《Cancer Treatment and Research Communications》:Tissue and Circulating Proprotein Convertase Subtilisin/Kexin Type 9 (PCSK9) as Promising Prognostic Biomarkers for Curative-Intent Colorectal Liver Metastases Resection: A Case-Control Study
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本研究探索了前蛋白转化酶枯草溶菌素9(PCSK9)在结直肠癌肝转移(CRLM)中的预后价值。通过回顾性分析148名接受根治性肝切除术的患者,研究者检测了肿瘤组织和血浆中的PCSK9表达。结果显示,高PCSK9表达与更差的总生存期(OS)和无复发生存期(RFS)显著相关,并与肿瘤微环境中PD-L1表达等免疫特征存在关联。该研究首次系统评估了PCSK9在CRLM中的预后意义,并构建了包含PCSK9的脂质代谢风险评分模型,为CRLM患者的风险分层和个体化治疗提供了新思路。
在对抗癌症的战役中,结直肠癌肝转移(Colorectal Liver Metastases, CRLM)无疑是医生和患者面临的一大严峻挑战。作为结直肠癌患者最主要的死亡原因,超过80%的患者在接受初次肝脏切除术后仍会出现复发。尽管治疗手段已从单一的肝切除发展为包含肝移植、辅助化疗等在内的多模式管理,但如何准确预测哪些患者能真正从手术中长久获益,避免无效或过度的治疗,一直是临床决策的核心难题。现有的生物标志物和评分系统在临床应用中的价值仍存在争议。近年来,失调的脂质代谢被认为是多种恶性肿瘤的标志之一,而前蛋白转化酶枯草溶菌素9(Proprotein convertase subtilisin/kexin type 9, PCSK9)作为胆固醇代谢稳态的关键调节因子,不仅在心血管疾病中备受关注,更被发现参与细胞增殖、转移和抗肿瘤免疫调节等多种致癌过程。然而,PCSK9在CRLM中的具体角色和临床意义,却仍是迷雾重重。为了拨开这层迷雾,来自中山大学肿瘤防治中心的研究团队开展了一项病例对照研究,旨在评估PCSK9能否成为预测CRLM患者根治性切除术后预后的“灯塔”。
为了回答上述问题,研究者对2009年至2016年间在中山大学肿瘤防治中心接受根治性肝切除术的148名连续CRLM患者进行了回顾性分析。研究运用了免疫组织化学(IHC)检测石蜡包埋手术标本中的PCSK9蛋白表达,并使用酶联免疫吸附测定(ELISA)检测患者术前血浆中的PCSK9浓度。同时,通过免疫组化评估了肿瘤微环境中的多种免疫标志物,包括PD-L1、CD4、CD8、MHC-I和MHC-II等,并利用统计学方法分析了PCSK9表达与患者临床特征、生存结局及免疫特征之间的关联。最后,研究者整合关键预后因子,构建并验证了新的脂质代谢风险(Lipid Metabolism-based Risk, LMR)评分模型。
患者特征
研究共纳入148名中国患者,中位年龄57岁,中位随访时间80.0个月。患者群体的基本特征涵盖了结直肠癌原发部位、病理类型、肝转移数目、大小以及术前术后化疗情况等,为一个具有代表性的真实世界队列。
PCSK9表达与临床特征的相关性
研究发现,PCSK9在68.9%的CRLM组织中被检出。肿瘤组织PCSK9表达水平与大多数常见的临床病理因素(如年龄、性别、肿瘤标志物、转移灶特征等)无关,但与原发性淋巴结转移的存在相关。此外,PCSK9表达与术前血脂指标也无明显关联,提示PCSK9可能是一个独立于常见因素的肿瘤生物学标志。进一步分析证实,在整个研究期间,无论是血浆还是组织中的PCSK9表达水平都保持稳定。
PCSK9表达与免疫/炎症相关指标的关联
