《Frontiers in Oncology》：Muscle matters: automated CT-based body composition analysis predicts survival in patients with head and neck cancer treated with immunotherapy
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這項研究首次在頭頸鱗狀細胞癌（HNSCC）免疫治療人群中，利用全胸腔CT掃描進行自動化身體成分分析，揭示了骨骼肌/骨骼體積比（SM/B）與血清白蛋白水平的強預後價值，為臨床決策提供了新的生物標誌物。
引言
頭頸鱗狀細胞癌（HNSCC）是一組異質性惡性腫瘤，與顯著的發病率和死亡率相關。免疫檢查點抑制劑（特別是程序性死亡-1(PD-1)抑制劑如納武利尤單抗和帕博利珠單抗）的出現，改變了HNSCC的治療格局，改善了復發性和轉移性疾病患者的生存結局。儘管有這些治療進展，患者的預後仍然存在差異，這凸顯了識別可靠預後生物標誌物以指導臨床決策和優化治療策略的必要性。身體成分（尤其是骨骼肌減少症）在癌症護理中的作用日益受到認可。骨骼肌減少症在HNSCC個體中非常常見，其對治療結果的影響已得到證實。傳統的基於放射學方法的體成分分析通常依賴於在第三頸椎或第三腰椎手動分割CT圖像，過程耗時且效率低下。然而，自動化技術（特別是卷積神經網絡）的最新突破徹底改變了這一領域，使得能夠在整個CT掃描範圍內快速、一致、標準化地測量肌肉、脂肪和骨骼。
材料與方法
本研究回顧性評估了2018年8月至2023年5月期間在機構接受納武利尤單抗或帕博利珠單抗治療的45名HNSCC患者（24.4%為女性，中位年齡66歲）。研究對患者的胸部CT掃描進行了自動化身體成分分析，使用的算法基於預訓練的卷積神經網絡，可從標準胸部CT圖像定量評估多種身體組織的3D體積，包括骨骼肌(SM)、骨骼(B)、內臟脂肪組織(VAT)、皮下脂肪組織(SAT)、心外膜脂肪組織(EAT)、心包脂肪組織(PAT)、肌肉內和肌肉間脂肪組織(IMAT)以及總脂肪組織(TAT)。為考慮患者體型和掃描區域的差異，分析通過自動識別胸腔（包括部分上腹部）並將測量體積除以該區域的5毫米切片數量進行歸一化，以獲得每個參數的平均值。此外，使用骨骼體積測量對身體成分參數進行標準化。主要終點是總生存期(OS)，次要終點是疾病進展時間(TTP)，使用Kaplan-Meier方法和Cox比例風險模型進行分析。
結果
基線特徵
研究共納入45名患者。最常見的原發腫瘤部位是口咽（55.6%），其次是下咽（15.6%）、喉（11.1%）、口腔（8.9%）以及其他部位。大多數患者（75.6%）診斷時為晚期疾病（III期和IV期）。
生存分析
研究隊列的中位總生存期(OS)為8.13個月（95% CI：4.8–21.9）。單變量分析將基線較高的骨骼肌/骨骼比(SM/B)、較高的(SM+VAT)/B比、白蛋白水平>3.4 g/dL、較低的東部腫瘤協作組(ECOG)體能狀態評分、身體質量指數(BMI)≥18.5 kg/m2以及男性確定為更長OS的顯著預後因素。在多變量分析中，SM/B比（HR：0.25，95% CI：0.1–0.64，p=0.004）和白蛋白≤3.4 g/dL（HR：0.31，95% CI：0.12–0.76，p=0.01）仍然是獨立預後因素。結合SM/B和白蛋白進行風險分層顯示，同時具有高SM/B和高白蛋白的患者生存期最長（中位生存期未達到），而僅具有高SM/B或高白蛋白一項的患者中位OS為9.6個月，兩項均低的患者中位OS僅為2.7個月。此外，治療三個月後SM/B比下降≥8%與較低的OS相關（6.7個月對比26.2個月，p=0.032）。
疾病進展時間分析
中位疾病進展時間(TTP)為7.5個月（95% CI：2.7–12.5）。在單變量分析中，SM/B比、白蛋白水平、性別、ECOG評分和BMI是TTP的顯著影響因素。然而，在多變量分析中，只有白蛋白水平是TTP的獨立預測因子。儘管如此，結合SM/B和白蛋白進行風險分層同樣顯示出三組患者在TTP上的顯著差異。
