1131.3] vs. 1030.1 [655.6, 1515.1]，p = .165；NLR: 2.55 [2.08, 3.82] vs. 3.59 [2.58, 4.93]，p = .218）。
这些局部发现被视为探索性，而非对证据合成的确认性验证（图6和7，表1）。
3.3 SII和NLR在局部队列中的探索性区分能力
为进一步评估术前炎症指数能否在局部队列水平区分MSI-H状态，对SII和NLR进行了探索性ROC分析。
对于SII，AUC为0.675。探索性局部截断值为487.29，对应敏感性0.50和特异性0.90。对于NLR，AUC为0.656，探索性截断值为2.16，对应敏感性0.50和特异性0.95。
这些发现提示仅具有中等区分能力。鉴于样本量有限，这些截断值应被视为初步的队列特异性参考点，而非临床确立的阈值（图8）。
3.4 局部队列中的探索性单变量逻辑回归分析
使用MSI-H状态作为因变量进行探索性单变量逻辑回归。
外周中性粒细胞计数与MSI-H状态无关（OR 1.20，95% CI 0.74–1.93，p = .457）。血小板计数也与MSI-H状态无关（OR 0.995，95% CI 0.986–1.005，p = .364）。类似地，SII（OR 0.999，95% CI 0.998–1.001，p = .301）和NLR（OR 0.81，95% CI 0.51–1.29，p = .373）在此探索性模型中无显著关联。
外周淋巴细胞计数与MSI-H状态相关（OR 10.35，95% CI 1.14–94.21，p = .038）。然而，CI较宽，反映了局部队列规模有限；因此，此发现应谨慎解读，视为探索性而非确定性（表5）。
3.5 代表性病理学定量和组织水平免疫模式
为探索局部队列中观察到的外周炎症模式是否在组织水平有所反映，对代表性病理病例进行了CD8和MPO的免疫组织化学分析。
代表性MMR染色确认了MSI-H和MSS肿瘤中预期的错配修复状态模式。额外的CD8和MPO染色显示两个分子组之间免疫浸润模式在视觉上存在差异。
基于阳性面积分数的病理学定量显示，MSI-H肿瘤表现出比MSS肿瘤更高的CD8阳性面积分数和更低的MPO/CD8比值。具体而言，两个MSI-H病例的CD8阳性面积分数分别为0.012472和0.008612，相应的MPO/CD8比值分别为0.180918和0.160771。相比之下，两个MSS病例的CD8阳性面积分数较低，分别为0.000182和0.003305，MPO/CD8比值较高，分别为57.43358和1.352529。
由于病理学定量病例数量有限，这些结果被解释为代表性组织水平验证，而非推断性验证。在局部数据集中，组织水平模式与MSI-H肿瘤中CD8富集且中性粒细胞优势较低的免疫背景一致（图9）。
3.6 证据合成、局部队列和组织水平观察之间的一致性
在研究的三个组成部分中，出现了一种一致但非完全统一的模式。证据合成表明MSI-H/dMMR CRC与系统性炎症特征改变相关，NLR信号正向但研究间异质性极端。在局部队列中，MSI-H病例显示外周淋巴细胞计数显著升高，而SII和NLR描述性较低但无统计学差异。在组织水平，代表性病理学定量提示MSI-H肿瘤以CD8阳性浸润富集和MPO/CD8平衡较低为特征。
综合来看，这些发现不支持所有外周复合指数存在单一统一方向模型。相反，它们支持更广泛的概念，即MSI-H/dMMR CRC与一种独特且依赖背景的免疫炎症表型相关。
讨论部分：
本研究通过整合已发表证据、探索性局部临床队列和代表性病理学定量，评估了系统性炎症指数与CRC中MSI-H/dMMR状态之间的关系。证据合成提示MSI-H/dMMR病例中NLR信号正向但高度异质性，而SII证据仅限于一项研究。在局部队列中，MSI-H病例中淋巴细胞计数显著升高，而SII和NLR呈较低但非显著趋势。代表性IHC定量进一步显示MSI-H肿瘤中CD8富集和MPO/CD8平衡降低。总体而言，本研究达到了其在已发表、临床和组织水平数据中表征MSI-H/dMMR状态与免疫炎症指数之间关系的目的，同时也表明这些关系是依赖背景而非方向统一的。