探索性分析揭示了肿瘤组织PCSK9表达与局部免疫炎症特征存在特定关联。具体而言,PCSK9高表达与更高的免疫细胞比例评分(Immune cell proportion score, IPS)、更高的MHC-I表达水平以及更高的淋巴细胞/C反应蛋白(C-reactive protein, CRP)比值相关。然而,PCSK9表达与CD4+或CD8+T淋巴细胞密度、肿瘤细胞比例评分(Tumor Proportion Score, TPS)等指标无关。在癌症基因组图谱(The Cancer Genome Atlas, TCGA)数据库的分析中也发现,PCSK9表达与特定免疫细胞亚群存在相关性。
根据PCSK9表达的生存结果及风险因素识别
生存分析是本研究的核心发现。在肿瘤组织层面,PCSK9高表达(定义为IHC评分>中位数)的患者,其中位总生存期(Overall Survival, OS)显著差于低表达患者(46.2个月 vs 未达到),死亡风险增加79%。其无复发生存期(Relapse-free Survival, RFS)也更短(12.0个月 vs 31.0个月)。在血浆层面,研究者通过ROC分析确定了75.4 ng/mL为最佳截断值。血浆PCSK9浓度高于此值的患者,其OS和RFS也显著更差。多因素分析进一步确认,无论是循环还是组织PCSK9表达,都是影响OS的独立预后因素。
循环PCSK9水平及其与临床特征的相关性
患者术前血浆PCSK9浓度中位值为88.0 ng/ml。分析发现,较高的血浆PCSK9水平与更多的肝转移数目、更大的转移灶最大直径以及较高的甘油三酯和胆固醇水平存在弱相关。值得注意的是,血浆PCSK9水平与肿瘤组织PCSK9表达之间没有显著相关性。
脂质代谢风险评分模型的建立
基于多因素分析结果,研究者整合了五个对不良OS最具预测价值的独立因素,构建了LMR评分模型,包括:原发性淋巴结阳性、肝转移数目>1、最大转移灶直径>5 cm、术前血清低密度脂蛋白胆固醇与高密度脂蛋白胆固醇比值(LDL-C/HDL-C)>2.9、以及CRLM组织PCSK9 IHC评分>4。每个因素计1分,总分0-5分。分析显示,LMR评分模型在区分患者生存预后方面优于传统的临床风险评分(Clinical Risk Score, CRS),尤其是在高风险患者的鉴别上更为精准。
模型验证:LMR评分与Fong评分预测能力的比较
通过内部验证(1000次Bootstrap重采样)校正后,LMR评分对OS的区分一致性指数(C-index)为0.667,表明其判别性能稳健,过拟合程度低。时间依赖性ROC分析证实,在预测OS方面,LMR模型的区分性能显著优于Fong CRS。
本研究得出结论,组织和循环PCSK9是CRLM患者接受根治性切除术后强有力的独立预后生物标志物。高PCSK9表达预示着更差的OS和RFS。这一预后价值可能源于PCSK9对肿瘤微环境的塑造:研究发现PCSK9高表达与肿瘤局部免疫抑制特征相关,例如更高的PD-L1 IPS,这为理解其不良预后提供了机制线索。近期研究揭示的“甲硫氨酸-PCSK9-PD-L1”轴为此提供了合理解释,即肿瘤细胞中甲硫氨酸代谢驱动的PCSK9上调,可能同时通过诱导PD-L1表达来驱动适应性免疫抵抗。这解释了为何PCSK9高表达肿瘤虽呈现高MHC-I表达(理论上利于免疫识别),却伴随不良预后——免疫检查点被协同激活,抑制了免疫攻击。
此外,循环与组织PCSK9水平不相关,提示它们可能反映了系统代谢和局部肿瘤免疫两种不同的生物学背景,可作为互补而非冗余的生物标志物。基于PCSK9等因子构建的LMR评分模型,通过整合肿瘤内在的免疫代谢维度,实现了比传统Fong CRS更优的风险分层,能更好地区分真正可能从手术中长期获益的高危患者。
这项研究的重要意义在于,它首次系统评估并证实了PCSK9在CRLM中的独立预后价值,将PCSK9从一个单纯的胆固醇代谢调节因子,提升为连接肿瘤代谢与免疫微环境的关键节点生物标志物。这不仅为CRLM患者的精准预后判断提供了新的工具(特别是易于检测的血浆标志物),所构建的LMR评分模型也有望优化临床决策。更重要的是,该研究揭示了PCSK9高表达与免疫抑制微环境的关联,结合PCSK9抑制剂已有的良好安全性,为未来探索在CRLM围手术期联合使用PCSK9抑制剂与免疫检查点抑制剂等新型治疗策略提供了令人期待的理论依据,有望为这一难治性患者群体开辟新的治疗途径。本研究已发表在《Cancer Treatment and Research Communications》期刊上。