《Cancer Medicine》:CRP, NLR, and PLR Dynamics in Non-Metastatic Breast Cancer Patients Receiving Chemotherapy: Associations With Nutritional and Clinical Factors
CRP、NLR、和PLR在非转移性乳腺癌患者化疗期间的动态变化:与营养和临床因素的关联
引言
根据国际癌症研究机构发布的全球癌症发病率和死亡率估计数据,2022年全球估计有近2000万新发癌症病例和970万癌症相关死亡病例。乳腺癌仍然是全球诊断最频繁的恶性肿瘤,当年报告了约230万新病例。其发病机制是多因素的,涉及遗传、激素、免疫和环境因素的复杂相互作用。
系统性炎症在癌症的发生、进展和治疗反应中起着核心作用。在此背景下,基于血液的炎症标志物,如C-反应蛋白、中性粒细胞与淋巴细胞比值和血小板与淋巴细胞比值,已成为评估多种癌症预后的便捷且经济高效的工具。CRP是肝脏响应促炎细胞因子而合成的急性期蛋白,而NLR和PLR反映了炎症和免疫通路之间的平衡,这两者在癌症中都存在失调。
虽然大量文献已确立了CRP、NLR和PLR在转移性和晚期癌症背景下的预后价值,但对于理解这些标志物在非转移性乳腺癌整个化疗周期(特别是早期到中期)中的行为,尤其是在与社会人口学和人体测量学特征相关方面,仍存在关键的认知空白。此外,尽管系统性炎症是已知的肿瘤进展促进因素,但化疗对其的动态调节作用,以及其在真实世界环境中与临床和营养变量的关联,仍未得到充分探讨。
化疗本身已知会诱导或加剧系统性炎症,从而加重肿瘤引发的炎症负荷。此外,据估计高达20%的乳腺癌病例与慢性低度炎症有关,这突显了在治疗期间识别可调节的炎症模式的重要性。了解这些炎症标志物在治疗期间如何演变,并与营养和临床特征相互作用,可能为个性化护理、支持性干预和结果预测提供新的见解。
在早期化疗周期中监测炎症标志物,可以提供超越基线值的、具有临床可操作性的见解,以了解治疗相关的炎症应激和宿主反应。NLR/PLR和CRP的动态变化与临床结局相关,而人体测量指标和社会背景可以调节系统性炎症和治疗耐受性。整合这些领域可能有助于识别可从早期营养或心理社会干预中获益的脆弱亚组,并为个性化支持性护理提供信息。
这种方法基于以下证据:系统性炎症和营养状况是生物学上相互关联的过程,共同影响乳腺癌患者的免疫反应、治疗耐受性和预后。臂围、三头肌皮褶厚度和身体质量指数等人体测量指标是公认的身体成分和营养储备的衡量标准,可以调节包括CRP、NLR和PLR在内的循环炎症标志物。同样,社会人口学和心理社会因素,如婚姻状况和社会支持,与治疗依从性、应激反应和整体健康结果的差异相关,可能对系统性炎症产生间接影响。总之,这些生物学和社会维度可能共同塑造化疗期间的炎症轨迹,强调了在乳腺癌护理中研究炎症的多维度相关因素的重要性。
因此,本研究通过前瞻性评估炎症标志物与社会人口学、临床和人体测量学特征之间的关系,解决了一个重要的知识空白。研究对象为I-III期乳腺癌女性患者,在接受门诊化疗期间,于第一和第三个治疗周期前进行测量。
与大多数现有研究(要么关注治疗前值、单一时间点,要么关注晚期疾病)不同,我们的研究在非转移性人群中提供了纵向的、早期阶段的视角,在真实世界临床环境中将生物标志物分析与详细的人体测量学和人口统计学特征分析相结合。这种整合方法有望增强我们对治疗期间炎症轨迹的理解,并识别可能受益于早期营养或抗炎干预的患者亚组。
我们假设,系统性炎症标志物在化疗期间会呈现动态变化,并且这些变化可能与乳腺癌预后相关的社会人口学、临床和营养因素存在关联。
