徐 龍，汪圣毅，張 震

我國的結直腸癌發(fā)病率較高，大部分為直腸癌患者[1]，當腫瘤直徑較大時，可侵犯前方的子宮、陰道、膀胱、前列腺、精囊腺、尿道，也可累及后方的骶前筋膜或骶骨[2]。腫瘤進展可致消化道梗阻、肝肺轉移和死亡[3]。綜合的新輔助治療、新的手術方式[4]，依然存在困難和較多的并發(fā)癥，預后較差[5]。因此，對直腸癌的腫瘤直徑影響因素的研究具有重要意義。腫瘤部位[6]、某些標志物[7]、藥物、放療等與直腸癌的腫瘤大小有關，但目前研究多基于線性關聯(lián)分析。局部加權回歸散點平滑方法(locally weighted scatterplot smoothing，LOWESS)可實現(xiàn)數(shù)據(jù)點的曲線擬合[8]，廣義相加模型(generalized additive models,GAM)可排除混雜因素[9]。因此，該研究用LOWESS、GAM分析直腸癌患者腫瘤直徑的影響因素，以揭示除線性關系以外的非線性關系，為直腸癌腫瘤直徑的預測、控制提供思路。

1 材料與方法

1.1 資料收集查閱2014—2020年安徽醫(yī)科大學第一附屬醫(yī)院普外科的電子病歷系統(tǒng)，收集直腸癌根治術的病例資料。研究變量包括年齡、性別、體質量指數(shù)(body mass index，BMI)、腫瘤距肛緣的距離(tumour distance from the anal verge，TDAV)、腫瘤分化、T分期、N分期、TNM分期、血管侵犯、癌結節(jié)、神經(jīng)侵犯(術后病理報告有無神經(jīng)侵犯)、癌胚抗原(carcinoembryonic antigen，CEA)、中性粒細胞(neutrophil，N)、淋巴細胞(lymphocyte，L)、單核細胞(monocyte，M)、血小板(platelet，PLT)、中性粒細胞淋巴細胞比值(neutrophil lymphocyte ratio，NLR)、血小板淋巴細胞比值(platelet lymphocyte ratio，PLR)、淋巴細胞單核細胞比值(lymphocyte monocyte ratio，LMR)。入選標準：① 直腸癌行根治性手術的患者；② 未進行新輔助放化療、術前其他治療；③ 臨床和病理資料完整。排除標準：① 診斷不明確，缺乏術后病理報告；② 變量有缺失值；③ 變量存在異常值。

1.2 變量定義根據(jù)美國癌癥協(xié)會第8版的標準，分化情況分為：低分化腺癌、中分化腺癌、高分化腺癌；TNM分期：T1、T2、T3、T4，淋巴結轉移：N0、N1、N2，無遠處轉移為M0，M1為存在遠處轉移；術后病理分期：Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ期；血管侵犯：無、有；無癌結節(jié)編碼為0，有癌結節(jié)為1；無神經(jīng)侵犯編碼為0，有神經(jīng)侵犯為1。

2 結果

2.1 患者的一般特征納入287例，30例存在缺失值，4例變量存在異常值，排除后共納入253例。其中，男160例、女93例，平均腫瘤直徑(4.162±1.415)cm，中位數(shù)為4 cm[P25～P75:(3～5) cm]。按照中位腫瘤直徑分為2組：<4 cm和≥4 cm組，不同腫瘤直徑組與T分期、TNM分期、CEA有關，見表1。

表1 直腸癌腫瘤直徑與臨床病理特征的關系[M(P25,P75),n(%)，mean(sd)]

2.2 腫瘤直徑與相關變量的曲線關系LOWESS方法分析腫瘤直徑和其他連續(xù)變量之間的曲線關聯(lián)。結果顯示，腫瘤直徑與年齡、TDAV、CEA、N、L、PLT、NLR、PLR均具有一定的非線性關系，見圖1A～H。腫瘤直徑與BMI無明顯的非線性關系，見圖1I。

圖1 相關因素影響直腸癌腫瘤直徑的LOWESS分析

2.3 腫瘤直徑影響因素的GAM分析用s()函數(shù)對連續(xù)變量進行處理，分析腫瘤直徑的影響因素。結果發(fā)現(xiàn)，CEA、PLT、NLR是有統(tǒng)計學意義的變量，見表2。非參數(shù)效應分析發(fā)現(xiàn)，CEA與腫瘤直徑存在曲線關聯(lián)關系(非參數(shù)df=3,F=3.589 2,P=0.014 61)。