已发表证据支持MSI-H/dMMR CRC存在系统性炎症信号，但此信号不应被解释为方向统一。在合并分析中，NLR显示正向随机效应估计值，而SII仅由一项符合条件的研究提供信息。因此，证据合成更支持外周免疫炎症特征改变，而非适用于所有队列的稳定、可推广的方向性转变。这一解释与先前工作一致，即错配修复缺陷与不同的宿主系统和肿瘤局部免疫特征相关，而非与单一固定的外周炎症模式相关。
证据合成与局部队列之间的明显差异应谨慎解读。外周炎症指数受MSI/MMR状态以外的多种因素影响，包括疾病分期、肿瘤负荷、隐匿性感染、梗阻、治疗暴露和宿主炎症背景。此外，证据合成包括转换或图表提取的总结统计量，且NLR合并效应受一项组内离散度异常小的研究强烈影响。组织水平CD8富集反映局部抗肿瘤免疫，而外周NLR和SII反映系统性免疫炎症平衡。因此，这两个生物学水平可能相关，但方向不一定相同。
导致这种不稳定的一个特别重要的贡献者是Li等人（Li et al.），该研究产生了异常大的标准化效应量，并在NLR分析中成为高度影响性研究。值得注意的是，异常效应似乎更多由多种炎症标志物报告的不寻常小组内离散度驱动，而非NLR的原始差异特别大。排除该研究仅作为敏感性分析进行；Li等人被保留在主要分析中。排除后，合并效应减弱，异质性降低，但关联方向未逆转。因此，研究结论在定性上未改变，尽管合并NLR信号的幅度和稳定性变得更加谨慎。
病理学组成部分的价值主要在于将局部临床发现锚定于组织水平免疫背景，而非验证循环复合标志物的合并方向。代表性CD8和MPO染色表明，MSI-H肿瘤显示出比MSS肿瘤更大的CD8阳性免疫浸润和更低的MPO/CD8平衡。这一模式在生物学上与局部队列中观察到的较高淋巴细胞计数一致，并支持在我们的环境中MSI-H/dMMR CRC以更淋巴细胞富集和更少中性粒细胞主导的局部免疫环境为特征的解释。这一组织水平模式也与先前工作一致，即MSI CRC通常富集肿瘤浸润CD8阳性T细胞和其他免疫活性特征，而中性粒细胞相关信号可能发挥背景特异性免疫抑制效应，而非简单地与淋巴细胞丰富的组织结构平行变化。
从概念角度看，本研究最可靠的结论并非MSI-H/dMMR CRC总是与任何单一复合炎症指数的较低或较高值相关，而是其表现出一种独特免疫炎症表型，其外周表达是依赖背景的。在此框架内，局部队列中的淋巴细胞富集和代表性病理病例中的CD8富集似乎是比NLR或SII的绝对合并方向更可重复的生物学信号。然而，应承认若干局限性。证据合成仅包括六项NLR研究和一项SII研究，合并NLR估计值以极端异质性和一项异常研究的影响为特征，局部队列规模小且不平衡，病理学定量为探索性且仅基于四个代表性病例。此外，局部队列缺乏所有患者隐匿性炎症状态、确切血样采集间隔和详细检测平台信息的完整信息。尽管存在这些局限性，常规血液衍生的炎症指数可能为MSI-H/dMMR CRC提供可获取的术前免疫背景线索，前提是谨慎解读并结合临床病理背景，而非作为基于组织的MSI/MMR评估的独立替代品。
结论：
本研究提示MSI-H/dMMR CRC与一种独特但依赖背景的免疫炎症表型相关。已发表证据显示NLR信号正向但高度异质性，而局部临床数据强调淋巴细胞计数升高，代表性病理学提示MSI-H肿瘤中CD8富集和MPO/CD8平衡降低。因此，外周炎症指数应被解释为支持性、产生假设的免疫背景信号，而非基于组织的MSI/MMR检测的替代品。在声称临床效用或基于阈值的应用之前，需要更大规模、多中心、前瞻性队列，进行标准化血样采集、MSI/MMR评估和组织定量。