因此,本研究的目的是评估炎症标志物在治疗早期至中期的变化,并检验其与I-III期非转移性乳腺癌门诊化疗女性的社会人口学、临床和人体测量学变量之间的关联,测量时间点在第一和第三个化疗周期开始前。
方法
研究设计
这是一项单臂、前瞻性、重复测量的队列研究,旨在评估炎症标志物在治疗早期至中期的变化。本研究在位于巴西圣埃斯皮里图州维多利亚市的癌症治疗参考中心Afecc-Santa Rita de Cássia医院进行。样本为非概率抽样,基于便利性,并在15个月的数据收集期内连续招募。
伦理考量
该研究项目于2022年3月24日获得联邦大学圣埃斯皮里图分校Antonio Cassiano Moraes大学医院研究伦理委员会的批准。所有符合条件的患者在参与研究前均签署了知情同意书。
纳入和排除标准
研究的纳入标准如下:女性,年龄大于18岁,使用国际疾病分类代码C50诊断为I、II或III期乳腺癌,且目前正在接受门诊化疗。有既往癌症治疗史(化疗和放疗)或仅接受姑息治疗的患者被排除在研究之外。
数据收集
研究数据在2022年4月至2023年6月期间,从接受化疗的患者在第一和第三周期前收集。在C1前进行结构化问卷调查以获取社会人口学和临床信息,并从患者病历中提取额外的临床数据。在第一个和第三个化疗周期前,进行客观评估,包括人体测量和炎症标志物测量。
炎症标志物在第一化疗输注前和第三周期前立即测量,评估间隔为42天,因为每个化疗周期每21天进行一次。选择第一和第三个化疗周期的理由是捕捉治疗的早期和中期阶段,并评估化疗期间发生的动态炎症变化,而不仅仅是治疗前和结束后。
具体而言,C1是在第一次化疗输注前立即测量的,代表每位患者接触细胞毒性药物之前的基线炎症和血液学状态。C3是在42天后测量的,对应于第三个化疗周期,因为周期之间的间隔为21天。这个治疗中点反映了化疗的累积生理和炎症效应,并允许在受控的时间框架内比较生物标志物轨迹。此外,该方案确保了可行性并最大限度地减少了患者负担,因为血液样本是在门诊肿瘤科常规输注前评估期间采集的。出于伦理和后勤原因,在化疗方案之外没有进行额外的诊断前或治疗后采血。
这种方法与先前在乳腺癌患者中检查化疗周期内炎症生物标志物动态的纵向研究相一致,这些研究也评估了早期和中期治疗间隔,以更好地表征系统性炎症反应。
测量
社会人口学和临床问卷调查
数据收集基于两个互补来源。首先,使用研究者开发的社会人口学问卷获取参与者的年龄、婚姻状况、教育背景、职业、种族和癌症危险因素数据。其次,详细审查每位患者的医院病历,以提取临床数据,包括癌症诊断日期、肿瘤分期、化疗方案、合并症和相关病史。
人体测量评估/营养状况
评估了体重、身高、身体质量指数、三头肌皮褶厚度、臂围、小腿围和腰围等人体测量指标。计算三个测量值的算术平均值。为了对这些测量值进行分类,计算了身体质量指数、TST充足性、修正臂肌面积、CC和WC。因此,使用人体测量指标评估营养状况。
炎症标志物
在第一个和第三个化疗周期前采集毛细血管血样,在化疗输注开始前采集,患者无需空腹。实验室采集血样进行CRP分析,而NLR和PLR炎症标志物则通过患者病历中的血常规数据评估。分析了包括CRP、NLR和PLR在内的炎症标志物。使用MULTIGENT Vario ARCHITECT测定法测量超敏CRP,这是一种乳胶免疫测定法,检测下限为0.01 mg/dL,总变异系数≤6%。根据先前肿瘤学人群中的研究和既定的国际参考标准,CRP值<0.5 mg/dL被认为在正常范围内。
NLR由以下等式定义:NLR = 中性粒细胞/淋巴细胞,如果≥3.0则分类为高,<3.0则分类为低。PLR通过血小板绝对计数除以淋巴细胞计数获得。在本研究中,PLR被认为高是指超过200,表明抗肿瘤活性低且预后不良。