表2 連續(xù)變量與腫瘤直徑關系的參數(shù)效應

與腫瘤直徑有關的分類和連續(xù)變量納入模型，僅對存在曲線關聯(lián)的CEA變量進行s()函數(shù)處理。結果發(fā)現(xiàn)，CEA與腫瘤直徑存在曲線關聯(lián)關系(非參數(shù)df=3,F=2.887 7,P= 0.036 27)，在15 ng/ml和60 ng/ml時，對腫瘤直徑的作用出現(xiàn)轉折和飽和，見圖2A、表3。PLT和NLR對腫瘤直徑的影響表現(xiàn)為直線關系，見圖2B、C，其中，PLT對腫瘤直徑的正向作用具有統(tǒng)計學意義，見表3。分類變量T分期對腫瘤直徑的作用表現(xiàn)為曲線關系，見圖2D，差異有統(tǒng)計學意義，見表3。N分期的作用表現(xiàn)為曲線關系，但是差異無統(tǒng)計學意義，見圖2E、表3。

表3 相關變量對腫瘤直徑影響的參數(shù)檢驗

圖2 相關因素影響直腸癌腫瘤直徑的GAM分析

3 討論

直腸癌患者腫瘤直徑較大、累及臨近臟器時，需行新輔助放療、化療等綜合治療，在新輔助治療控制腫瘤后的觀察等待期間，部分患者會發(fā)生局部腫瘤再生長、增大以及遠處轉移的可能[10]。因此，明確直腸癌腫瘤直徑的影響因素，具有重要的臨床意義。但是，目前缺乏同時包含線性和非線性關聯(lián)分析的研究。本研究首次應用LOWESS和GAM方法，分析了直腸腫瘤直徑的關聯(lián)因素，綜合運用了不同方法的優(yōu)勢，結果更加可靠，目前尚未見文獻報道。本研究發(fā)現(xiàn)，直腸癌患者的腫瘤直徑增大與T分期較晚、CEA值增加、PLT增加有關。

本組資料中，隨著直腸腫瘤T分期的增加，腫瘤直徑增大，單因素分析與調(diào)整混雜因素的GAM分析的結果一致。隨著腫瘤的增大，其侵犯的層次越深，逐步向黏膜下、肌層、漿膜層和漿膜外侵犯[11]，此外，局部進展期的直腸癌大多可侵犯直腸系膜的筋膜層[12]。因此，直腸癌的腫瘤直徑與T分期增加相關。

本研究發(fā)現(xiàn)，直腸癌腫瘤直徑增大與CEA值存在非線性關聯(lián)，隨著CEA值的增加，腫瘤直徑有二次增大趨勢。CEA由腫瘤細胞生成，CEA增加可間接反映腫瘤細胞的活躍狀態(tài)，與結直腸癌的進展和復發(fā)密切相關，手術切除腫瘤后，CEA有下降趨勢。腫瘤增大后癌細胞缺氧，線粒體DNA損傷，活性氧濃度降低，與血液中的CEA水平升高有關[13]，因此，腫瘤直徑在一定范圍內(nèi)增加，會增加CEA的水平。本組資料顯示，CEA增加到15 ng/ml和60 ng/ml時，對腫瘤直徑的影響達到了飽和，可能與腫瘤直徑達到一定程度后，中央的癌組織因為缺血等原因發(fā)生壞死，導致CEA表達下降有關。CEA對直腸癌腫瘤直徑影響的閾值和飽和效應，是進一步研究的方向。

本組資料顯示，PLT增加與腫瘤直徑增加存在正向關聯(lián)。腫瘤與炎癥有關，Suner et al[14]報道，在肝癌患者，PLR增大與最大腫瘤直徑增加有關。血小板源生長因子α表達與直腸癌的腫瘤直徑有關。因此，外周血中的PLT數(shù)量增加，可能通過分泌血小板源生長因子α，影響直腸腫瘤直徑，是進一步研究的方向。

腫瘤直徑指標存在一定的局限性，用三維重建技術測量腫瘤大小，分析其影響因素是未來的研究方向。增加樣本量，行不同分期的亞組分析，對腫瘤直徑進行多個分割點的分類分析、進行匹配的病例對照研究，也是未來的研究方向。

綜上所述，直腸癌的腫瘤直徑與CEA水平存在非線性關聯(lián)，并存在飽和效應，與T分期和PLT計數(shù)均存在正向的關聯(lián)關系，為直腸癌腫瘤直徑關聯(lián)因素的研究提供了基礎。