免疫相關不良事件
31.1%的患者發生了免疫相關不良事件(irAE)，中位發生時間為治療開始後11.5周。接受納武利尤單抗治療的患者irAE發生率顯著高於帕博利珠單抗（53%對20%，p=0.023）。有無irAE的患者在身體成分參數、白蛋白水平、性別、ECOG評分以及生存率方面均無顯著差異。
討論
本研究結果表明，自動化身體成分分析，特別是SM/B比，對於接受免疫治療的HNSCC患者的總生存期和無進展生存期具有預後價值。這與既往超過2300名患者的薈萃分析結果一致，該分析顯示接受手術或放療的骨骼肌減少症患者死亡風險更高。骨骼肌減少症與HNSCC的聯繫是複雜的，受多種因素影響。骨骼肌是系統代謝和免疫功能的關鍵調節器。骨骼肌減少症與促炎細胞因子（如IL-6, TNF-α, IL-15）水平升高相關，這可能促進免疫抑制性腫瘤微環境，損害細胞毒性T細胞的活化、募集和功能，並增強髓源性抑制細胞的募集和活化，從而可能降低免疫檢查點抑制劑的療效。相反，更大的肌肉量可能有助於建立更強的免疫環境，帶來更好的腫瘤學結局。這也可能解釋了較高的SM/B比與更優生存率和更高疾病控制率之間的關聯。
研究發現，內臟脂肪組織(VAT)與骨骼肌的組合並未比單獨使用SM/B比提供更好的預後預測。這可能與本研究僅分析了包含部分上腹部的胸腔掃描有關，其體積可能因胃充盈狀態等差異而變化。此外，體重在6周內減少超過2%已被記錄為HNSCC患者接受免疫檢查點抑制劑治療後生存期縮短的預測因子。本研究觀察到的3個月內SM/B比下降8%（表明肌肉流失）與之具有可比性的關聯。
與依賴單一層面評估的傳統方法不同，本研究評估了整個胸腔。對於HNSCC患者，胸部CT影像比腹部CT更常規地用於分期，這使得從胸部掃描中提取機會性身體成分參數更加可行，無需額外的腹部成像。自動化胸腔身體成分分析的應用具有多重優勢，包括可利用現有的影像數據、將自動化骨骼肌減少症評估無縫整合到臨床工作流程中、避免額外工作量以及減少觀察者間差異。此外，該分析僅使用CT信息，無需像傳統CT方法那樣根據身高進行標準化，而是通過骨骼體積進行內部歸一化，這得到了肌肉和骨骼體積之間強生物學關聯的支持。
低白蛋白血症是本研究中總生存期和疾病進展時間的獨立預測因子，這與其他在HNSCC免疫治療患者中的研究發現一致。低血清白蛋白水平與炎症、代謝失調和疾病嚴重程度相關。此外，帕博利珠單抗和納武利尤單抗的藥代動力學與新生兒Fc受體通路密切相關，該通路也負責維持體內的蛋白（如白蛋白）水平。低白蛋白血症可能導致藥物暴露減少，從而導致治療效果不佳和生存期縮短。考慮到肌肉質量和血清白蛋白在決定預後方面的不同潛在機制，以及它們在預測總生存期和疾病進展時間方面進行風險分層的潛力，結合這些標誌物可能有助於在臨床常規中評估HNSCC患者接受免疫治療的潛在獲益。
研究的侷限性
本研究存在一些侷限性：回顧性設計、樣本量小、單中心數據。並非所有接受免疫治療的患者都能獲得治療前的CT掃描，這可能引入選擇偏倚。所使用的體成分量化方法與既往研究有很大不同，妨礙了有意義的比較或閾值的轉移。因此，本隊列中確定的性別特異性SM/B閾值需要進一步驗證和完善。由於女性參與者數量有限，該亞組缺乏統計學意義可能反映了統計功效不足，存在II類錯誤（假陰性）的風險，需要未來更大樣本量的研究來驗證。
結論
本研究證明，自動化身體成分分析，特別是骨骼肌/骨骼體積比(SM/B)，為接受免疫治療的頭頸鱗狀細胞癌(HNSCC)患者提供了有價值的預後信息。將身體成分指標與白蛋白等常規預後因素相結合，可以加強風險分層，從而潛在地指導臨床決策和患者管理策略。自動化評估方法的實施使得骨骼肌減少症的常規臨床評估成為可能，有望通過識別高風險患者並實施有針對性的干預措施來改善預後。需要進一步的研究來驗證這些發現，併為接受免疫治療的HNSCC患者制定基於證據的骨骼肌減少症干預措施。