对于描述性总结,高炎症值被先验地定义为CRP ≥5 mg/L,NLR ≥3,和PLR ≥150,依据是hs-CRP的既定实验室/临床指南和先前关于系统性炎症指数的肿瘤学研究。主要分析在线性混合模型中将CRP、NLR和PLR作为连续变量处理;使用Glass's Delta估计效应大小。
统计分析
分类变量使用绝对频率和相对频率呈现,而数值变量使用集中趋势和离散度的度量来描述。使用Wilcoxon和Friedman检验评估第一和第三化疗周期之间的差异,具体取决于所分析变量的性质。使用Fisher精确检验分析分类变量之间的关联。为了评估NLR、CRP和PLR值中观察到的差异的实际大小,使用Glass's Delta计算了效应大小。所得数值根据Sawilowsky提出的阈值进行解释,该阈值将大小分类为非常小、小、中等或大。
进行了多变量分析以控制潜在的混杂因素。具体而言,为每个生物标志物拟合了线性混合模型,将时间作为固定效应,并调整了在双变量分析中显示统计学显著性的协变量。这些模型允许我们控制相互关联的变量并更好地估计独立关联。多变量模型的全部细节,包括参数估计,在支持信息中呈现。
我们还评估了(a)在C1和C3时,CRP、NLR和PLR之间的周期内两两关联,使用Spearman等级相关性;(b)时间稳定性,通过关联C1和C3之间的每个生物标志物。对于所有相关性,通过Bootstrap重采样估计偏差校正的95%置信区间,并使用Benjamini–Hochberg程序将错误发现率控制在5%。在表S3中呈现了相关矩阵和散点图。所有分析均使用R统计软件和RStudio环境进行,显著性水平为5%。
结果
样本的详细社会人口学和临床特征见表1。主要年龄组为50-64岁,平均年龄为54.77±11.02岁,自报种族/肤色为白人和混血儿。
关于教育程度,60%完成了小学教育,50%已婚,76.67%有两个或更多孩子。当被问及饮酒和吸烟等生活习惯时,80%的样本报告不饮酒,90%不吸烟。从诊断到开始治疗的平均时间为98天。
浸润性癌代表了大多数组织学肿瘤类型。II期是最常见的分期,TNM分类为T2N0M0的样本占33.3%,其次是T3N1M0。高血压诊断的患病率在样本中分布相对均匀,53.33%的女性患有此病。相比之下,糖尿病和血脂异常较少见,分别只有13.33%和10%的样本有这些诊断。
表2显示了样本在第一和第三化疗周期中炎症标志物NLR、PLR和CRP的结果。虽然没有显著差异,但两个周期中NLR的平均值均被认为是低的。然而,尽管大多数样本的该生物标志物值低于参考范围,但观察到具有高炎症和不良预后风险的患者百分比随着化疗的进展而增加,因此,低风险患者的百分比下降。
PLR也观察到相同的模式。该生物标志物的平均值在两个周期中均较低,但从第一到第三化疗周期观察到值有所增加。尽管大多数样本在两个周期中水平较低,但随着治疗的进展,炎症过程有所增加。
至于CRP生物标志物,虽然周期之间没有统计学上的显著差异,但两个周期的平均值均升高。有趣的是,这是表2中提到的三个生物标志物中唯一一个大多数样本从第一个化疗周期开始就已经值升高的,并且随着治疗的进展,患病率保持不变。
表3显示了生物标志物NLR和PLR与样本在两个化疗周期中的社会人口学、临床和人体测量学变量的关联。关于NLR,发现该生物标志物在第三个治疗周期与婚姻状况、TNM分类以及疾病分期存在显著关联。表4显示了炎症标志物CRP与社会人口学、临床和人体测量学变量之间的关联。结果显示,在两个化疗周期中,有两个变量具有统计学显著性:自报种族/肤色和腰围测量。
