胡夢博 楊天 吳亦碩 張立旻 姜昊文 丁 強
(復旦大學附屬華山醫(yī)院泌尿外科 上海 200040)
前列腺癌是歐美國家男性患者最常見的實體腫瘤之一[1],近年來在我國的發(fā)病率呈快速上升趨勢[2]。我國發(fā)病率的升高,與人口老齡化、飲食結構西化、前列腺特異抗原(prostate specific antigen,PSA)篩查的普及和前列腺穿刺的推廣密切相關。同時,前列腺穿刺亦會診斷大量前列腺良性疾?。ㄈ缜傲邢傺装Y、前列腺增生)和對生存期影響較小的低危前列腺癌,并不可避免地帶來各種并發(fā)癥[3]。因此,如何提高前列腺癌尤其是高級別前列腺癌(highgrade prostate cancer,HGPCa)的穿刺陽性率,同時避免不必要的穿刺,成為當前的研究熱點[4]。
當前臨床實踐中,前列腺穿刺決策主要基于PSA升高、游離PSA(freeprostate specific antigen,fPSA)或PSA密度(prostate specific antigen density,PSAD)異常、直腸指檢(digital rectal examination,DRE)或影像學存在異常發(fā)現(xiàn)。對于前列腺穿刺結果的預測,目前學界已提出多種預測模型和工具(列線圖、風險計算器),國際上常用的包括前列腺癌預防試驗(Prostate Cancer Prevention Trial,PCPT)風險計算器[5]和歐洲前列腺癌篩查隨機分配研究(European Randomized Study of Screening for Prostate Cancer,ERSPC)風險計算器[6]。然而,以上兩種風險計算器均基于歐美前列腺篩查人群(PSA相對較低),在種族、臨床特征基線等方面與我國穿刺人群相差較大,并不完全適用于我國的穿刺預測[7]。同時,我國目前亦有學者[8-9]提出基于中國人群的前列腺穿刺預測列線圖,但HGPCa的預測模型仍鮮有報道。本研究納入復旦大學附屬華山醫(yī)院單中心前列腺穿刺人群,旨在探索穿刺結果的預測因素,并建立前列腺癌與HGPCa的多參數(shù)預測列線圖模型,以期有助于醫(yī)患溝通,并科學制定個體化的穿刺策略。
研究人群本次研究獲得復旦大學附屬華山醫(yī)院倫理委員會批準,納入患者均于穿刺前簽署書面知情同意。連續(xù)選取2010—2017年于我院行前列腺穿刺患者共計1 585人,每位患者均接受超聲引導下經(jīng)會陰穿刺(10針)。前列腺穿刺指征為:PSA>10 ng/mL;或PSA介于4~10 ng/mL,且fPSA/tPSA<0.16或PSAD>0.15;或DRE、經(jīng)直腸前列腺超聲(transrectal ultrasound,TRUS)及其他影像學檢查發(fā)現(xiàn)前列腺占位。將病例資料初篩后,排除關鍵研究數(shù)據(jù)缺失者89例、排除PSA>100 ng/mL者165例,最終納入統(tǒng)計1 331例。采用隨機數(shù)字表法選取1 065例(80%)患者進入建模組,266例(20%)患者進入驗證組。
臨床特征與病理評估穿刺前常規(guī)收集以下臨床數(shù)據(jù):年齡、體重指數(shù)(body mass index,BMI)、PSA、前列腺體積(prostate volume,PV)、游離PSA比例(%fPSA)、DRE及TRUS結果。確認所有PSA檢查均先于DRE及TRUS檢查,若檢查次序倒置則作為關鍵數(shù)據(jù)缺失予以排除。PV由超聲報告直接提供或經(jīng)計算得到,計算公式為:PV(cm3)=0.52×前列腺三徑乘積(cm3)。PSAD為PSA與PV的比值。所有穿刺標本即刻裝入10%甲醛瓶內固定,由我院病理科評估,采用Gleason評分系統(tǒng)對前列腺癌進行病理評級。其中,HGPCa定義為Gleason≥4+3,低級別前列腺癌(low-grade prostate cancer,LGPCa)定義為Gleason≤3+4。
統(tǒng)計分析與列線圖構建根據(jù)穿刺病理結果,將研究人群分為非腫瘤組與前列腺癌組,將前列腺癌組進一步分為LGPCa亞組和HGPCa亞組。在非腫瘤組與前列腺癌組、LGPCa與HGPCa組中,對年齡、BMI、PSA、PV、DRE、TRUS等臨床特征進行分組比較,對連續(xù)變量采用曼-惠特尼秩和檢驗,對分類變量采用χ2檢驗。對各參數(shù)分別進行單因素Logistic回歸,具有顯著預測價值者進一步納入多因素Logistic回歸,分析不同參數(shù)對穿刺結果(前列腺癌與HGPCa)的預測價值,并據(jù)此建立多參數(shù)預測模型。
利用受試者工作特征曲線(receiver operating characteristic curve,ROC)分析PSA、PSAD和多參數(shù)預測模型對穿刺結果的預測效力,并比較ROC曲線下面積(area under the receiver operating characteristic curve,AUC)的差異?;诙鄥?shù)預測模型分別建立中國人群前列腺癌與HGPCa的穿刺預測列線圖。數(shù)據(jù)處理與統(tǒng)計采用SPSS 20和R version 3.3.1(http://www.r-project.org/)。所有檢驗以P<0.05為差異具有統(tǒng)計學意義。
臨床特征與病理結果共計1 331例患者接受超聲引導下經(jīng)會陰前列腺穿刺,病理確診為前列腺癌共計519人(39.0%),其中LGPCa患者249人(18.7%),HGPCa患者270人(20.3%)。在非腫瘤組與前列腺癌組比較中,年齡、PSA、PV、DRE、TRUS均存在顯著差異(P<0.001),而BMI未見明顯差異(表1)。在LGPCa組與HGPCa組的比較中,PSA、PV、DRE、TRUS存在顯著差異。相較于非腫瘤組,前列腺癌組患者年齡較大(中位數(shù)74歲),PSA較高(中位數(shù)24.0 ng/mL),PV較小(中位數(shù)38.0 mL),DRE(53.2%)與TRUS(70.3%)陽性率較高。在前列腺癌亞組分析中,HGPCa組在PSA(中位數(shù)32.1 ng/mL)、DRE陽性率(66.3%)與TRUS陽性率(79.6%)方面均顯著高于LGPCa組。
預測模型的建立與驗證隨機選取1 065(80%)例患者進入建模組,對各臨床參數(shù)與穿刺結果為前列腺癌或HGPCa者進行單因素回歸分析,將具有顯著性差異者進一步納入多參數(shù)預測模型(表2)。其中,前列腺癌多參數(shù)預測模型納入5項臨床參數(shù),包括年齡(OR=1.056,P<0.001)、PSA(OR=1.063,P<0.001)、PV(OR=0.960,P<0.001)、DRE(OR=5.991,P<0.001)和TRUS(OR=1.717,P=0.002)。在HGPCa的預測中,單因素回歸中具有顯著預測價值的年齡因素(OR=1.034,P<0.001),在多參數(shù)預測模型中因顯著性消失(OR=1.015,P=0.124)被舍去。最終HGPCa多參數(shù)預測模型納入4項臨床參數(shù),包括PSA(OR=1.032,P<0.001)、PV(OR=0.983,P<0.001)、DRE(OR=4.803,P<0.001)和TRUS(OR=1.987,P=0.001)。
表1 前列腺穿刺人群的基線臨床特征Tab 1 Baseline clinical characteristics of prostate biopsy population
表2 前列腺癌與高級別前列腺癌預測的單參數(shù)與多參數(shù)回歸分析Tab 2 Univariate and multivariate analyses of predictors associated with PCa and HGPCa
采用ROC曲線分析將多參數(shù)模型的預測效力與常用臨床參數(shù)PSA、PSAD進行比較(表3,圖1)。結果顯示,多參數(shù)模型對前列腺癌的預測效力AUC達到0.895(95%CI:0.878~0.913),顯著高于PSAD(0.848,95%CI:0.826~0.869)和 PSA(0.775,95%CI:0.749~0.801)。對HGPCa的預測效力方面,多參數(shù)模型(0.872,95%CI:0.849~0.894)亦顯著高于PSAD(0.807,95%CI:0.778~0.836)和PSA(0.775,95%CI:0.743~0.808)。在驗證組中,前列腺癌的多參數(shù)預測模型的AUC達到0.846,HGPCa的多參數(shù)預測模型的AUC達到0.819,與建模組相似,均具有較高的預測價值。
表3 比較多參數(shù)預測模型、PSAD或PSA對前列腺癌與高級別前列腺癌的預測效力Tab 3 Comparison of multivariate prediction model,PSAD and PSA in predicting PCa and HGPCa