在调整后的多变量分析中,时间效应对于任何生物标志物均不显著。对于CRP,时间效应不显著,BMI仍然是调整后模型中与较高CRP相关的唯一显著协变量。对于NLR,调整后的时间效应不显著,并且没有协变量在最终模型中保持显著。对于PLR,调整后的时间效应不显著,并且没有协变量在多变量分析中保持显著。
NLR、CRP和PLR的效应大小在C1和C3之间非常小。在周期内关联方面,C1时CRP与NLR之间存在中等、正相关且显著的相关性,但在错误发现率校正后不显著。C3时,任何生物标志物对之间均未观察到显著相关性。关于时间稳定性,CRP在C1和C3之间表现出中等、正相关且显著的时间稳定性,在错误发现率校正后仍然显著。NLR和PLR在C1和C3之间呈正相关,但在错误发现率校正后不显著。
讨论
本研究评估了I-III期非转移性乳腺癌患者在化疗早期阶段(第一和第三周期)系统性炎症标志物的动态变化及其与社会人口学、临床和人体测量学因素的关系。主要发现包括:CRP水平在治疗开始时普遍升高且在两个时间点保持稳定;NLR和PLR的平均值低于常见临床阈值,但呈上升趋势,PLR在原始配对检验中显著增加;BMI与较高的CRP水平独立相关;CRP在短期内表现出比NLR/PLR更大的稳定性。
本研究首次在非转移性乳腺癌门诊患者中,于化疗早期联合探讨了这三种炎症标志物的动态及其与多维因素的关联。研究发现大多数患者在化疗开始时已存在CRP升高,这与癌症相关的慢性低度炎症状态相符。化疗作为一种应激源,可能进一步加剧炎症反应。虽然NLR和PLR的绝对平均值未超过常规高风险阈值,但其上升趋势,特别是PLR的显著增加,提示化疗可能对血细胞平衡和炎症/免疫状态产生了累积影响。这些动态变化值得关注,因为较高的炎症水平与较差的治疗耐受性、更频繁的不良事件以及不良预后相关。
BMI与CRP的独立关联是另一个重要发现。肥胖是已知的慢性低度炎症状态,脂肪组织分泌多种促炎细胞因子。本研究结果支持了在乳腺癌治疗背景下,肥胖与全身炎症之间存在的病理生理联系。这表明,管理体重和营养状况可能是调节炎症环境、改善治疗结果的潜在策略。
CRP在C1和C3之间表现出中等程度的时间稳定性,而NLR和PLR的稳定性较弱。这可能反映了不同标志物对化疗等急性应激反应的敏感性和波动性不同。CRP作为一种急性期反应蛋白,其合成受细胞因子调控,半衰期相对稳定,可能更能反映持续的炎症状态。而NLR和PLR基于血细胞计数,更容易受到化疗骨髓抑制、感染或其他短期因素的影响而产生波动。因此,在临床解读时,需要考虑这些标志物的不同生物学特性和时间变异性。
本研究也存在一些局限性。首先是样本量较小,这限制了统计功效和检测微小关联的能力,也可能影响研究结果的普遍性。其次,只测量了两个时间点,无法描绘炎症标志物在整个化疗过程中的完整轨迹。第三,由于研究设计是观察性的,无法确定所观察到的关联的因果关系。最后,缺乏关于具体化疗方案、肿瘤分子分型以及长期临床结局的详细信息,这些都可能影响炎症反应。
尽管有这些局限性,本研究的发现具有假设生成价值。它强调了在非转移性乳腺癌化疗早期进行炎症监测的重要性。整合炎症标志物动态与人体测量学等患者特征,可能有助于识别炎症负荷较高的高风险亚组。这些患者可能从加强的营养支持、抗炎干预或更密切的监测中获益。未来的研究需要更大的、多中心的前瞻性队列,进行更密集的纵向采样,并纳入更全面的临床、分子和生活质量数据,以验证这些发现,阐明其预后价值,并最终为个性化支持性护理策略的制定提供依据。
结论
早期化疗期间的监测揭示了CRP的稳定升高以及NLR/PLR从C1到C3的轻微上升趋势,且BMI在调整后与CRP相关。CRP也表现出比NLR/PLR更大的短期稳定性。虽然受到样本量小和仅有两个时间点的限制,但这些发现具有假设生成性,支持进行更大规模、多中心、采样更密集、随访时间更长的研究,以阐明其预后价值并为个性化支持性护理提供信息。