列線圖構建與應用示例根據(jù)表2所示多因素Logistic回歸模型,分別繪制針對前列腺癌(圖2)與HGPCa(圖3)的預測列線圖。列線圖直觀易用,圖左側羅列各項臨床特征,對標頂部計分欄目計算每項臨床特征所對應的積分,各項積分相加后得總分,再次對標底部總分欄目所對應的預測風險值,即為前列腺癌及HGPCa的穿刺陽性預測值。此處對其使用進行示例:70歲患者,穿刺前PSA為20 ng/mL,PV 30 mL,DRE陰性,TRUS陽性。進行前列腺癌預測時,年齡對應積分為17.5,PSA對應積分為12,PV對應積分為88.5,DRE對應積分為0,TRUS對應積分為5,總計123分,對應穿刺結果為前列腺癌的預測值約為50%。進行HGPCa預測時,PSA對應積分為15,PV對應積分為88.5,DRE對應積分為0,TRUS對應積分為16.5,總計120分,對應穿刺結果為HGPCa的預測值約為18%。
前列腺癌篩查的理想目標是盡早發(fā)現(xiàn)影響生存的高危疾病,同時盡可能避免不必要的穿刺。采用多參數(shù)預測模型可以更有效地預測穿刺結果,有助于醫(yī)患溝通以及臨床決策,從而提高穿刺獲益。因此預測模型的建立在前列腺癌的診治中具有重要價值。常見的預測模型包括分類樹模型、列線圖模型以及人工神經(jīng)網(wǎng)絡模型等。其中列線圖模型因其信息損失少、簡明易用的特點成為臨床常用的多參數(shù)預測模型,其使用幾何圖形來表達數(shù)學回歸模型,將預測指標間的交互或疊加作用直觀呈現(xiàn),可對每位患者進行個體化的風險計算。
近年來,PCPT風險計算器、ERSPC風險計算器等預測工具已在歐美各國廣泛使用[4]。有學者基于瑞士穿刺人群建立了ProstateCheck風險計算器,具有更高的AUC[10]。然而由于建模人群的臨床基線特征差異甚遠,以上模型在我國人群中并未顯示出很高的預測效力,限制了其在我國的廣泛使用[7]。
本研究中,我們根據(jù)穿刺結果將研究人群分為非腫瘤組與前列腺癌組,并將前列腺癌組進一步分為LGPCa亞組與HGPCa亞組,將組間差異顯著并具有獨立預測作用的臨床參數(shù)納入多參數(shù)回歸模型,并建立列線圖。前列腺癌預測列線圖納入年齡、PSA、PV、DRE和TRUS等5項參數(shù);HGPCa預測模型納入PSA、PV、DRE和TRUS等4項臨床參數(shù)。通過ROC曲線分析,前列腺癌和HGPCa多參數(shù)預測模型的AUC分別達到0.895和0.872,均顯著高于臨床常用的PSA與PSAD,在內部驗證中同樣具有較高的預測效力。本研究提出的列線圖,具有參數(shù)易得、操作簡便的特點,方便臨床推廣。
近來,越來越多的臨床研究表明,磁共振-超聲融合穿刺可以有效提高初次和再次穿刺陽性率,減少無效穿刺針數(shù),降低穿刺后并發(fā)癥發(fā)生率,是頗具前景的發(fā)展方向[11]。同時,基于p2PSA計算得到的前列腺健康指數(shù)(prostate health index,PHI)對于前列腺癌的預測價值得到廣泛關注,有學者提出PHI是前列腺癌和HGPCa的獨立預測因子,將PHI加入預測模型可以顯著提高預測效力[12]。然而,由于我國醫(yī)療水平的不均衡,短期內尚無法全面推廣諸如融合穿刺、p2PSA檢測等新方法和新策略。此外,有學者提出將TRUS-5評分系統(tǒng)[13]、前列腺影像報告和數(shù)據(jù)系統(tǒng)第二版(prostate imaging reporting and data system version 2,PI-RADS v2)[14]納入穿刺預測列線圖,均具有較高的預測效力。以上方法將超聲和磁共振的結果進行評級,較以往方法能夠從檢查結果中提取更多信息,但亦存在檢查者主觀評分不一致的風險。有研究在意大利穿刺人群中同時驗證了PCPT、ERSPC、Chun、Kawakami和Karakiewicz 5種列線圖預測模型,結果顯示5種模型的預測效力均不理想[15]。我們認為,在背景不同的人群中需要謹慎使用列線圖預測模型,同時應鼓勵將種族、新型血清標志物、超聲評分系統(tǒng)、多參數(shù)磁共振等作為獨立參數(shù)納入預測模型,并鼓勵開展多中心研究交叉驗證,進一步推動前列腺穿刺列線圖的發(fā)展與迭代。
本研究尚存在不足,包括:(1)回顧性納入主動就診于我院門診并接受穿刺的人群,存在選擇偏倚;(2)部分臨床信息未做記錄,無法與現(xiàn)有PCPT、ERSPC等模型進行比較;(3)預測模型缺乏外部驗證,有待進一步開展多中心研究。
綜上,本研究基于我院前列腺穿刺人群,探討了前列腺穿刺結果的相關預測因素,建立了前列腺癌與HGPCa穿刺預測列線圖,具有較高預測效力,同時在現(xiàn)階段的臨床背景下具有實用易推廣的特點。該列線圖的應用將有助于醫(yī)患直觀高效溝通,并為科學制定個體化穿刺策略提供依據(jù)。